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TW201830766A - 太陽電池模組 - Google Patents

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TW201830766A
TW201830766A TW106128849A TW106128849A TW201830766A TW 201830766 A TW201830766 A TW 201830766A TW 106128849 A TW106128849 A TW 106128849A TW 106128849 A TW106128849 A TW 106128849A TW 201830766 A TW201830766 A TW 201830766A
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TW
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cell module
substrate
frame
conductive
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Application number
TW106128849A
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Inventor
松尾孝敏
林祐紀
山合碧
Original Assignee
日本瑞翁股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種太陽電池模組100，其具備阻隔包裝材料（barrier packaging material）13A、13B以及萃取電極（extraction electrode） 11A、11B，其中阻隔包裝材料13A、13B係由密封部14所密封，且包含連接體，此連接體含有一個或多個電池（cell），並且該太陽電池模組100在連接體的外周與阻隔包裝材料之間，於基板面方向具有間隙，該間隙內的至少一部分存在填充部件30。

Description

太陽電池模組
本發明係關於太陽電池模組。
近年來，太陽電池作為將光能轉換成電力的光電轉換元件而受到注目。其中，使用樹脂薄膜作為基材的太陽電池具有所謂輕量且具可撓性之優點。在使用此等薄膜作為基材的太陽電池中，有染料敏化型（dye-sensitized）太陽電池、有機薄膜太陽電池以及鈣鈦礦太陽電池等。此等太陽電池通常所包含的電池（cell）之構造為，以二個電極包夾有助於電子或電洞之移動的功能層。更具體而言，在染料敏化型太陽電池的情況中，具備電解質層作為功能層。並且，在有機薄膜太陽電池或鈣鈦礦太陽電池的情況中，具備施體層（donor layer）及受體層（acceptor layer）作為功能層。
而太陽電池一般的使用形態有太陽電池模組、或是太陽電池陣列；此太陽電池模組包含一個或多個電池，且具有分別連接於二個電極之萃取電極（extraction electrode）；而前述太陽電池陣列係由串聯或並聯多個太陽電池模組而成。
但是，在染料敏化型太陽電池中，為了防止電解液自太陽電池模組漏出以及防止外部水分侵入以提升太陽電池模組的長期穩定性，已有提案利用樹脂保護太陽電池模組整體（例如，參照專利文獻1：日本特開2004-119306號公報）。專利文獻1中記載，使用含氟樹脂薄膜作為阻隔包裝材料（barrier packaging material），將染料敏化型太陽電池的太陽電池模組整體進行真空層壓（vacuum lamination）加工，其中阻隔包裝材料係用於保護模組免受外界環境影響。
於此，太陽電池模組正被要求提升模組的長期穩定性。但是，在如專利文獻1所述般將含氟樹脂薄膜進行真空層壓加工所致之太陽電池模組的包裝中，無法避免電池外部之基板端部的萃取電極部與樹脂薄膜之間出現包含空氣之空間的情況。因此，空間內的空氣因氣溫變動等而膨脹，而有太陽電池模組的密封變得不充分之虞。而且，若在實際的設置環境下使用密封不充分的太陽電池，則太陽電池模組的光電轉換效率會逐漸劣化，光電轉換效率的保持率（以下亦僅稱作「保持率」）會降低，而無法充分地提升長期穩定性。
於是，本發明之目的在於提供一種太陽電池模組，此太陽電池模組具有保護太陽電池模組免受外界環境變動的影響之阻隔包裝材料，且光電轉換效率的保持率優異。
此發明以有利地解決上述課題為目的，並且，本發明的太陽電池模組係具備連接體、至少一個阻隔包裝材料、第一萃取電極以及第二萃取電極之太陽電池模組，其中，此連接體包含一個或多個光電轉換電池，此光電轉換電池係經由功能層而使第一基板側的第一電極與第二基板側的第二電極呈對向，此阻隔包裝材料係由密封部所密封且包含前述連接體，此第一萃取電極經由第一電性連接部連接至前述第一電極，以及此第二萃取電極經由第二電性連接部連接至前述第二電極；前述太陽電池模組在前述連接體的外周與前述阻隔包裝材料之間，於包含前述第一基板的面方向及前述第二基板的面方向之基板面方向具有間隙，且前述間隙內的至少一部分存在填充部件。如此一來，在連接體及阻隔包裝材料之間，其基板面方向的間隙內之至少一部分存在填充部件，藉此可獲得光電轉換效率之保持率高的太陽電池模組。
於此，本發明的太陽電池模組，以前述填充部件包含經硬化之樹脂組成物為佳。若填充部件包含經硬化之樹脂組成物，則可氣密地密封太陽電池模組。
並且，本發明的太陽電池模組，以前述密封部的至少一部分與前述填充部件呈一體為佳。若密封部的至少一部分與填充部件呈一體，則可提升太陽電池模組的密封之氣密性，且可更加提升保持率。
再者，本發明的太陽電池模組之前述填充部件可包含框狀成形體，此框狀成形體為內側面形狀的至少一部分沿著前述多個連接體的側面之框狀成形體。
於此，在本說明書中，所謂「框狀」係指至少具有外緣與內緣的形狀。此等外緣或內緣的形狀並未特別限定，例如能為矩形、多邊形、圓形、橢圓以及其他所有的形狀。
由於填充部件包含框狀成形體，故與不含框狀成形體的情況相比之下，密封部周圍變得難以彎曲，因此被預期具有抑制應力發生而使阻隔包裝材料難以剝離的效果。再者，由於框狀成形體的厚度與太陽電池模組的厚度相符，故太陽電池模組中的阻隔包裝材料密封部區域與其之外的區域不會產生段差，因此即使在將太陽電池模組與其他部件加以組合的後續步驟中，操作性亦提升。
再者，本發明的太陽電池模組，以前述框狀成形體與前述阻隔包裝材料的一部分呈一體為佳。若框狀成形體與阻隔包裝材料的一部分呈一體，則可提升太陽電池模組之包裝步驟中的作業流程。並且，若框狀成形體與阻隔包裝材料的一部分呈一體，則可進一步提升太陽電池模組的密閉性，且可進一步提高太陽電池模組的保持率。
再者，本發明的太陽電池模組較佳為：前述框狀成形體具有至少一個導體或局部導電層，且該至少一個導體或局部導電層會發揮作為前述第一或第二萃取電極的功能，並且前述導體或者導電層的至少一部分未被前述阻隔包裝材料所被覆。若使用能發揮作為萃取電極之功能的框狀成形體，則可有効率地製造太陽電池模組，以及可將萃取電極配置於太陽電池模組的底面側等之框狀成形體的任意表面。
再者，本發明的太陽電池模組較佳為：前述導電層係藉由使用導電性材料之表面處理而形成於前述框狀成形體上之導電層。若框狀成形體具有藉由表面處理所形成之導電層，則可進一步提升所得之太陽電池模組的密閉性而更加提升所得之太陽電池模組的保持率。
