本發(fā)明涉及導(dǎo)電膏、電氣模塊及電氣模塊的制造方法。本申請基于2015年3月4日在日本提出申請的特愿2015－042662號主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容在此編入。

背景技術(shù)：

近年來，作為綠色能源的發(fā)電裝置，太陽能電池備受關(guān)注，正在進(jìn)行硅系太陽能電池及色素敏化太陽能電池的開發(fā)。色素敏化太陽能電池具有高的光電轉(zhuǎn)換效率，并且容易廉價(jià)地量產(chǎn)，故而，廣泛研究了其構(gòu)造及制造方法。

以上述的色素敏化太陽能電池為主，在需要密封的電氣模塊中，在將多個(gè)單元在同一平面內(nèi)并排制作時(shí)，例如為了在相鄰的單元間，將第一單元的上側(cè)電極和第二單元的下側(cè)電極電連接，且在電極間密封電解質(zhì)等元件，具備“密封材料/導(dǎo)通材料(例如導(dǎo)線、導(dǎo)電膏等)/密封材料”的構(gòu)造。

例如，在專利文獻(xiàn)1中公開有如下的光電轉(zhuǎn)換模塊，將具備透明電極、相對電極、將這些電極密封并絕緣的密封絕緣部的光電轉(zhuǎn)換元件在同一平面內(nèi)并排設(shè)置而成。在該光電轉(zhuǎn)換模塊中，為了將相鄰的光電轉(zhuǎn)換元件彼此電連接，而將第一光電轉(zhuǎn)換元件的透明電極部件的一部分和第二光電轉(zhuǎn)換元件的相對電極部件的一部分相互對向并在其間配置導(dǎo)通材料。由此，形成多個(gè)單元間的串聯(lián)構(gòu)造。

但是，在專利文獻(xiàn)1記載的光電轉(zhuǎn)換模塊中，作為導(dǎo)通材料使用了金屬制的導(dǎo)線等，故而存在在利用激光或超聲波焊接等切斷單元時(shí)，難以切斷導(dǎo)通材料，切斷單元耗費(fèi)時(shí)間的問題。作為解決該問題的方法，已知有使用粘接劑具備導(dǎo)電性填料的導(dǎo)電膏來實(shí)現(xiàn)電連接的方法。

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開2001－357897號公報(bào)

但是，在專利文獻(xiàn)1記載的光電轉(zhuǎn)換模塊中，由于導(dǎo)電膏不具有對于確保光電轉(zhuǎn)換元件彼此的電連接而言足夠的導(dǎo)電性能，故而具有使用了導(dǎo)電膏的電氣模塊的品質(zhì)不易穩(wěn)定的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述的情況而設(shè)立的，提供能夠確保切斷的容易性及品質(zhì)的穩(wěn)定性的導(dǎo)電膏、及具備由該導(dǎo)電膏形成的導(dǎo)通材料的電氣模塊。

本發(fā)明的導(dǎo)電膏包含粘接劑和可使電極間導(dǎo)通的多個(gè)導(dǎo)電粒子，所述導(dǎo)電粒子的直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)為25％以下。

在此，所述變動(dòng)系數(shù)如以下的式(1)表示。

【式1】

此外，作為用于計(jì)算導(dǎo)電粒子的直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)的平均粒徑的測定方法，例如可舉出用顯微鏡觀察導(dǎo)電粒子，并換算由游標(biāo)卡尺等測定的結(jié)果的方法、圖像解析法、庫爾特法(コールター法)、離心沉淀法、激光解析散射法等，但沒有特別限定。

由于導(dǎo)電粒子的直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)為25％以下，從而導(dǎo)電粒子的直徑尺寸大致均勻。例如在構(gòu)成電氣模塊的電極間配置了本發(fā)明的導(dǎo)電膏時(shí)，導(dǎo)電粒子在電極的延伸方向上分散。而且，通過對具有這些電極的基材進(jìn)行加壓等并壓平，容易將導(dǎo)電粒子以單層配置在同一面(即電極的一面)上。因此，在電極彼此之間配置有使導(dǎo)電膏固化的導(dǎo)通材料時(shí)，成為在這些電極彼此的厚度方向的間隙中以單數(shù)(即單層)夾有導(dǎo)電粒子的狀態(tài)。由此，電極的延伸方向的導(dǎo)電粒子之間的僅粘接劑的部分較柔軟，容易切斷。在進(jìn)行切斷時(shí)，在電極間的厚度方向上容易得到電極間的觸點(diǎn)，電極彼此容易導(dǎo)通。另外，電極間的厚度尺寸被保持為大致一定。

在本發(fā)明的導(dǎo)電膏中，優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電粒子的平均粒徑為3μm以上且500μm以下。

根據(jù)上述構(gòu)成，在電氣模塊的電極彼此之間配置了導(dǎo)電膏時(shí)，適當(dāng)設(shè)定電極間的厚度尺寸。

本發(fā)明的電氣模塊通過由上述導(dǎo)電膏形成的導(dǎo)通材料將第一電極和第二電極在劃分成多個(gè)單元的狀態(tài)下粘接，同時(shí)，將相鄰的所述多個(gè)單元電連接。

根據(jù)上述構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)電氣模塊的電極間的更良好的導(dǎo)通，并且容易將電氣模塊的電極間的距離保持為一定。

在本發(fā)明的電氣模塊中，優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電粒子中的、與所述第一電極及所述第二電極二者相接的導(dǎo)電粒子的個(gè)數(shù)比例為50％以上。

根據(jù)上述構(gòu)成，將電極和導(dǎo)電粒子的接觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)確保在實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)通的程度，容易得到電極間的厚度方向上的電極間的觸點(diǎn)。其結(jié)果，電氣模塊的電極彼此容易導(dǎo)通。

在本發(fā)明的電氣模塊中，優(yōu)選的是，所述第一電極或所述第二電極的每單位面積的、與所述第一電極及所述第二電極二者相接的導(dǎo)電粒子的個(gè)數(shù)為20個(gè)/1mm²以上。