再者，本發明的太陽電池模組較佳為：前述第一基板及／或第二基板與前述阻隔包裝材料之間隙的至少一部分具備接著層。若此接著層夾在阻隔包裝材料與各基板之間，則可進一步提高太陽電池模組的密封性而更加提升太陽電池模組的保持率。再者，藉由選定經考慮與基材的折射率之關係的材料，可抑制反射而提升往內部的光透射。
再者，在本發明的太陽電池模組中，前述功能層可為電解質層，且前述太陽電池模組可為染料敏化型太陽電池模組。
根據本發明，可提供保持率高的太陽電池模組。
以下根據圖式詳細說明本發明之實施形態。於此，並未特別限定本發明的太陽電池模組，例如能為染料敏化型太陽電池、有機薄膜太陽電池以及鈣鈦礦太陽電池等太陽電池模組。而且，本發明的太陽電池模組能為串聯多個光電轉換電池（以下亦僅稱為「電池」）而成之太陽電池模組，例如可為具有Z型積體結構（integrated structure）之太陽電池模組。此外，太陽電池模組的積體結構除了Z型模組以外，可例示W型模組、單石型（monolithic）模組等串聯構造，或者並聯構造等，但未限定於此等。
而且，並未被特別限定作為本發明的一例之具有Z型積體結構的染料敏化型太陽電池模組，可列舉例如在圖1中以平面圖呈現、且在圖2中顯示厚度方向的剖面圖之太陽電池模組100。
於此，在圖1中以平面圖呈現之太陽電池模組100，具備阻隔包裝材料13A及阻隔包裝材料13B（圖1中未圖示），此阻隔包裝材料13A及阻隔包裝材料13B內包含有第一基板3以及第二基板7，此第一基板3為形成多個電池的連接體之光電極基板，此第二基板7為對向電極基板；再者，此太陽電池模組100具備密封阻隔包裝材料13A及阻隔包裝材料13B之密封部14。
再者，圖2所示係沿圖1中之II－II線剖視之剖面圖。由圖2可知，太陽電池模組100為包含連接體之染料敏化型太陽電池模組，且具有所謂Z型的積體結構，其中，此連接體係串聯藉由隔牆8而劃分之多個（圖式例中為4個）電池而成。於此，太陽電池模組100具有之構造為：於隔牆8夾在第一基板3以及第二基板7之間的狀態下，以經由為功能層之電解質層4而使形成各電池之光電極2與對向電極6呈相互對向之方式（亦即，用以形成電池之方式），並經由電池連接部9而使隣接的電池間一方的電池之光電極2、與另一方的電池之對向電極6電性連接之方式，貼合第一基板3與第二基板7之構造；其中，第一基板3具備第一基材1以及光電極2，此光電極2係於第一基材1上互相隔離而設置之多個（圖式例中為4個）第一電極，第二基板7具備第二基材5以及對向電極6，此對向電極6係於第二基材5上互相隔離而設置之多個（圖式例中為4個）第二電極。並且，太陽電池模組100的各電池具備光電極2、與光電極2對向的對向電極6以及設置在光電極2與對向電極6之間的電解質層4。
而且，太陽電池模組100具備第一萃取電極11A與第二萃取電極11B，此第一萃取電極11A經由第一電性連接部12A與構成光電極2之光電極用導電層21連接，此第二萃取電極11B經由第二電性連接部12B與構成對向電極6之對向電極用導電層61連接。並藉由硬化狀態的密封部用樹脂組成物15所密封而成的密封部14，密封阻隔包裝材料13A及13B。此外，由圖1可知，密封部14包圍太陽電池模組100的外周，將太陽電池模組100與外界環境隔離。如此，藉由密封部14所密封而成之阻隔包裝材料13A及13B，其等所包含之內部空間，包含上述多個電池的連接體。因此，在太陽電池模組100的內部空間中，連接體的外周與阻隔包裝材料13B之間，在包含第一基板3的面方向及第二基板7的面方向之基板面方向存在間隙。換言之，太陽電池模組100所呈狀態為：在內部存在段差，此段差能藉由連接體的外周（圖2中，藉由隔牆8的側面及第二基材5的端面而劃定）以及第一萃取電極11A或第二萃取電極11B而劃定。若連接此段差與阻隔包裝材料13B的空間內之大部分呈現被氣體所佔據之狀態，則在太陽電池模組100的溫度上升之情況中，將會因氣體膨脹的影響，而造成有阻隔包裝材料13A及／或13B在密封部14產生剝離之虞。因此，在本發明中，將填充部件30配置在連接體的外周與阻隔包裝材料13B之間的基板面方向之間隙內的至少一部分，藉此可減少此間隙所能含有之氣體量，且可抑制密封部14中產生剝離。再者，可藉由填充部件緩和在段差周邊接著阻隔包裝材料時所產生的應變（strain），因此可更有效果地抑制剝離發生。
此外，本發明的太陽電池模組的構造並未被限定為圖1及圖2所示之構造。例如，如圖1所示，在太陽電池模組100中，第一萃取電極11A及第二萃取電極11B自太陽電池模組100的外周上所形成之密封部14的同一側延伸而出。但是，太陽電池模組100也可具有使第一萃取電極11A及第二萃取電極11B自密封部14的不同側延伸而出之構造。又再者，在圖2中，第一萃取電極11A及第二萃取電極11B二者皆配置在太陽電池模組100的厚度方向中央附近。但是，第一萃取電極11A只要與光電極2電性連接且與對向電極6絕緣，則未特別限定，亦可配置在比起第一基材1更靠近第二基材5的位置。並且，相反地，第二萃取電極11B亦可配置在比起第二基材5更靠近第一基材1的位置。
＜光電極基板＞
於此，圖1及圖2所示之太陽電池模組100的第一基板3，具備第一基材1、以及互相隔離地設置在第一基材1上的多個光電極2。並且，光電極2具備設置在第一基材1上的光電極用導電層21、以及設置在光電極用導電層21上之局部的多孔質半導體微粒子層22。此外，隔著間隙設置光電極用導電層21。而且，互相隣接的光電極2彼此以互相電性絕緣之方式設置。絕緣方式並未特別限定，例如可藉由存在於互相隣接之光電極用導電層21間的間隙之隔牆8而達成。
而且，第一基材1並未特別限定，可適當選擇使用周知的透光性基材。例如，第一基材1可列舉透明樹脂或玻璃等在可見區域具有透明性之已知的透明基材。其中，第一基材1以形成為薄膜狀之樹脂為佳，亦即以使用樹脂薄膜為佳。與玻璃等基材相比之下，樹脂薄膜基材之基材本身的阻隔性不佳，但藉由作成本發明的構造，可大幅提升阻隔性。並且，藉由採用樹脂薄膜作為第一基材1，可賦予太陽電池模組輕量性或可撓性，因此可應用在各種用途。
能形成樹脂薄膜之透明樹脂，可列舉例如：聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚萘二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate，PEN）、間規聚苯乙烯（SPS）、聚苯硫（PPS)、聚碳酸酯（PC）、聚芳酯（polyarylate，PAr）、聚碸（PSF）、聚醚碸（polyethersulfone，PES）、聚醚醯亞胺（PEI）、透明聚醯亞胺（PI）、環烯烴聚合物（cyclo olefin polymer，COP）等合成樹脂。
再者，並未特別限定光電極用導電層21，可由以下導電層形成而成：包含由Au、Ag、Cu等所構成之金屬網目的導電層；塗布Ag奈米粒子等金屬奈米粒子或微小的Ag線等所形成的導電層；包含銦-錫氧化物（ITO）或銦-鋅氧化物（Indium-Zinc Oxide，IZO）、摻氟氧化錫（fluorine-doped tin oxide，FTO）等複合金屬氧化物的導電層；包含奈米碳管或石墨烯等而成之碳系導電層；由PEDOT／PSS（聚乙烯二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸，poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate）等導電性高分子而成之導電層。此等材料可依據與其他材料的適合性等而適當選擇。並且，此等導電層可在基材上堆疊多種，或者亦可混合能用於形成此等導電層之如上述的各種導電性材料而形成一個導電層。
此外，在第一基材1上形成光電極用導電層21的方法，可使用組合濺鍍與蝕刻之方法、或是網版印刷等已知的形成方法。
可任意地在光電極用導電層21上設置底塗層（未圖示）。於此，在後述電解質層4係由液體所構成的情況中，會發生被稱為逆向電子傳遞（reverse electron transfer）的內部短路現象，此現象係電解液經過多孔質半導體微粒子層22而抵達光電極用導電層21，電子從光電極用導電層21往電解質層4漏出。因此，有產生與光照射無關的逆電流致使光電轉換效率有降低之虞。於是，在光電極用導電層21上設置底塗層，可防止此種內部短路現象。再者，藉由在光電極用導電層21上設置底塗層，可提升多孔質半導體微粒子層22與光電極用導電層21之間的密接性。
底塗層並未特別限定，只要是可防止內部短路現象（難以引起界面反應）的物質即可。例如，能為包含氧化鈦、氧化鈮（niobium oxide）、氧化鎢（tungsten oxide）等材料而成之層。並且，形成底塗層的方法有將上述材料直接濺鍍在透明導電層的方法，或者將溶液塗布在光電極用導電層21上並進行乾燥且視需要進行燒結的方法，此溶液係將上述材料溶解在溶劑而成之溶液、溶解有金屬氧化物前驅物之金屬氫氧化物的溶液、或包含將有機金屬化合物溶解於含水混合溶劑而得的金屬氫氧化物之溶液。
再者，並未特別限定攜帶（吸附）有敏化染料之多孔質半導體微粒子層22，可使用：令有機染料或金屬錯合物染料等敏化染料吸附於包含氧化鈦、氧化鋅、氧化錫等氧化物半導體的粒子之多孔質半導體微粒子層而成之多孔質半導體微粒子層。有機染料可列舉花青染料、部花青素染料、氧雜花青（oxonol）染料、二苯并哌喃（xanthene）染料、方酸菁（squarylium）染料、聚次甲基染料、香豆素染料、核黃素染料、苝染料等。並且，金屬錯合物染料可列舉鐵、銅、釕等金屬的聯吡啶錯合物或酞青錯合物、卟啉錯合物等。例如，代表性的敏化染料可列舉N3、N719、N749、D102、D131、D150、N205、HRS-1及HRS-2等。為了去除存在於溶劑中的水分及氣體，溶解敏化染料的有機溶劑以預先進行脫氣及蒸餾純化為佳。有機溶劑以甲醇、乙醇、丙醇等醇類、乙腈等腈類、鹵化烴、醚類、醯胺類、酯類、碳酸酯類、酮類、烴、芳香族、硝甲烷等之溶劑為佳。並且，亦可將此等溶劑混合二種類以上而使用。
此外，在光電極用導電層21上形成多孔質半導體微粒子層22的方法，可使用網版印刷或塗膜等已知的形成方法。並且，令敏化染料吸附至多孔質半導體微粒子層的方法，可使用將多孔質半導體微粒子層浸漬在包含敏化染料之溶液中等已知方法。
＜第二基板＞
並且，太陽電池模組100的第二基板7具備第二基材5與多個對向電極6，此些多個對向電極6互相隔離地設置在第二基材5上。並且，對向電極6具備設置在第二基材5上之對向電極用導電層61與設置在對向電極用導電層61上的一部分之觸媒層62。此外，隔著間隙設置對向電極用導電層61。而且，觸媒層62與光電極2之多孔質半導體微粒子層22呈對向。
此外，互相隣接之對向電極6彼此以互相電性絕緣之方式設置。此絕緣並未特別限定，例如可藉由將隔牆8夾在互相隣接之對向電極6間的間隙而達成。
而且，第二基材5可使用與第一基材1同樣的基材，或使用如鈦、SUS及鋁等箔或板之不具透明性的基材、且無其他太陽電池部件所致之腐蝕等的基材。其中，基於與第一基材1同樣的理由，以使用樹脂薄膜形成第二基材5為佳。
並且，可使用與光電極用導電層21同樣的導電層作為對向電極用導電層61。
再者，觸媒層62並未特別限定，可使用包含導電性高分子、碳奈米結構體、貴金屬、及碳奈米結構體與貴金屬之混合物等可發揮觸媒功能的成分之任意觸媒層。
於此，導電性高分子可列舉例如：聚(噻吩-2,5-二基) （poly(thiophene-2,5-diyl)）、聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)（poly(3-butyl-thiophene-2,5-diyl)）、聚(3-己基噻吩-2,5-二基) （poly(3-hexyl-thiophene-2,5-diyl)）、聚(2,3-二氫噻吩并[3,4-B]-1,4-二氧雜環己二烯)（poly(2,3-dihydrothieno-[3,4-b]-1,4-dioxin)，PEDOT）等聚噻吩；聚乙炔及其衍生物；聚苯胺及其衍生物；聚吡咯及其衍生物；聚(對-二甲苯四氫噻吩鹽氯化物) （poly(p-xylene tetrahydrothiophenium chloride)）、聚[(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基))-1,4-伸苯基伸乙烯基]（poly[(2-methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy))-1,4-phenylene vinylene]）、聚[(2-甲氧基-5-(3’,7’-二甲基辛氧基)-1,4-伸苯基伸乙烯基)]（poly[2-methoxy-5-(3’,7’-dimethyl octyloxy)-1,4-phenylene vinylene]）、聚[2-2’,5’-雙(2’’-乙基己氧基)苯基]-1,4-伸苯基伸乙烯基]（poly[2-2’,5’-bis(2’’-ethylhexyloxy)phenyl]-1,4-phenylene vinylene）等聚伸苯基伸乙烯類（polyphenylene vinylene）；等。
碳奈米結構體可列舉例如天然石墨、活性碳、人造石墨、石墨烯、奈米碳管、碳奈米芽（carbon nanobud）等。
貴金屬只要有觸媒作用則未特別限定，可適當選擇使用金屬鉑、金屬鈀及金屬釕等周知的貴金屬。
觸媒層的形成方法並未特別限定，可適當選擇使用周知的方法。例如，可將導電性高分子、碳奈米結構體、貴金屬、或碳奈米結構體與貴金屬二者溶解或分散在適當的溶劑中而得混合液，將此混合液塗布或噴霧在導電膜上，並乾燥該混合液的溶劑，藉此進行觸媒層的形成。於使用碳奈米結構體或貴金屬的情況，混合液中可進一步含有黏合劑，就碳奈米結構體的分散性及與基材的密接性之觀點而言，黏合劑以使用具有羥基、羧基、磺醯基、磷酸基等官能基以及其等官能基之鈉鹽等的高分子為佳。並且，亦可藉由網版印刷、蒸鍍、濺鍍等既存的形成方法進行製膜。
觸媒層可為含有奈米碳管的平均直徑（Av）與直徑的標準偏差（σ）滿足0.60＞3σ／Av＞0.20（以下有稱作式（A）的情況）之奈米碳管（以下有稱為「特定奈米碳管」的情況）者。於此，所謂「特定奈米碳管」係指構成其之指定奈米碳管的集合之總稱，所謂「直徑」係指該指定奈米碳管的外徑。
特定奈米碳管的平均直徑（Av）以及直徑的標準偏差（σ）係分別為樣本平均値以及樣本標準偏差。其等係以穿透式電子顯微鏡的觀察下，於量測隨機選擇之100根奈米碳管的直徑時所求得之平均値以及標準偏差。式（A）中的3σ係將所得之標準偏差（σ）乘三而得。
藉由使用特定奈米碳管，可得到具有優異觸媒活性之對向電極。就提升所得之對向電極的特性之觀點而言，以0.60＞3σ／Av＞0.25為佳，以0.60＞3σ／Av＞0.50為較佳。
3σ／Av表示特定奈米碳管的直徑分布，此値愈大，意指直徑分布愈廣。直徑分布以呈現正規分布者為佳。此情況下的直徑分布可使用穿透式電子顯微鏡觀察，量測隨機選擇之100根奈米碳管的直徑，並使用其結果，以直徑作為橫軸、頻率作為縱軸，將所得之數據進行作圖，並利用高斯法進行近似而求得。雖然將多種由不同製法所得之奈米碳管等加以組合也可增大3σ／Av的値，但此情況難以得到正規分布之直徑分布。特定奈米碳管可為由單獨的奈米碳管而成者，或也可為在單獨的奈米碳管摻合不影響其直徑分布的量之其他奈米碳管而成者。