根據(jù)上述構(gòu)成，將每單位面積的電極與導(dǎo)電粒子的接觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)確保在實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)通的程度，容易得到電極間的厚度方向上的電極間的觸點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)，電氣模塊的電極彼此容易導(dǎo)通。

在本發(fā)明的電氣模塊中，所述導(dǎo)通材料也可以還含有比所述第一電極與所述第二電極之間的厚度方向上的間隔小的直徑尺寸的輔助導(dǎo)電物質(zhì)。

根據(jù)上述構(gòu)成，在電極間的導(dǎo)電粒子彼此的間隙配置輔助導(dǎo)電物質(zhì)，更容易得到電極間的觸點(diǎn)。由此，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電極間的導(dǎo)通。

在本發(fā)明的電氣模塊中，優(yōu)選的是，所述輔助導(dǎo)電物質(zhì)為粒子狀或纖維狀。

根據(jù)上述構(gòu)成，由于是粒子狀或纖維狀，從而輔助導(dǎo)電物質(zhì)被有效地配置在電極間的導(dǎo)電粒子彼此的間隙。

在本發(fā)明的電氣模塊中，所述第一電極或所述第二電極也可以含有光敏化色素。

根據(jù)上述構(gòu)成，由于電子從受到照射光等的刺激的光敏化色素被交接到第一電極或第二電極，故而容易實(shí)現(xiàn)例如色素敏化型的電氣模塊。

本發(fā)明的電氣模塊的制造方法，制造上述本發(fā)明的電氣模塊，具備：第一工序，使所述第一電極和所述第二電極隔開任意的距離而相對，在所述第一電極與所述第二電極之間至少配置所述導(dǎo)電膏；第二工序，按壓所述第一電極和所述第二電極，使其相互接近直到其相互的距離達(dá)到所述導(dǎo)電粒子的平均粒徑的70％以上且90％以下，并且將所述第一電極和所述第二電極貼合。

根據(jù)上述構(gòu)成，在第二工序中，將第一電極與第二電極的距離抑制得比導(dǎo)電粒子的平均粒徑小而進(jìn)行按壓，由此，第一電極及第二電極和導(dǎo)電粒子更容易接觸，容易且可靠地得到這些電極與導(dǎo)電粒子之間的觸點(diǎn)。由此，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電氣模塊的電極間的導(dǎo)通。

根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電膏，得到電切斷容易且能夠使電極間穩(wěn)定地導(dǎo)通的效果。另外，根據(jù)本發(fā)明的電氣模塊，能夠容易地切斷第一電極和第二電極之間的導(dǎo)電膏，并且得到電極間的導(dǎo)通穩(wěn)定的效果。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的電氣模塊的平面圖；

圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的電氣模塊的圖，是表示以圖1所示的b－b線向視的截面的一部分的剖面圖；

圖3是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的電氣模塊的圖，是表示以圖1所示的a－a線向視的剖面圖；

圖4是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的電氣模塊的變形例的圖，是表示以與圖1所示的b－b線對應(yīng)的變形例的色素敏化太陽能電池的位置向視的截面的一部分的剖面圖；

圖5是用于說明本發(fā)明一實(shí)施方式的色素敏化太陽能電池的制造方法的圖，是一貼合基材的剖面圖；

圖6是用于說明本發(fā)明一實(shí)施方式的色素敏化太陽能電池的制造方法的圖，是另一貼合基材的剖面圖；

圖7是用于說明本發(fā)明一實(shí)施方式的色素敏化太陽能電池的制造方法的圖，是表示將貼合基材彼此貼合的情形的剖面圖；

圖8是表示第一實(shí)施例～第三實(shí)施例的電氣模塊的平面圖。

標(biāo)記說明

1：電氣模塊

1a、1b：色素敏化太陽能電池(電氣模塊)

2：第一基材

6：導(dǎo)通材料

7：半導(dǎo)體電極(第一電極)

8：相對電極(第二電極)

20：導(dǎo)電粒子

21：粘接劑

28：輔助導(dǎo)電粒子(輔助導(dǎo)電物質(zhì))

c：單元

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明應(yīng)用了本發(fā)明的一實(shí)施方式的導(dǎo)電膏、電氣模塊及電氣模塊的制造方法。此外，在以下的說明中使用的附圖是示意性的，長度、寬度及厚度的比率等不限于與實(shí)際相同，可以適當(dāng)變更。另外，以下的說明中所示例的材料等為一例，本發(fā)明不限于此，在不變更其宗旨的范圍內(nèi)可適當(dāng)變更來實(shí)施。

＜導(dǎo)電膏＞

本實(shí)施方式的導(dǎo)電膏至少含有粘接劑和導(dǎo)電粒子。導(dǎo)電膏也可以是抑制了流動(dòng)性的導(dǎo)電膏、或者是流動(dòng)性低的導(dǎo)電膏。

粘接劑是具有保持使省略圖示的電氣模塊的電極間隔開規(guī)定的間隔相對配置的狀態(tài)的功能的物質(zhì)。粘接劑的上述功能也可以通過燒成、加熱或光照射等刺激而實(shí)現(xiàn)。作為這樣的粘接劑，可列舉出含有至少一種熱塑性樹脂、熱固化性樹脂、紫外線固化性樹脂的樹脂的樹脂材料，但不特別限定于此。作為上述樹脂材料，例如可列舉出醋酸乙烯酯樹脂系乳液型粘接劑、乙烯－醋酸乙烯酯共聚樹脂、eva(乙烯－醋酸乙烯酯－氯乙烯的三元共聚物)系乳液型粘接劑、α－烯烴(異丁烯－馬來酸酐樹脂)系粘接劑、丙烯酸樹脂系乳液型粘接劑、丁苯橡膠系乳膠型粘接劑、醋酸乙烯酯樹脂系溶劑型粘接劑、丙烯酸樹脂系溶劑型粘接劑、氯乙烯樹脂系溶劑型粘接劑、氯丁橡膠系溶劑型粘接劑、氯丁橡膠系溶劑型乳香型粘接劑、丁腈橡膠系溶劑型粘接劑、再生橡膠系溶劑型苯乙烯丁二烯橡膠(styrene－butadienerubber：sbr)系溶劑型粘接劑、氨基甲酸酯樹脂系粘接劑、硅酮樹脂系粘接劑、改性硅酮樹脂系粘接劑、環(huán)氧改性硅酮樹脂系粘接劑、丙烯酸樹脂系(secondgenerationofacrylicadhesives：sga)粘接劑、淀粉系粘接劑、聚合物水泥砂漿、環(huán)氧樹脂砂漿、甲硅烷化氨基甲酸酯樹脂系粘接劑、熱熔型粘接劑等。

另外，作為粘接劑，只要具有保持將電氣模塊的電極間隔開規(guī)定的間隔相對配置的狀態(tài)的功能，則可使用具有高的粘性的粘合材料。作為這樣的粘合材料，例如可列舉出橡膠類、丙烯酸類、硅酮類、氨基甲酸酯類的材料，但不特別限定于此。具體而言，可列舉出天然橡膠、丙烯酸酯共聚物、硅酮橡膠、氨基甲酸酯樹脂等。

導(dǎo)電粒子是分散于粘接劑中，可使省略圖示的電氣模塊的電極彼此導(dǎo)通的物質(zhì)。導(dǎo)電粒子可以如金屬粒子那樣地導(dǎo)電粒子自身具有導(dǎo)電性，例如也可以是由至少表面具有導(dǎo)電性的金屬層形成的粒子。

導(dǎo)電粒子的形狀只要在配置于電極間時(shí)實(shí)現(xiàn)隔離物的作用，就沒有特別限制。從具有最大的內(nèi)包體積的同時(shí)，電阻小的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選導(dǎo)電粒子為球狀。作為導(dǎo)電粒子的球狀以外的形狀，例如可列舉出橢圓形狀、立方形狀、多邊體形狀等。

導(dǎo)電粒子的直徑尺寸大致均勻地形成。即，上述式(1)定義的導(dǎo)電粒子的直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)為25％以下，優(yōu)選為15％以下，更優(yōu)選為8％以下。另外，導(dǎo)電粒子的平均粒徑優(yōu)選為3μm以上且500μm以下，更優(yōu)選為10μm以上且250μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為50μm以上且100μm以下。

此外，在除了上述導(dǎo)電粒子外還含有導(dǎo)電性物質(zhì)的情況下，具有上述范圍內(nèi)的平均粒徑的導(dǎo)電粒子含有導(dǎo)電膏中所含的多個(gè)導(dǎo)電性物質(zhì)中的1質(zhì)量％以上、優(yōu)選為10重量％以上、更優(yōu)選為40重量％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為70重量％以上。由此，配置導(dǎo)通材料的電極間的距離容易保持為一定。

作為導(dǎo)電粒子，例如可列舉出金、銀、銅、鉻、鈦、鉑、鎳、錫、鋅、鉛、鎢、鐵、鋁等金屬粒子。另外，可列舉出由含有這些金屬的化合物構(gòu)成的粒子、由導(dǎo)電性樹脂構(gòu)成的粒子、或炭黑等碳系粒子。進(jìn)而，可舉出在樹脂制的粒子上覆蓋有無電解鎳等具有導(dǎo)電性的金屬的粒子等。

特別是，導(dǎo)電粒子優(yōu)選為具有帶柔軟性的樹脂粒子和覆蓋該樹脂粒子的表面的導(dǎo)電金屬層的導(dǎo)電粒子(以下稱作“樹脂芯導(dǎo)電粒子”)。在使用了樹脂芯導(dǎo)電粒子的情況下，特別是通過后述的本發(fā)明的制造方法制造電氣模塊，能夠極其穩(wěn)定地確保電極間的導(dǎo)通。

作為用于形成樹脂芯導(dǎo)電粒子的樹脂粒子的樹脂，例如可列舉出：聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯醚、聚縮醛、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺，聚醚醚酮及聚醚砜等。由于能夠容易地將樹脂粒子的硬度控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，故而用于形成樹脂粒子的樹脂?yōu)選為將具有烯屬不飽和基團(tuán)的聚合性單體聚合1種或2種以上而成的聚合物。另外，作為導(dǎo)電金屬層，優(yōu)選為鎳層、鈀層、銅層或金層，更優(yōu)選為鎳層或金層，進(jìn)一步優(yōu)選為銅層。

另外，導(dǎo)電金屬層的厚度優(yōu)選為10nm以上且200μm以下，更優(yōu)選為200nm以上且100μm以下，特別優(yōu)選為1μm以上且30μm以下。

關(guān)于上述樹脂芯導(dǎo)電粒子的詳細(xì)構(gòu)成或制備方法，可參照國際公開公報(bào)第2011/132658號。

在本實(shí)施方式的導(dǎo)電膏中，從導(dǎo)電粒子在導(dǎo)電膏中適度分散的觀點(diǎn)出發(fā)，相對于0.1質(zhì)量％～70質(zhì)量％的導(dǎo)電粒子，優(yōu)選含有99.9質(zhì)量％～30質(zhì)量％的粘接劑。通過這樣的質(zhì)量比，如上述，導(dǎo)電粒子適度分散在導(dǎo)電膏中，成為導(dǎo)電膏的硬度成為便于配置在電極上的程度。另外，在導(dǎo)電膏中，能夠保持適于實(shí)現(xiàn)電極間的穩(wěn)定導(dǎo)通的導(dǎo)電粒子，并且，導(dǎo)電粒子含有將導(dǎo)電膏通過超聲波等容易絕緣或切斷的程度。這樣，粘接劑除了上述的功能等之外，還具有保持導(dǎo)電粒子的分散狀態(tài)的功能。