特定奈米碳管可藉由周知的方法，例如以下述的方法而得。此方法係於表面具有奈米碳管製造用觸媒層（以下稱作「CNT製造用觸媒層」）之基材（以下稱作「CNT製造用基材」）上，供給原料化合物以及載體氣體，並藉由化學氣相沈積法（CVD法）而合成奈米碳管。於此時，藉由令系統內存在微量的氧化劑，而使CNT製造用觸媒層的觸媒活性飛躍地提升之方法（超級成長法（super-growth method））（例如國際公開第2006／011655號）。以下將藉由超級成長法所製造之奈米碳管稱作SGCNT。
包含將特定奈米碳管作為構成材料之觸媒層的對向電極，例如可藉由調製含有特定奈米碳管之分散液，將此分散液塗布在基材上，並使所得之塗膜乾燥以形成觸媒層而製作。
並且，太陽電池模組100的隔牆8設置在第一基板3與第二基板7之間，分別圍繞電解質層4以及電池連接部9。換言之，設置電解質層4的空間與設置電池連接部9的空間，係藉由第一基板3、第二基板7以及隔牆8而劃定形成。
具體而言，在圖2中，在各電池的寬度方向一側（在圖2中為左側），隔牆8設置在第一基板3的光電極2之光電極用導電層21與第二基板7的第二基材5之間;而在各電池的寬度方向另一側（在圖2中為右側），隔牆8被設置在第一基板3的光電極2之光電極用導電層21與第二基板7的對向電極6之對向電極用導電層61（位於較形成有觸媒層62之部分而更靠近寬度方向另一側之部分）之間。而且，在隔牆8之間，交互地設置電解質層4與電池連接部9。
而且，隔牆8只要可接著第一基板3與第二基板7，且可密封電解質層4則無特別限定。隔牆8係以具優越之基板間的接著性、對於電解質之耐受性（耐化學性）、高溫高濕耐久性（耐濕熱性）者為佳。能形成此種隔牆8之隔牆材料，可列舉非導電性的熱塑性樹脂、熱固性樹脂、活性放射線（光、電子射線）硬化性樹脂。更具體而言，可列舉(甲基)丙烯酸系樹脂、氟系樹脂、矽氧系樹脂、烯烴系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂以及聚醯胺系樹脂等。此外，本說明書中所謂(甲基)丙烯酸係指「丙烯酸」或「甲基丙烯酸」。其中，就操作性的觀點而言，以光硬化性丙烯酸樹脂為佳。
此外，就易製造性的觀點而言，當然也可使用將如上述各種樹脂成形為片狀而成之薄膜，以構成隔牆8。
＜功能層＞
並且，屬於太陽電池模組100的功能層之電解質層4，設置於光電極2的多孔質半導體微粒子層22、對向電極6的觸媒層62以及隔牆8所包圍的空間中。而且，電解質層4並未特別限定，可利用在染料敏化型太陽電池中所能使用之任意的電解液、凝膠狀電解質或固體電解質而形成。
＜電池連接部＞
太陽電池模組100的電池連接部9將互相隣接的電池電性串聯。具體而言，在圖2中，電池連接部9電性連接位於右側之電池的光電極2之光電極用導電層21以及位於左側之電池的對向電極6之對向電極用導電層61。
而且，太陽電池模組100的電池連接部9由導線91與導電性樹脂組成物92所構成，此導線91係於光電極2之光電極用導電層21上與多孔質半導體微粒子層22隔離而形成，此導電性樹脂組成物92係填充於第一基板3、第二基板7以及隔牆8所包圍之空間內。此外，在圖2所示之太陽電池模組100中，雖使用導線91與導電性樹脂組成物92形成電池連接部9，但在本發明的太陽電池模組中，亦可僅使用導電性樹脂組成物而形成電池連接部。並且，導線亦可形成在對向電極6之對向電極用導電層61上。
於此，並未特別限定導線91，可使用包含金屬以及金屬氧化物等具有導電性的材料之導線。其中，就減低電池連接部9的電阻且提高染料敏化型太陽電池模組的光電轉換效率之觀點而言，導線91以使用銅導線、金導線、銀導線、鋁導線等金屬導線為佳。此外，在光電極用導電層21上形成導線91的方法，可使用濺鍍或網版印刷等已知的形成方法。
並且，導電性樹脂組成物92並未被特別限定，以使用含有樹脂與導電性粒子之組成物為佳。導電性樹脂組成物92的樹脂並未被特別限定，可列舉(甲基)丙烯酸系樹脂；雙酚型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、環狀環氧樹脂、脂環式環氧樹脂等環氧樹脂；矽氧樹脂；等。該樹脂中，可使用自由基起始劑、陽離子硬化劑（cation curing agent）、陰離子硬化劑（anion curing agent）等任意的硬化劑，聚合形式亦可為加成聚合、開環聚合等，並未特別限定。並且，作為隔牆材料之樹脂與導電性樹脂組成物92的樹脂可相同亦可不相同。
並且，導電性樹脂組成物92的導電性粒子並未被特別限定，例如可使用以下粒子：Ag、Au、Cu、Al、In、Sn、Bi、Pb等金屬粒子及此等氧化物、導電性碳粒子以及利用Ag、Au、Cu等金屬或其等金屬之氧化物等的導電性物質，被覆樹脂粒子等有機化合物粒子或無機化合物粒子的表面而成之粒子，例如以Au／Ni合金被覆而成之粒子等。
而且，導電性粒子的平均粒徑係以0.5μm以上且30μm以下為佳。再者，導電性粒子的含有比例係以0.1體積％以上且90體積％以下為佳。
此外，使用上述導電性樹脂組成物92的電池連接部9並未被特別限定，例如可藉由在形成電池連接部9的位置填充含有未硬化的樹脂與導電性粒子之未硬化的導電性樹脂組成物，並使所填充的未硬化的導電性樹脂組成物硬化而形成。
＜萃取電極＞
並且，分別與光電極2以及對向電極6相連接之第一萃取電極11A及第二萃取電極11B，並未被特別限定，而具有由一般的導電性材料所形成之導體。此種導體可列舉藉由選自包含銅、鋁、鎳、鈦及鐵等之群組的金屬材料以及含有此等金屬材料的合金材料所形成之導體。其中，以將銅作為導體之電極或者將不鏽鋼作為基材者為佳。
再者，連接構成光電極2之光電極用導電層21與第一萃取電極11A的第一電性連接部12A、以及連接構成對向電極6之對向電極用導電層61與第二萃取電極11B的第二電性連接部12B，並未被特別限定，可藉由導電性樹脂組成物或銲料等一般的電性連接材料而形成。而且，導電性樹脂組成物可與上述導電性樹脂組成物92同樣地使用包含金屬、金屬氧化物、導電性碳材料等具有導電性的材料與任意樹脂之已知的組成物。並且，焊料可使用含有錫、銀、銅、鉍、鉛、助熔劑（flux）成分等而成者。
此外，圖2中雖未圖示，但第一電性連接部12A及第二電性連接部12B亦可分別經由與導線91同樣方式所形成之集電線，而與光電極2或者對向電極6連接。
＜密封部＞
密封部14係藉由硬化狀態的密封部用樹脂組成物15而密封。密封部用樹脂組成物並未特別限定，可列舉光硬化性樹脂組成物、熱固型樹脂組成物以及熱塑性樹脂組成物。其中，密封部用樹脂組成物以使用光硬化性樹脂組成物為佳。若密封部用樹脂組成物為光硬化性，則特別可預防在有機系太陽電池的製造步驟中因加熱所致之劣化，而提升太陽電池模組的電性特性。再者，光硬化性樹脂因可在短時間硬化，故可期待得到製造效率良好的太陽電池模組。
光硬化性樹脂組成物可列舉紫外線硬化型樹脂組成物以及可見光硬化性樹脂組成物，但以使用紫外線硬化型樹脂組成物為佳。紫外線硬化型樹脂組成物的具體例可列舉(甲基)丙烯酸系樹脂組成物、環氧系樹脂組成物、氟系樹脂組成物、烯烴系樹脂組成物等，但其中以使用丙烯酸系樹脂組成物、環氧系樹脂組成物或氟系樹脂組成物為佳。此等可僅使用單獨一種，或者亦可混合二種以上使用。
熱固型樹脂組成物可列舉在不使構成電解質層4的電解質氣化之溫度下可硬化的熱固型樹脂組成物。更具體而言，可列舉硬化溫度為60℃～200℃的範圍內，尤其是80℃～180℃的範圍內，甚至100℃～160℃的範圍內之熱固型樹脂組成物。熱固型樹脂組成物的具體例可列舉例如(甲基)丙烯酸系樹脂組成物、環氧系樹脂組成物、氟系樹脂組成物、矽氧系樹脂組成物、烯烴系樹脂組成物、聚異丁烯樹脂組成物等。此等可僅單獨使用一種，或者亦可混合二種以上而使用。