本實(shí)施方式的導(dǎo)電膏除了含有粘接劑和導(dǎo)電粒子之外，優(yōu)選還含有輔助導(dǎo)電物質(zhì)。例如，如果輔助導(dǎo)電物質(zhì)為粒子狀，則在電極間作為導(dǎo)通材料配置時(shí)，具有比電極間的厚度方向的間隔小的直徑尺寸。

從夾在導(dǎo)通材料中的導(dǎo)電粒子的間隙中的目的出發(fā)，輔助導(dǎo)電物質(zhì)的平均粒徑例如相對于導(dǎo)電粒子的平均粒徑優(yōu)選為80％以下，更優(yōu)選為50％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為30％以下。由此，通過實(shí)現(xiàn)上述目的，進(jìn)一步提高導(dǎo)通材料的導(dǎo)電性，電極間穩(wěn)定地電導(dǎo)通。

作為輔助導(dǎo)電物質(zhì)，只要是具有導(dǎo)電性且不阻礙導(dǎo)電粒子的導(dǎo)通性的物質(zhì)即可，可列舉出比上述導(dǎo)電粒子更小的直徑的粒子狀或纖維的輔助導(dǎo)電物質(zhì)。

作為輔助導(dǎo)電物質(zhì)的材料，可列舉出金、銀、銅、鉻、鈦、鉑、鎳、錫、鋅、鉛、鎢、鐵、鋁等金屬、包含這些金屬的化合物、導(dǎo)電性樹脂、或由炭黑等碳材料構(gòu)成的物質(zhì)。也可以是與上述導(dǎo)電粒子同等的物質(zhì)。

在輔助導(dǎo)電物質(zhì)為纖維狀的情況下，可示例相對于導(dǎo)電粒子的粒徑，纖維徑為45％以下。更優(yōu)選為30％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15％以下。作為上述導(dǎo)電性纖維的纖維長度，可示例長寬比2～500。纖維徑和長寬比能夠以不阻礙導(dǎo)電粒子的導(dǎo)通性的方式適當(dāng)調(diào)整。

上述輔助導(dǎo)電物質(zhì)的形狀或大小可以均勻也可以不均勻，沒有特別限定。

另外，也可以在本實(shí)施方式的導(dǎo)電膏中添加有機(jī)溶劑。該有機(jī)溶劑是用于保持導(dǎo)電粒子或粘合劑樹脂的分散狀態(tài)的輔助介質(zhì)。作為這樣的有機(jī)溶劑，例如可列舉出水、醋酸乙酯、酯類、醇類及酮類的溶劑、四氫呋喃、己烷、芳香族的溶劑等，沒有特別限定。

以上說明的導(dǎo)電膏因?yàn)樵谡辰觿┲羞m量含有大致均勻地形成的導(dǎo)電粒子，故而在配置于電極間時(shí)，通過加壓等進(jìn)行壓平，由此，導(dǎo)電粒子容易以單層配置在同一面上。因此，在將導(dǎo)電膏作為導(dǎo)通材料配置在電氣模塊的電極彼此之間時(shí)，在這些電極彼此之間，導(dǎo)電粒子成為以單數(shù)(即單層)介于厚度方向的狀態(tài)，在導(dǎo)電粒子彼此之間容易切斷導(dǎo)通材料。另外，電極彼此容易導(dǎo)通。因此，容易取得電極間的觸點(diǎn)，容易將電極間的距離保持為一定。

此外，在本實(shí)施方式中，示例將導(dǎo)電粒子直接分散在粘接劑中的導(dǎo)電膏或?qū)ú牧线M(jìn)行了說明，但導(dǎo)電粒子也可以經(jīng)由適當(dāng)?shù)妮o助材料(省略圖示)或密封材料間接地保持于粘接劑，并將它們一體化。作為可構(gòu)成這樣的輔助材料的非導(dǎo)電性材料，例如可列舉出含有至少一種熱塑性樹脂、熱固化性樹脂、紫外線固化性樹脂等樹脂的樹脂材料、或構(gòu)成公知的纖維的纖維材料、纖維素、聚乙烯醇等材料。另外，作為上述輔助材料，除了上述示例的材料之外，還可以使用用于太陽能電池等的電氣模塊的公知的密封材料。

＜電氣模塊＞

接著，作為本實(shí)施方式的電氣模塊1的一例，對色素敏化太陽能電池(電氣模塊)1a進(jìn)行說明。

此外，以下，對色素敏化太陽能電池1a進(jìn)行說明，但本實(shí)施方式的導(dǎo)通材料6可適用于需要形成于第一基材2及第二基材4之間的多個(gè)單元c的密封、和各單元c、c.…、c彼此的串聯(lián)電連接或并聯(lián)電連接的各種電氣模塊。如圖1或圖2所示，色素敏化太陽能電池1a是將設(shè)于第一基材2上的透明導(dǎo)電膜3和設(shè)于第二基材4上的相對導(dǎo)電膜5經(jīng)由導(dǎo)通材料6相對配置的電氣模塊。

如圖1所示，色素敏化太陽能電池1a具備第一基材2、半導(dǎo)體電極(第一電極)7、第二基材4、相對電極(第二電極)8、電解質(zhì)9、導(dǎo)通材料6。

半導(dǎo)體電極7具備層積在第一基材2上的透明導(dǎo)電膜3、和層積在透明導(dǎo)電膜3上的多孔質(zhì)的半導(dǎo)體層10。

在電解質(zhì)9接觸的半導(dǎo)體層10上，在包含多孔質(zhì)內(nèi)部在內(nèi)的表面吸附有公知的未圖示的光敏化色素。

相對電極8具備層積在第二基材4上的相對導(dǎo)電膜5、和層積在相對導(dǎo)電膜5上的催化劑層11。

導(dǎo)通材料6配置在相互平行地沿一方向延伸的多個(gè)半導(dǎo)體層10之間。

導(dǎo)通材料6如上述，在導(dǎo)通材料6中含有的導(dǎo)電粒子20形成為大致均勻的大小，通過在導(dǎo)通材料6的涂敷或配設(shè)中進(jìn)行壓平或加壓，導(dǎo)電粒子20在厚度方向上不重合而容易以單層配置。即，導(dǎo)通材料6的導(dǎo)電粒子20如圖3所示地在透明導(dǎo)電膜3與相對導(dǎo)電膜5之間，通過加壓等壓平作業(yè)，容易在厚度方向上以單層配置。

在上述的配置中，導(dǎo)通材料6的導(dǎo)電粒子20中的、與半導(dǎo)體電極7的透明導(dǎo)電膜3和相對電極8的相對導(dǎo)電膜5二者相接的導(dǎo)電粒子20的個(gè)數(shù)比例為50％以上，優(yōu)選為60％以上，更優(yōu)選為68％以上。

另外，從為了實(shí)現(xiàn)色素敏化太陽能電池1a中的良好的導(dǎo)通，與半導(dǎo)體電極7及相對電極8二者接觸的導(dǎo)電粒子20至為重要的觀點(diǎn)出發(fā)，與半導(dǎo)體電極7及相對電極8二者相接的導(dǎo)電粒子20的個(gè)數(shù)為20個(gè)/1mm²以上，優(yōu)選為30個(gè)/1mm²以上，更優(yōu)選為50個(gè)/1mm²以上。

如圖1或圖2所示，在導(dǎo)通材料6的兩側(cè)方配置有密封材料12、12。

通過導(dǎo)通材料6和密封材料12將電極間(即，透明導(dǎo)電膜3和相對導(dǎo)電膜5之間)粘接。另一方面，在與上述的一方向(導(dǎo)通材料6的延伸方向)交叉的方向上，通過超聲波焊接等方法進(jìn)行絕緣及粘接(以下將絕緣的部分設(shè)為“絕緣部13”)。這樣，將分別具有半導(dǎo)體層10的單元c液密地密封。而且，通過導(dǎo)通材料6中含有的導(dǎo)電粒子20，在半導(dǎo)體電極7和相對電極8之間沿厚度方向形成間隙，且在該間隙內(nèi)密封有電解質(zhì)9。

在色素敏化太陽能電池1a中，導(dǎo)通材料6與構(gòu)成半導(dǎo)體電極7及相對電極8的透明導(dǎo)電膜3直接接觸。在透明導(dǎo)電膜3及相對導(dǎo)電膜5的規(guī)定部位設(shè)有通過激光照射等而絕緣的多個(gè)圖案部25。

相鄰的單元c、c彼此的透明導(dǎo)電膜3及相對導(dǎo)電膜5通過圖案部25被區(qū)劃成多個(gè)，形成多個(gè)透明導(dǎo)電膜3及相對導(dǎo)電膜5的圖案。在被區(qū)劃的各單元c中，將第一單元c1的構(gòu)成相對電極8的相對導(dǎo)電膜5、和與第一單元c1相鄰的第二單元c2的構(gòu)成半導(dǎo)體電極7的透明導(dǎo)電膜3通過導(dǎo)通材料6電連接。其結(jié)果，將第一單元c1和第二單元c2串聯(lián)連接。

構(gòu)成半導(dǎo)體電極7及相對電極8的第一基材2及第二基材4的材料沒有特別限定，例如可列舉出玻璃、樹脂等絕緣體、半導(dǎo)體、金屬等。作為上述樹脂，例如可列舉出聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等。從制造薄且輕的具有可撓性的色素敏化太陽能電池1a的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選基材為透明樹脂制，且更優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)膜。

透明導(dǎo)電膜3、相對導(dǎo)電膜5的種類沒有特別限定，可應(yīng)用用于公知的色素敏化太陽能電池的導(dǎo)電膜，例如可列舉出由金屬氧化物構(gòu)成的薄膜。作為上述金屬氧化物，可列舉出氧化銦錫(ito)、摻氟氧化錫(fto)、摻鋁氧化鋅(ato)、氧化銦/氧化鋅(izo)、摻鎵氧化鋅(gzo)等。

半導(dǎo)體層10由可從吸附的光敏化色素接收電子的材料構(gòu)成，通常優(yōu)選為多孔質(zhì)。構(gòu)成半導(dǎo)體層10的材料沒有特別限定，可應(yīng)用公知的半導(dǎo)體層10的材料，例如可列舉出氧化鈦、氧化鋅、氧化錫等金屬氧化物半導(dǎo)體。

半導(dǎo)體層10上擔(dān)載的光敏化色素沒有特別限定，例如可列舉出有機(jī)色素、金屬絡(luò)合物色素等公知的色素。作為上述有機(jī)色素，例如可列舉出香豆素類、多烯類、菁類、半菁類、噻吩類等。作為上述金屬絡(luò)合物色素，例如優(yōu)選使用釕絡(luò)合物等。

構(gòu)成催化劑層11的材料沒有特別限定，可應(yīng)用公知的材料，例如可列舉出鉑、碳納米管等碳類、聚(3，4－乙撐二氧噻吩)－聚(苯乙烯磺酸)(pedot/pss)等導(dǎo)電性聚合物等。

電解質(zhì)9的種類沒有特別限定，可應(yīng)用公知的色素敏化太陽能電池中使用的電解質(zhì)。作為氧化還原對(即，電解質(zhì)9)，例如可列舉出有機(jī)溶劑中溶解有碘和碘化鈉的電解液。

以上說明的色素敏化太陽能電池1a具備導(dǎo)通材料6具有多個(gè)導(dǎo)電粒子20而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通的構(gòu)成，因此，具有在使用超聲波再次進(jìn)行單元c的形成或再次劃分單元c時(shí)，可容易地將導(dǎo)通材料6絕緣的效果。