熱塑性樹脂組成物可列舉將不使電解質層中的液體氣化之程度的溫度設為融點的熱塑性樹脂。更具體而言，可列舉融點為80℃～250℃的範圍內，尤其是100℃～200℃的範圍內之熱塑性樹脂。熱塑性樹脂的具體例可列舉例如：烯烴系樹脂、聚異丁烯樹脂、矽氧系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚醯胺樹脂等。此等可僅單獨使用一種，或者亦可混合二種以上而使用。
並且，密封部14能以由相同或不同素材而成之多個部件所構成。例如，密封部14能由金屬或樹脂所成之密封部件以及密封部用樹脂組成物所構成，此密封部用樹脂組成物係接著此密封部件與上下的阻隔包裝材料13A及13B並硬化而成。
＜阻隔包裝材料＞
而且，在太陽電池模組100有可能曝露之高溫及高濕度的環境條件下，阻隔包裝材料13A及13B會賦予太陽電池模組100耐久性。因此，阻隔包裝材料13A及13B以對氣體及水蒸氣具有阻隔性的包裝體為佳。再者，圖2中，阻隔包裝材料圖示為二片的阻隔包裝材料13A及13B。如由圖2可知，阻隔包裝材料13A配置在第一基板3側，阻隔包裝材料13B配置在第二基板7側。但是，阻隔包裝材料並不被限定為如圖2所示之分別配置在太陽電池模組的厚度方向上下之二片的片狀包裝體，亦可為薄板狀，再者，亦可為在構成太陽電池模組之多個電池的深度方向（圖2中為左右方向）呈開放的筒狀薄膜。
阻隔包裝材料13A及13B所致之第一基板3及第二基板7的包含態樣，並未被特別限定，可為經由接著劑將第一基板3／第二基板7與阻隔包裝材料13A／13B密接的狀態，亦可為雖包含第一基板3／第二基板7但此等與阻隔包裝材料13A／13B之間存在空間，且此空間內填充水蒸氣及氣體難以通過的填充材等之狀態。更具體而言，可為以下狀態：經由接著層（未圖示）將配置於第一基板3側之阻隔包裝材料13A以及第一基板3密接，且同時經由接著層（未圖示）將配置於第二基板7側之阻隔包裝材料13B以及第二基板7密接。藉由設置接著層，可進一步提升太陽電池模組的密閉性。再者，特別是在將接著層配置在屬於光入射側的基板之第一基板3側的情況，若阻隔包裝材料13A與第一基板3之間存在接著層，則阻隔包裝材料13A與構成第一基板3的第一基材1之間不存在空氣層。空氣層的折射率與阻隔包裝材料13A及第一基材1的折射率有極大的差異。因此，在阻隔包裝材料13A－空氣層－第一基材1之堆疊構造的界面之折射率差變大。若在界面之折射率差大，則此界面所反射之光量變多，故無法充分提升入射光的利用效率。於是，取代空氣層，而將接著層填充在阻隔包裝材料13A與第一基材1之間，可縮小折射率差並減低因界面反射所致之損失。再者，藉由抑制光的反射，可抑制太陽電池模組表面產生干涉條紋。接著層的形成材料較佳為選擇折射率的値為在阻隔包裝材料13A的折射率與第一基材1的折射率之間的值之材料。舉例而言，此種材料可考慮阻隔包裝材料13A的材質以及第一基材1的材質，同時選自列舉作為隔牆材料之材料。
並且，尤其在太陽電池模組為染料敏化型太陽電池模組的情況中，作為接著層的形成材料，以選擇所使用之染料的吸收波長範圍之光透射率高的材料為佳。
並且，水蒸氣及氣體難以通過的填充材可列舉例如液狀或凝膠狀的石臘、聚矽氧、磷酸酯、脂肪族酯等。
阻隔包裝材料13A及13B以在溫度40℃、相對濕度90％（90％RH）的環境下，水蒸氣滲透度為0.1g／m2 ／天以下為佳，以0.01g／m2 ／天以下為較佳，以0.0005g／m2 ／天以下為更佳，以0.0001g／m2 ／天以下為特佳。
再者，阻隔包裝材料13A及13B之總透光率（total transmittance）以50％以上為佳，以70％以上為較佳，以85％以上為更佳。此種總透光率可藉由例如JIS K7361-1量測。
阻隔包裝材料13A及13B能為在塑膠支撐體上設置水蒸氣或氣體的透過性低的阻隔層而成之薄膜或薄板。氣體的透過性低之阻隔薄膜的例子可列舉蒸鍍氧化矽或氧化鋁而成者（日本特公昭53-12953、日本特開昭58-217344）、具有有機無機混成塗膜層者（日本特開2000-323273、日本特開2004-25732）、具有無機層狀化合物者（日本特開2001-205743）、堆疊無機材料而成者（日本特開2003-206361、日本特開2006-263989）、有機層與無機層交互堆疊而成者（日本特開2007-30387、美國專利6413645、Affinito等著Thin Solid Films 1996年 290-291頁）、有機層與無機層連續堆疊而成者（美國專利2004-46497）等。
並且，如後所述，尤其在將框狀成形體31與阻隔包裝材料13A或13B一體成形的情況，在一體成型體中，阻隔包裝材料可為薄膜形狀，亦可為薄板形狀。
＜填充部件＞
在多個電池的連接體的外周（更具體而言，在圖2所示之例中，為多個電池所具備的隔牆8）與阻隔包裝材料13B之間，基板面方向的間隙內的至少一部分存在填充部件30。填充部件30以在上述間隙內與連接體的外周接觸而成為佳。再者，填充部件30以佔據上述間隙的總體積之90％以上為佳，以佔據95％以上為較佳，以佔據99％以上為更佳。其原因在於，藉由抑制上述間隙內氣體能佔據的體積，在太陽電池模組溫度上升之際，可抑制氣體膨脹且抑制密封部14產生剝離。再者，填充部件30能包含經硬化的樹脂組成物及／或內側面形狀的至少一部分沿著多個電池的連接體側面之框狀成形體。框狀成形體例如能為如圖3所示之框狀成形體31的形狀。相較於不含框狀成形體31之情形，藉由填充部件包含框狀成形體31，密封部周邊變得難以彎曲，故被認為具有抑制應力產生而使阻隔包裝材料13A及13B難以剝離之效果。再者，藉由令框狀成形體31的厚度與太陽電池模組100的厚度相符，太陽電池模組中的阻隔包裝材料密封部區域與其之外的區域不產生段差，因此即使在將太陽電池模組與其他部件加以組合等後續步驟中，操作性亦提升。
再者，填充部件30以與密封部14的至少一部分呈一體為佳。其原因在於，若填充部件30與密封部14的至少一部分呈一體，則提升太陽電池模組的密封之氣密性，進而更提升保持率，以及藉由一體成形而加工性提升。此外，在本說明書中，所謂「填充部件與密封部的至少一部分呈一體」，係指填充部件與密封部的至少一部分為相同材料且無接縫地形成而成。例如，於得到圖2所示之構造時，藉由密封部用樹脂組成物15而形成填充部件30，而可形成「填充部件與密封部的至少一部分呈一體」的構造。並且，「填充部件與密封部的至少一部分呈一體」的其他態樣可列舉如圖3及圖4所示之態樣。在此態樣中，構成填充部件之框狀成形體31也發揮作為密封阻隔包裝材料13A及13B之間的間隙的密封部的至少一部分之功能。再者，雖未圖示，但「填充部件與密封部的至少一部分呈一體」的構造可列舉以下構造：金屬製密封部件夾在阻隔包裝材料13A及13B之間，藉由與填充部件30相同組成之密封部用樹脂組成物的硬化物，將此金屬製密封部件與上下的阻隔包裝材料13A及13B接著而成之構造。
而且，框狀成形體31並未被特別限定，可選擇樹脂、金屬等各種材料以及此等的複合材料。金屬材料可使用鋁、SUS、銅、鈦、鎳等。此外，於形成填充部件30之經硬化的樹脂組成物及框狀成形體31的形成所使用之樹脂組成物，並未被特別限定，可使用相同於上述作為「密封部用樹脂組成物」的樹脂組成物。此外，即使在框狀成形體31係由相同於形成填充部件30的樹脂組成物或密封部用樹脂組成物之材料而成的情況，亦可藉由觀察太陽電池模組100的切斷面並以目視或顯微鏡觀察樹脂間是否具有接著界面的方法，或將切斷面進行表面分析的方法，而判定太陽電池模組100中的框狀成形體31之有無。