另外，色素敏化太陽能電池1a由于導(dǎo)通材料6中包含的導(dǎo)電粒子20形成為大致均勻的大小，故而在透明導(dǎo)電膜3和相對導(dǎo)電膜5之間容易沿厚度方向配置單一的導(dǎo)電粒子20。因此，色素敏化太陽能電池1a具有容易使透明導(dǎo)電膜3與相對導(dǎo)電膜5之間的尺寸大致一定的效果。

另外，色素敏化太陽能電池1a容易使透明導(dǎo)電膜3與相對導(dǎo)電膜5之間的尺寸大致一定，且透明導(dǎo)電膜3與相對導(dǎo)電膜5之間在厚度方向上通過單一(單層)的導(dǎo)電粒子20容易實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，因此，具有通過各導(dǎo)電粒子20容易可靠地取得導(dǎo)通的效果。

另外，色素敏化太陽能電池1a由于可通過導(dǎo)通材料6形成透明導(dǎo)電膜3與相對導(dǎo)電膜5的間隙，故而間隙的形成不依賴于配置在導(dǎo)通材料6的兩側(cè)的密封材料12、12。因此，色素敏化太陽能電池1a具有能夠使配置于導(dǎo)通材料6兩側(cè)的密封材料12、12的寬度尺寸盡可能地小而盡可能地增大單元c內(nèi)的半導(dǎo)體層10的面積的效果。

另外，在色素敏化太陽能電池1a中，由于導(dǎo)電粒子20中的、與半導(dǎo)體電極7及相對電極8二者相接的導(dǎo)電粒子的個(gè)數(shù)比例為50％以上，故而半導(dǎo)體電極7及相對電極8與導(dǎo)電粒子20的接觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)被確保在實(shí)現(xiàn)色素敏化太陽能電池1a的良好的導(dǎo)通的程度。

另外，在色素敏化太陽能電池1a中，由于半導(dǎo)體電極7及相對電極8的每單位面積的、與半導(dǎo)體電極7及相對電極8二者相接的導(dǎo)電粒子20的個(gè)數(shù)為20個(gè)/1mm²以上，故而每單位面積的半導(dǎo)體電極7及相對電極8與導(dǎo)電粒子的接觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)被確保在實(shí)現(xiàn)色素敏化太陽能電池1a的良好的導(dǎo)通的程度。

因此，根據(jù)色素敏化太陽能電池1a，由于容易獲得電極間的厚度方向上的電極間的觸點(diǎn)，故而色素敏化太陽能電池1a的電極彼此容易導(dǎo)通。

圖4是表示色素敏化太陽能電池1a的變形例即色素敏化太陽能電池(電氣模塊)1b的圖，是以與圖1所示的b－b線對應(yīng)的色素敏化太陽能電池1b的位置向視的截面的一部分的剖面圖。此外，在圖4所示的色素敏化太陽能電池1b的結(jié)構(gòu)要素中，對于與圖2所示的色素敏化太陽能電池1a的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注同一標(biāo)記并省略其說明。

色素敏化太陽能電池1b的導(dǎo)通材料6除了粘接劑21和導(dǎo)電粒子20之外，還含有輔助導(dǎo)電粒子(輔助導(dǎo)電物質(zhì))28。如圖4所示，輔助導(dǎo)電粒子28具有導(dǎo)電性，并且具有比半導(dǎo)體電極7與相對電極8之間的厚度方向上的間隔小的直徑尺寸。即，輔助導(dǎo)電粒子28是不具有隔離物的功能的導(dǎo)電粒子。通過該結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體電極7與相對電極8之間的導(dǎo)通材料6中，在導(dǎo)電粒子20彼此的間隙配置輔助導(dǎo)電粒子28，更容易獲得半導(dǎo)體電極7與相對電極8之間的觸點(diǎn)。因此，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體電極7和相對電極8之間的更可靠的導(dǎo)通。

＜電氣模塊的制造方法＞

接著，以色素敏化太陽能電池1a的制造方法(以下也簡稱為“制造方法”)為例說明本發(fā)明的電氣模塊1的制造方法的一實(shí)施方式。

本實(shí)施方式的制造方法是色素敏化太陽能電池1a的制造方法(電氣模塊的制造方法)具備：使半導(dǎo)體電極7和相對電極8隔開任意的距離而相對，在半導(dǎo)體電極7與相對電極8之間至少配置導(dǎo)電膏的第一工序；按壓半導(dǎo)體電極7和相對電極8，使其相互接近到相互的距離成為導(dǎo)電粒子20的平均粒徑的70％以上且90％以下，使半導(dǎo)體電極7和相對電極8貼合的第二工序。以下，具體說明各工序。

[第一工序]

首先，使用采用了輥對輥方式的公知的色素敏化太陽能電池的制造方法，在用于形成沿規(guī)定的方向p連續(xù)搬運(yùn)的第一基材2上的單元的規(guī)定位置形成透明導(dǎo)電膜3，之后，在規(guī)定位置形成半導(dǎo)體層10，在半導(dǎo)體層10的兩側(cè)(即周圍)形成了密封材料12后，層積電解質(zhì)9。由此，如圖5所示，得到具備半導(dǎo)體電極7及密封材料12，并且在適當(dāng)部位形成有間隙s的貼合基材31。此外，規(guī)定方向p只要考慮制造上的程度等自由設(shè)定即可，例如也可以設(shè)為與導(dǎo)通材料6的延伸方向平行的方向。

接著，使用公知的色素敏化太陽能電池的制造方法，在用于形成沿規(guī)定方向p連續(xù)搬運(yùn)的第二基材4上的單元的規(guī)定位置形成相對導(dǎo)電膜5，之后，在規(guī)定位置形成催化劑層11。由此，如圖6所示，得到具備相對電極8的貼合基材32。

接著，如圖7所示，在貼合基材31的間隙(第一電極與第二電極之間)s，從導(dǎo)電膏供給部40填充至少含有粘接劑和導(dǎo)電粒子20的導(dǎo)電膏，制成導(dǎo)通材料6。實(shí)際上，也可以考慮將密封材料12及配線材料等在后述的第二工序中壓潰、擴(kuò)展的情況而比規(guī)定厚度稍厚地填充導(dǎo)電膏。

[第二工序]

接著，如圖8所示，使貼合基材31的半導(dǎo)體層10和貼合基材32的催化劑層11相對，使貼合基材31和貼合基材32相互接近。使用在貼合基材31、32的厚度方向上隔開規(guī)定間隔的狀態(tài)下沿著該厚度方向配置的一對輥41、42，按壓貼合基材31和貼合基材32使其相互接近。此時(shí)，將半導(dǎo)體電極7的透明導(dǎo)電膜3和相對電極8的相對導(dǎo)電膜5的距離t設(shè)為導(dǎo)電粒子20的平均粒徑的70％以上且90％以下，優(yōu)選為75％以上且85％以下。另外，優(yōu)選以半導(dǎo)體電極7和相對電極8的距離t成為上述條件的方式適當(dāng)調(diào)整一對輥41、42彼此的上下方向的間隔及按壓力等。這樣，通過利用一對輥41、42以距離t比導(dǎo)電粒子20的平均粒徑短的方式進(jìn)行按壓，根據(jù)導(dǎo)電粒子20的材質(zhì)及彈性壓潰一部分導(dǎo)電粒子20(即，直徑尺寸比距離t大的導(dǎo)電粒子20)。

從適當(dāng)配置的紫外線照射部46對利用一對輥41、42按壓的按壓空間w照射紫外線uv，使由紫外線固化樹脂構(gòu)成的密封材料12固化，由此使貼合基材31和貼合基材32貼合。此時(shí)，如上述，也有時(shí)利用一對輥41、42以按壓空間w壓潰的導(dǎo)電粒子20的形狀恢復(fù)，由此，半導(dǎo)體電極7及相對電極8和導(dǎo)電粒子20的接觸面積擴(kuò)大，更可靠地形成半導(dǎo)體電極7及相對電極8和導(dǎo)電粒子20的觸點(diǎn)。另外，導(dǎo)通材料6的導(dǎo)電粒子20的分散等穩(wěn)定。此外，為了促進(jìn)密封材料12的固化，也可以在比按壓空間w靠搬送方向p的前方二次照射紫外線。

此外，從能夠使用壓潰引起的導(dǎo)電粒子20的彈性變形及彈性恢復(fù)帶來的導(dǎo)電粒子20的形狀恢復(fù)這一點(diǎn)出發(fā)，導(dǎo)電粒子20優(yōu)選由樹脂制的球(微粒子)構(gòu)成。

通過上述的第一工序及第二工序，得到圖1及圖2所示的色素敏化太陽能電池1a。此外，圖4所示的色素敏化太陽能電池1b的制造方法除了導(dǎo)電膏中含有輔助導(dǎo)電物質(zhì)21之外，與上述的色素敏化太陽能電池1a的制造方法相同。

在以上說明的電氣模塊1的制造方法中，在構(gòu)成電氣模塊1的半導(dǎo)體電極7及相對電極8之間配置了至少含有粘接劑和導(dǎo)電粒子20的導(dǎo)電膏時(shí)，導(dǎo)電粒子20在半導(dǎo)體電極7及相對電極8的延伸方向分散。而且，通過將具有半導(dǎo)體電極7的貼合基材31和具有相對電極8的貼合基材32以相互接近的方式按壓等壓平且進(jìn)行貼合，導(dǎo)電粒子20容易以單層配置在同一面(即，電極的一面)上。因此，在電極彼此之間配置了使導(dǎo)電膏的流動(dòng)性降低的導(dǎo)通材料6時(shí)，成為在這些電極彼此的厚度方向的間隙s以單數(shù)(即單層)夾設(shè)有導(dǎo)電粒子20的狀態(tài)。由此，根據(jù)電氣模塊1的制造方法，電極的延伸方向的導(dǎo)電粒子20之間的粘接劑或僅粘合劑等的部分較為柔軟，能夠得到容易切斷的電氣模塊1。

另外，在電氣模塊1的制造方法中，在按壓空間w的半導(dǎo)體電極7及相對電極8之間的厚度方向上，將透明導(dǎo)電膜3和相對導(dǎo)電膜5的距離t設(shè)為導(dǎo)電粒子20的平均粒徑的70％以上且90％以下，由此，透明導(dǎo)電膜3和相對導(dǎo)電膜5被按壓向?qū)щ娏Ｗ?0。由此，容易且可靠地得到半導(dǎo)體電極7及相對電極8和導(dǎo)電粒子20之間的觸點(diǎn)，且將半導(dǎo)體電極7及相對電極8和導(dǎo)電粒子20的接觸面積確保為一定程度，因此，電極彼此良好地導(dǎo)通。因此，根據(jù)電氣模塊1的制造方法，能夠可靠地保持電氣模塊1的導(dǎo)電性能，且能夠使電氣模塊1的品質(zhì)良好地穩(wěn)定。即，能夠得到容易電切斷，且能夠容易地切斷半導(dǎo)體電極7和相對電極8之間的導(dǎo)通材料6，并且能夠高穩(wěn)定地使電極間導(dǎo)通的電氣模塊1。

以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但本發(fā)明不限于這種特定的實(shí)施方式，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)記載的本發(fā)明的宗旨范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變形、變更。

例如，導(dǎo)通材料6自身也可以擔(dān)當(dāng)密封材料12的作用，兼具密封材料12。

實(shí)施例

以下，通過實(shí)施例及比較例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于以下的實(shí)施例。

(第一實(shí)施例)