再者，框狀成形體以其透濕性相較於阻隔包裝材料密封部更受到抑制為佳。抑制透濕性的方法，有降低框狀成形體本身的透濕性的方法，或者在框狀成形體表面等的至少一部分形成透濕性低的金屬材料層等等之方法。在令框狀成形體31發揮密封部的一部分之功能的態樣中，雖可見阻隔包裝材料13A及13B之間的距離擴大，但可抑制往太陽電池模組100內部的透濕。此外，在框狀成形體使用金屬等導電性材料的情況，在進行組裝至太陽電池模組之際所需要絕緣的地方，藉由塗膜等而形成適當絕緣部。
以下參照圖3及圖4並針對本發明之太陽電池模組的另一例之大略構造進行詳細敘述。圖3所示之平面圖，為揭示從第二基板7側所見之填充部件30由框狀成形體31所形成之太陽電池模組101。由圖3可知，框狀成形體31為矩形框狀。框狀成形體31具有二個導體，此等導體分別發揮作為第一萃取電極11A及第二萃取電極11B的功能。並且，如圖3所示，第一萃取電極11A及第二萃取電極11B的至少一部分與第二基板7隣接，且太陽電池模組101的上面未被阻隔包裝材料13B被覆。亦即，第一萃取電極11A及第二萃取電極11B露出於太陽電池模組101的外部。且如圖4所示之沿圖3中之IV－IV線剖視的剖面圖，框狀成形體31的內側面形狀係沿著多個電池的連接體側面之形狀。更具體而言，框狀成形體31的內側面形狀係沿著第一基板3、第一電性連接部12A、第二基板7、第二電性連接部12B以及形成多個電池的連接體之兩端部的二個隔牆8的側面之形狀。而且，雖未圖示，但框狀成形體31與多個電池的連接體之間的間隙、及／或框狀成形體31與多個電池的連接體所連接之第一萃取電極11A或第二萃取電極11B之間的間隙，可填充經硬化的樹脂組成物。再者，雖未圖示，但第一萃取電極11A或第二萃取電極11B與各自隣接之多個電池的連接體之間的間隙，亦可同樣地填充經硬化的樹脂組成物。此外，此等樹脂組成物並未特別限定，可使用相同於上述作為「密封部用樹脂組成物」的樹脂組成物。
並且，框狀成形體31可為一部分與阻隔包裝材料13A或13B呈一體之一體成形體。於此，在本說明書中，所謂「框狀成形體與阻隔包裝材料的一部分呈一體」，係指以相同材料形成阻隔包裝材料與框狀成形體且其等之間沒有接縫。於此情況中，可提升在太陽電池模組100的包裝步驟中的加工性。並且，因阻隔包裝材料13A或13B與框狀成形體31之間沒有接縫，故可令太陽電池模組101的密閉性更進一步提升，且更進一步提高太陽電池模組100的保持率。
再者，第一萃取電極11A及第二萃取電極11B可為框狀成形體31所具備之導體，或者藉由使用導電性材料之表面處理而在框狀成形體31上形成之導電層。於此情況中，表面處理方法可適當地使用如蒸鍍的乾式製程所進行之表面處理方法、或如電鍍的濕式製程所進行之表面處理方法。而且，此表面處理所使用之導電性材料可使用如上述之作為萃取電極的導體的形成材料之一般金屬材料或合金材料。若框狀成形體31具有藉由表面處理而形成之導電層，則可進一步提升所得之太陽電池模組的密閉性且進一步提升太陽電池模組的保持率。
並且，當框狀成形體由樹脂材料所形成的情況中，導體不僅為配置在框狀成形體31表面上之形態，亦可為形成於框狀成形體31內部之形態。於此情況中，例如可先在框狀成形體31製作貫通部，並在其中填充焊料或導電性樹脂等，藉此形成貫通框狀成形體31內部的導體。
並且，當框狀成形體31由導電性材料所形成的情況中，亦可以絕緣性的樹脂等被覆表面，並將部分露出的導電面作為第一萃取電極11A及第二萃取電極11B。
（太陽電池模組的製造方法）
具有上述構成之太陽電池模組100並未特別限定，例如，可藉由如以下的順序進行製造。具體而言，首先在製作具備光電極2之第一基板3後，在所製作的第一基板3上形成導線91。接下來，在與導線91重疊的位置，塗布未硬化的導電性樹脂組成物92，再以夾住所塗布之導電性樹脂組成物92且分別包圍光電極用導電層21之方式塗布隔牆材料。而且，在已塗布隔牆材料的區域內，填充電解液等構成電解質層4之成分。之後，將具備對向電極6的第二基板7與第一基板3重疊。再者，令未硬化的導電性樹脂組成物92硬化而形成電池連接部9，同時強力堅固地接著第一基板3與第二基板7，而獲得包含一對電極基板之多個電池的連接體。
對於所得之多個電池的連接體所具備之光電極2及對向電極6，經由導電性接著劑，分別與第一萃取電極11A與第二萃取電極11B接著（萃取電極安裝步驟）。而且，對於阻隔包裝材料13B，以填充連接體的外周與阻隔包裝材料13B之間的面方向的間隙之方式，塗布樹脂組成物（塗布步驟）。而且，以第二基材5在下之方式，載置在阻隔包裝材料13B上安裝有萃取電極11A及11B之連接體，並在阻隔包裝材料13B及連接體上塗布樹脂組成物，並與另一方的阻隔包裝材料13A重疊。而且，例如，使用具有由橡膠材料而成之突出面的上下一對的擠壓部件，從上下面夾入構造體，此構造體係由在阻隔包裝材13A及13B之間夾著安裝有萃取電極11A及11B的連接體而成（夾入步驟）。如此一來，可以得到太陽電池模組100，此太陽電池模組係經由樹脂組成物而密接阻隔包裝材料13A、阻隔包裝材料13B以及連接體，並且具有參照上述圖1及圖2所說明之構造。
此外，在製造具有參照上述圖3及圖4所說明之構造的太陽電池模組101時，首先，準備框狀成形體31。於此，框狀成形體31可具有藉由使用導電性材料之表面處理所形成之導電層。框狀成形體31可藉由將如上述之樹脂組成物流入具有指定形狀的模具內並令其硬化而形成。而且，對於所得之框狀成形體31，經由樹脂組成物安裝萃取電極11A及11B。而且，經由樹脂組成物將框狀成形體31、萃取電極11A／11B與阻隔包裝材料13A以及阻隔包裝材料13B密接，而可得到具有參照上述圖3及圖4所說明的構造之太陽電池模組101。
以下將說明實施例。
以下根據實施例而具體說明本發明，但本發明並不受限於此等實施例。此外，在以下的說明中，表示量的「％」，只要未特別限定，則為質量基準。
在實施例及比較例中，使用以下的方法量測密封部中有無發生剝離以及太陽電池模組的保持率。
＜密封部有無發生剝離＞
目視觀察實施例、比較例所得之太陽電池模組，依據後述基準判定在密封部裡阻隔薄膜是否發生剝離。若為「有剝離」，則表示密封部端部發生剝離。若為「無剝離」，則表示密封部全周的密封寬度的90％以上無剝離。
＜太陽電池模組的保持率＞
將實施例、比較例所製作之太陽電池模組連接至電源量測單元儀器（SourceMeter）（2400型電源量測單元儀器，Keithley公司製）。使用在150W氙氣燈光源裝置中安裝有AM1.5G濾波器的擬似太陽光源（PEC-L11型，Peccell Technologies（股）製）作為光源。而且，將光源的光量調整至1sun（約10萬lux AM1.5G，100mWcm-2 （JIS C 8912的等級A）），對太陽電池模組進行照射。針對太陽電池模組，在1sun的光照射下，以0.01V單位將偏壓從0V變化至0.8V，並同時量測輸出電流，而取得電流電壓特性。同樣地，亦在逆方向進行令偏壓從0.8V步進至0V的量測，並將順方向與逆方向之量測的平均値作為光電流數據。由如此所得之電流電壓特性及光電流數據，算出初期的光電轉換效率（％）。
接下來，在65℃90％RH的環境中，將上述染料敏化太陽電池模組保持300小時後，與上述同樣地量測電流電壓特性。與上述同樣地求出轉換效率，並依據後式計算相對於初期値之保持率。[保持率（％）]＝[65℃90％RH保持後的轉換效率]／[初期的轉換效率]×100
（實施例1）
＜染料溶液的調製＞
將72mg的釕錯合物染料（N719，Solaronix公司製）置入200mL的量瓶。混合190mL的無水酒精並進行攪拌。將量瓶上栓後，利用超音波洗淨器進行震動，藉此攪拌60分鐘。將溶液保存在常溫下後，添加無水酒精，將總量作成為200mL，藉此調製染料溶液。
＜光電極基板的製作＞