準(zhǔn)備由成膜了ito的pet膜構(gòu)成的導(dǎo)電性膜。導(dǎo)電性膜的大小為縱向尺寸10cm、橫向尺寸15cm，導(dǎo)電性膜的厚度尺寸為100μm。另外，對距端部8.3cm的內(nèi)側(cè)部位進(jìn)行絕緣加工(參照圖8)。

接著，如圖8所示，在進(jìn)行了絕緣加工的部位及該部位附近，隔開間隔配置有俯視時(shí)為線狀且寬度尺寸1.5mm的密封材料。

接著，在作為粘接劑的4.5g的環(huán)氧樹脂及4.5g的酚醛樹脂中，作為導(dǎo)電例子混合表面實(shí)施了鍍金的ミクロパール(注冊商標(biāo))au－250，制成導(dǎo)電膏。該導(dǎo)電粒子的平均粒徑為50μm，導(dǎo)電粒子的直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)為6％。另外，導(dǎo)電粒子以成為在導(dǎo)電膏中含有10質(zhì)量％的狀態(tài)混合在環(huán)氧樹脂及酚醛樹脂中。

接著，如圖8所示，在兩根密封材料間涂敷上述導(dǎo)電膏。之后，準(zhǔn)備與該導(dǎo)電性膜相同大小的相對電極，將其貼合在導(dǎo)電性膜上，在140℃下通過熱固化使導(dǎo)電膏固化，將導(dǎo)電膏制成導(dǎo)通材料，制作電氣模塊。

在熱固化后，通過測試儀測定導(dǎo)電性膜和相對電極之間的電阻值，結(jié)果得到與銅線及銀膏大致同等的電阻值。即，如上述，在本實(shí)施例的電氣模塊中，確認(rèn)到確保了與銅線同等的導(dǎo)電性。

接著，如圖8所示，在橫切導(dǎo)通材料的方向上進(jìn)行通過超聲波焊接機(jī)分離(切斷)第一實(shí)施例的電氣模塊的作業(yè)。之后，通過測試儀確認(rèn)了在對角線(圖10所示的x線)上相鄰的單元的導(dǎo)通性，結(jié)果未確認(rèn)到導(dǎo)通性而被切斷。在進(jìn)行該作業(yè)時(shí)，切斷導(dǎo)通材料不耗費(fèi)多余的時(shí)間。

(第二實(shí)施例)

作為導(dǎo)電粒子，代替實(shí)施了鍍金的ミクロパール(注冊商標(biāo))au－250而使用銀粒子之外，與第一實(shí)施例同樣地形成了電氣模塊。此外，該銀粒子的平均粒徑及直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)也與第一實(shí)施例相同。

在導(dǎo)電膏熱固化后，通過測試儀測定導(dǎo)電性膜和相對電極之間的電阻值，結(jié)果是，與第一實(shí)施例相同，得到與銅線及銀膏大致同等的電阻值。

另外，與第一實(shí)施例同樣地通過超聲波焊接機(jī)在橫切粘接劑及導(dǎo)通材料的方向上分離了第二實(shí)施例的電氣模塊后，通過測試儀確認(rèn)在對角線(圖10所示的x線)上相鄰的單元的導(dǎo)通性，結(jié)果未確認(rèn)到導(dǎo)通性而被切斷。在進(jìn)行該作業(yè)時(shí)，切斷導(dǎo)通材料不耗費(fèi)多余的時(shí)間。

(第三實(shí)施例)

作為導(dǎo)電粒子，對第一實(shí)施例中使用的ミクロパール(注冊商標(biāo))au－250的表面實(shí)施無電解鍍鎳。其結(jié)果，得到平均粒徑63μm、直徑尺寸的變動(dòng)系數(shù)23％的導(dǎo)電粒子。除此之外，與第一實(shí)施例同樣地形成電氣模塊。

在導(dǎo)電膏熱固化后，通過測試儀測定導(dǎo)電性膜和相對電極之間的電阻，結(jié)果與第一實(shí)施例相同，得到與銅線及銀膏大致同等的電阻值。

另外，與第一實(shí)施例同樣的通過超聲波焊接機(jī)在橫切粘接劑及導(dǎo)通材料的方向上分離了第三實(shí)施例的電氣模塊后，通過測試儀確認(rèn)在對角線(圖10所示的x線)上相鄰的單元的導(dǎo)通性，結(jié)果未確認(rèn)到導(dǎo)通性而確認(rèn)到被切斷。在進(jìn)行該作業(yè)時(shí)，切斷導(dǎo)通材料不耗費(fèi)多余的時(shí)間。

(比較例)

作為導(dǎo)通材料，使用寬度尺寸1.5mm、厚度尺寸60μm的導(dǎo)電性粘接帶(制造方：株式會社寺崗制作所)，將其沿密封劑的延伸方向設(shè)置之外，與第一實(shí)施例同樣地形成了電氣模塊。

另外，與第一實(shí)施例同樣地通過超聲波焊接機(jī)在橫切導(dǎo)通材料的方向上分離了比較例的電氣模塊后，通過測試儀確認(rèn)在對角線(圖8所示的x線)上相鄰的單元的導(dǎo)通性，結(jié)果確認(rèn)到導(dǎo)通性而未被切斷。在進(jìn)行該作業(yè)時(shí)，切斷導(dǎo)通材料需要第一實(shí)施例～第三實(shí)施例的所需時(shí)間的約3倍的時(shí)間。此外，最終為了切斷該導(dǎo)通材料，不得不進(jìn)行其它工序。

通過以上說明的第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的各實(shí)施例及比較例，根據(jù)本實(shí)施方式的導(dǎo)電膏及導(dǎo)通材料，導(dǎo)通材料的剛性相較于以前降低，并且，導(dǎo)通材料相較于以前柔軟，確認(rèn)到通過激光或超聲波焊接等能夠容易切斷導(dǎo)通材料及使用了該導(dǎo)通材料的電氣模塊。