在透明導電性基板（薄片電阻13ohm／sq）上，以對應於光電極電池寬度的間隔，藉由網版印刷法印刷塗布作為導線（集電線）之導電性銀膠（K3105，Pelnox（股）製），並在150度的熱風循環型烘箱中加熱乾燥15分鐘而製作導線，其中透明導電性基板係在透明基板（聚萘二甲酸乙二酯薄膜，厚度200μm）上塗布透明導電層（銦錫氧化物（ITO））而得，且此透明基板為光電極用基材，此透明導電層為光電極用導電層。將所得之具有導線的透明導電性基板以導線形成面朝上之方式設置於塗布機，並利用塗布桿以掃描速度（10mm／秒鐘）塗布稀釋至1.6％的ORGATIX PC-600溶液（Matsumoto Fine Chemical製）。將所得之塗膜在室溫下乾燥10分鐘後，再以150℃加熱乾燥10分鐘，而在透明導電性基板上製作底塗層。
以對應於光電極電池寬度的間隔，對透明導電性基板的底塗層形成面進行雷射處理，而形成絕緣線。
而且，將在聚酯薄膜塗布黏著層而得之保護薄膜進行2段重疊，對於所得之遮罩薄膜（下段：PC-542PA 藤森工業製，上段：NBO-0424 藤森工業製）進行衝孔加工以形成多孔質半導體微粒子層的開口部（長度：60mm，寬度5mm）。以不讓氣泡進入的方式，將加工完成的遮罩薄膜貼合在形成有底塗層之透明導電性基板的集電線形成面。此外，遮罩薄膜之第一層的目的在於防止染料附著至不需要的地方，第二層的目的在於防止多孔質半導體微粒子附著至不需要的地方。
將高壓汞燈（額定燈光功率400W）光源置於距離遮罩貼合面10cm的位置，在照射電磁波1分鐘之後，立即藉由貝克式塗膜器（baker applicator）塗布氧化鈦膠（PECC-C01-06，Peccell Technologies（股）製）。在將膠於常溫下乾燥10分鐘後，將遮罩薄膜上側的保護薄膜（NBO-0424 藤森工業製）剝離去除，並於150度的熱風循環式烘箱中再加熱乾燥5分鐘，形成多孔質半導體微粒子層（長度：60mm，寬度5mm）。
之後，將形成有多孔質半導體微粒子層（長度：60mm，寬度5mm）的透明導電性基板浸在所調製的染料溶液（40℃）中，輕輕攪拌並同時令染料吸附。於90分鐘後，自染料吸附容器取出染料吸附結束的氧化鈦膜，以酒精洗淨並乾燥，將殘留的遮罩薄膜剝離去除，而製作光電極。
＜對向電極基板的製作＞
以對應於鉑膜圖案寬度的間隔，對透明導電性基板（薄片電阻13ohm／sq.）的導電面進行雷射處理，而形成絕緣線，其中透明導電性基板係在透明基板（聚萘二甲酸乙二醇薄膜，厚度200μm）上塗布透明導電層（銦錫氧化物（ITO））而得，且此透明基板為對向電極用基材，此透明導電層為對向電極用導電層。接下來，將經衝孔加工開口部（長度：60mm，寬度5mm）的金屬製遮罩重合，藉由濺鍍法形成6個鉑膜圖案（觸媒層），而得到觸媒層形成部分具有72％左右的光透射率之對向電極基板。此時，以上述光電極基板的導電面與對向電極基板的導電面彼此相向之方式重合上述光電極基板與對向電極基板時，作成多孔質半導體微粒子層與觸媒層一致的構造。
＜染料敏化太陽電池模組的製作＞
對於作為丙烯酸系樹脂的TB3035B，以成為3質量％之方式添加積水樹脂製Micropearl AU（粒徑8μm），並藉由自轉公轉攪拌機（planetary centrifugal mixer）進行均勻混合，而製作導電性樹脂組成物，其中丙烯酸系樹脂係導電性樹脂組成物的樹脂材料。
將對向電極基板的觸媒層形成面作為表面，使用真空泵固定在鋁製吸附板上。接下來，藉由分配器裝置，於觸媒層間之在與光電極基板對向時與光電極電池間的導線所重疊之位置，線狀塗布導電性樹脂組成物，並將為隔牆材料之液狀紫外線硬化型密封劑TB3035B（（股）ThreeBond製，吸收波長：200nm～420nm）塗布在包夾該線的觸媒層之外周部分。之後，在觸媒層部分塗布指定量的電解液，使用自動貼合裝置，以與長方形的觸媒層同型之多孔質半導體微粒子層成為相向構造之方式，在減壓環境中重合，並以金屬鹵素燈自光電極基板側進行光照射，接下來自對向電極基板側進行光照射。之後，分別切出配置在貼合後之基板內的多個連接體，並且於各連接體的兩端部（萃取電極部）所配置之導線，安裝形成萃取電極之導電性銅箔膠帶（CU7636D，Sony Chemical & Information Device Corporation製，為導體之銅箔的厚度：35μm）。於此，本實施例所使用之導電性銅箔膠帶，其表面預先塗布由導電性丙烯酸樹脂而成之導電性黏著劑。因此，夾在光電極／對向電極與萃取電極之間的電性連接部，係藉由在形成萃取電極的導體上所塗布之導電性黏著劑而形成。再者，形成萃取電極的導電性銅箔膠帶，係使用在安裝前已去除部分導電性黏著劑的塗膜之導電性銅箔膠帶，該部分導電性黏著劑的塗膜係除了使用於安裝光電極／對向電極的區域（亦即，用於形成電性連接部的區域）之外的塗膜。
接下來，準備2片大於上述連接體之為阻隔包裝材料的阻隔薄膜（Neo Seeds公司，「超高阻隔薄膜（ultra-high barrier film）」，水蒸氣滲透度：0.00005g／m2 ／天）。使用真空泵，將其中一片阻隔薄膜固定在鋁製吸附板上，並將用於形成填充部件的樹脂組成物（ThreeBond公司製，「TB3035B」，紫外線硬化型丙烯酸系樹脂）塗布在以對向電極側在下之方式重疊連接體時與萃取電極部的導線重疊的位置。因此，對向電極側的連接體表面未與阻隔薄膜接著。
在其上，以上述導電性銅箔膠帶被取出至阻隔薄膜外的方式重疊連接體，並且自阻隔薄膜側進行光照射。而且，將用於形成密封部的樹脂組成物之液狀樹脂組成物（ThreeBond公司製，「TB3035B」，紫外線硬化型丙烯酸系樹脂），塗布於連接體的表面整體、包含其外周部之上述導電性銅箔膠帶表面（已去除塗膜）的阻隔薄膜上以及外周部的導電性銅箔膠帶的背面。
而且，在上下一對的擠壓部件之下側部件上，載置藉由阻隔薄膜所包夾的染料敏化太陽電池模組，其中上下一對的擠壓部件係在分別接觸光電極基板及對向電極基板之外周部附近的部分具有由突出的橡膠材料而成之突出面的治具。接下來，自上方再重疊一片阻隔薄膜以及上述擠壓部件的上側部件，在厚度方向將連接體加壓後進行光照射，並且以阻隔薄膜進行外裝，而得到萃取電極自模組的側邊延伸而出所形成之染料敏化太陽電池模組。
依據上述方法量測所得之太陽電池模組的保持率時，其結果為95％。
（實施例2）
進行與實施例1同樣之染料溶液的調製步驟、光電極基板的製作步驟。而且，在太陽電池模組的製作步驟中，與實施例1同樣地進行而形成連接體並進行切割，關於在此以後的各步驟係如以下所述般進行而形成太陽電池模組。
此外，在本實施例中，在各步驟之前，首先，準備內側面形狀的至少一部分沿著多個電池的連接體側面之樹脂製框狀成形體（例如，圖3及圖4所示之框狀成形體31）作為填充部件。此框狀成形體係光透射性的樹脂成形體，且係使用樹脂組成物（日本瑞翁製，「ZEONEX」）所形成。
而且，在實施例1所示之太陽電池模組的製作步驟中，省略將銅箔膠帶貼附於連接體的兩端部所配置之導線的步驟。取而代之地，在本實施例中，將樹脂組成物（ThreeBond公司製，「TB3035B」，紫外線硬化型丙烯酸系樹脂）塗布於框狀成形體的底部之應令萃取電極延伸存在的區域。而且，於框狀成形體底部的塗布面貼附銅箔，自框狀成形體側進行光照射，並令樹脂組成物硬化而將框狀成形體與銅箔接著。再者，將相同於底部所塗布之樹脂組成物的樹脂組成物塗布於框狀成形體的內側側面之應令萃取電極延伸存在的區域，且將除了接著在底部的部分以外之銅箔，沿著框狀成形體的形狀彎折，自框狀成形體側進行光照射，並令樹脂組成物硬化而將框狀成形體與銅箔接著。
再者，分別在與連接體端部的導線重疊的位置塗布導電性膠DOTITE（註冊商標）（藤倉化成製，「DOTITE D-362」），在連接體的側面與框狀成形體的內側面接觸的部分塗布樹脂組成物（ThreeBond公司製，「TB3035B」，紫外線硬化型丙烯酸系樹脂）。於此，將連接體嵌合至框狀成形體的內框部分，於室溫下令DOTITE固化，且同時自框狀成形體側進行光照射而令樹脂組成物硬化，以製作連接體與框狀成形體的嵌合體。接下來，在染料敏化太陽電池模組的製作步驟，將阻隔薄膜（Neo Seeds公司，「超高阻隔薄膜」，水蒸氣滲透度：0.00005g／m2 ／天）固定在鋁製吸附板上，並全面塗布樹脂組成物（ThreeBond公司製，「TB3035B」，紫外線硬化型丙烯酸系樹脂），其中阻隔薄膜係作為尺寸較框狀成形體的外框小的阻隔包裝材料。而且，將具有銅箔的嵌合體底面自上方重疊，自阻隔薄膜側進行光照射而密封。此時，嵌合體底面上的銅箔之中的一部分露出至太陽電池模組外，因此發揮萃取電極的功能。再者，對於太陽電池模組之相反側的面，經由同樣的樹脂組成物接著阻隔薄膜，此阻隔薄膜係作為尺寸至少能被覆嵌合體上面之整體的阻隔包裝材料，而得到萃取電極露出模組底面而成之染料敏化太陽電池模組。
依據上述方法量測所得之太陽電池模組的保持率時，其結果為94％。
（實施例3）
使用相同於實施例2的樹脂製框狀成形體。此時，以令實施例2中貼附銅箔的區域露出之態樣，對框狀成形體施以遮罩遮蔽，並對露出的表面蒸鍍屬於導電性材料之鈦。除了使用如此所形成之附有導電層的框狀成形體之外，與實施例2同樣地進行，製作萃取電極露出至模組底面而成之染料敏化太陽電池模組。
因此，除了於框狀成形體安裝銅箔的步驟之外，進行與實施例2同樣的步驟。依據上述方法量測所得之太陽電池模組的保持率時，其結果為97％。
（實施例4）
以藉由切削而作成之同形狀的鋁製框狀成形體取代實施例2之由樹脂組成物所形成的框狀成形體，並以高密度聚乙烯對表面整體進行絕緣塗布。對於如此所作成之框狀成形體，在實施例2中貼附銅箔的區域，與實施例2同樣地進行以貼附銅箔。但是，使用延遲硬化型接著劑代替TB3035B作為樹脂組成物，在塗布接著劑後配置銅箔，並在100℃的烘箱內進行加熱。亦與實施例2同樣地進行而作成連接體與框狀成形體的嵌合體。但是，使用延遲硬化型接著劑代替TB3035B作為樹脂組成物，在塗布接著劑後進行嵌合，並在60℃的烘箱內進行加熱。除此之外與實施例2同樣地進行，得到萃取電極露出至模組底面而成之染料敏化太陽電池模組。依據上述方法量測所得之太陽電池模組的保持率時，其結果為99％。
（實施例5）
藉由切削製作如圖5所示之形狀的一對鋁製框狀成形體32。框狀成形體32係由第一框狀成形體單元32A與第二框狀成形體單元32B而成。以第一框狀成形體單元32A與第二框狀成形體單元32B接合時會成為與實施例2的框狀成形體相同形狀之方式進行。亦即，一對的框狀成形體32的形狀相當於將實施例2的框狀成形體以左右二分成第一及第二萃取電極之形狀。而且，在第一框狀成形體單元32A與第二框狀成形體單元32B的接合面33，以利用高密度聚乙烯樹脂的施以絕緣塗布。再者，於經樹脂被覆接合面33的第一框狀成形體單元32A及第二框狀成形體單元32B之任一者的接合面33塗布延遲硬化型接著劑，在進行光照射後，與另一者的單元接合，並在100℃的烘箱內進行加熱，製作形成導電面的鋁露出至表面的導電面露出框狀成形體32。除了使用如此所形成的導電面露出框狀成形體32之外，與實施例4同樣地進行，製作萃取電極露出模組底面而成之染料敏化太陽電池模組。依據上述方法量測所得之太陽電池模組的保持率時，其結果為98％。
（比較例1）
再者，在製作太陽電池模組的步驟中，不對固定在鋁製吸附板上的阻隔薄膜塗布用於形成填充部件之樹脂組成物，並以對向電極側在下之方式重疊連接體。除此之外，與實施例1同樣地進行，製作萃取電極從模組的側邊延伸而出所成之染料敏化太陽電池模組。
在所得之染料敏化太陽電池模組中，以目視確認到萃取電極與阻隔薄膜之間具有空間。並且，依據上述方法量測所得之太陽電池模組的保持率時，其結果為32％。
表1
如表1所明示，由實施例1～5可知，在連接體的外周與前述阻隔包裝材料之間的基板面方向之間隙的至少一部分中存在填充部件的太陽電池模組，其光電轉換效率的保持率優異。並且，由比較例1可知，此間隙中不存在填充部件的太陽電池模組，其光電轉換保持率不佳。
根據本發明，可提供一種太陽電池模組，其具有保護太陽電池模組免受外界環境影響之阻隔包裝材料，且光電轉換效率的保持率優異。
1‧‧‧第一基材
2‧‧‧光電極
3‧‧‧第一基板
4‧‧‧電解質層
5‧‧‧第二基材
6‧‧‧對向電極
7‧‧‧第二基板
8‧‧‧隔牆
9‧‧‧電池連接部
11A‧‧‧第一萃取電極
11B‧‧‧第二萃取電極
12A‧‧‧第一電性連接部
12B‧‧‧第二電性連接部
13A、13B‧‧‧阻隔包裝材料
14‧‧‧密封部
15‧‧‧硬化狀態的密封部用樹脂組成物
21‧‧‧光電極用導電層
22‧‧‧多孔質半導體微粒子層
30‧‧‧填充部件
31‧‧‧框狀成形體
32‧‧‧導電面露出框狀成形體
32A‧‧‧第一框狀成形體單元
32B‧‧‧第二框狀成形體單元
33‧‧‧接合面
61‧‧‧對向電極用導電層
62‧‧‧觸媒層
91‧‧‧導線
92‧‧‧導電性樹脂組成物
100、101‧‧‧太陽電池模組
圖1所示之平面圖，為本發明的一實施形態之太陽電池模組的一例之概略構造。 圖2所示之剖面圖，係沿圖1中之II－II線剖視之太陽電池模組的一例之概略構造。 圖3所示之平面圖，為本發明的其他實施形態之太陽電池模組的一例之概略構造。 圖4所示之剖面圖，係沿圖3中之IV－IV線剖視之太陽電池模組的一例之概略構造。 圖5所示之平面圖，為可構成本發明的太陽電池模組之框狀成形體的一例之概略構造。

Claims (9)

  1. 一種太陽電池模組，包括： 一連接體，其包含一個或多個光電轉換電池，該光電轉換電池係經由一功能層而使一第一基板側的一第一電極與一第二基板側的一第二電極呈對向； 至少一個的一阻隔包裝材料（barrier packaging material），其係由一密封部所密封，且包含該連接體； 一第一萃取電極（extraction electrode），其經由一第一電性連接部連接該第一電極；以及 一第二萃取電極，其經由一第二電性連接部連接該第二電極， 其中，該太陽電池模組在該連接體的外周與該阻隔包裝材料之間，於包含該第一基板的面方向及該第二基板的面方向之基板面方向具有一間隙，該間隙內的至少一部分存在一填充部件。
  2. 如請求項1所述之太陽電池模組，其中該填充部件包含經硬化之樹脂組成物。
  3. 如請求項1或2所述之太陽電池模組，其中該密封部的至少一部分與該填充部件呈一體。
  4. 如請求項3所述之太陽電池模組，其中該填充部件包含內側面形狀的至少一部分沿著該連接體的側面之一框狀成形體。
  5. 如請求項4所述之太陽電池模組，其中該框狀成形體與該阻隔包裝材料的一部分呈一體。
  6. 如請求項4所述之太陽電池模組，其中該框狀成形體具有一至少一個的導體或者局部導電層，該至少一個的導體或局部導電層發揮作為該第一或第二萃取電極之功能，並且該至少一個的導體或局部導電層之至少一部分未被該阻隔包裝材料所被覆。
  7. 如請求項6所述之太陽電池模組，其中該導電層係藉由使用導電性材料之表面處理而在該框狀成形體上形成之導電層。
  8. 如請求項1所述之太陽電池模組，其中該第一基板及／或該第二基板與該阻隔包裝材料之間隙的至少一部分具備接著層。
  9. 如請求項1所述之太陽電池模組，其中該功能層為電解質層，該太陽電池模組為染料敏化型（dye-sensitized）太陽電池模組。
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