WO2010041729A1 - 機能性デバイス及びその製造方法 - Google Patents

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ultraviolet curable
curable resin
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electrolyte solution
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麗子 米屋
正樹 折橋
正浩 諸岡
祐輔 鈴木
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    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • H01G9/2077—Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a functional device suitable for a dye-sensitized solar cell or the like and a manufacturing method thereof, and particularly relates to a sealing technique for a functional device.
  • a solar cell is a kind of photoelectric conversion device that converts light energy into electric energy, and uses sunlight as an energy source, and therefore has a very small influence on the global environment, and is expected to be further spread.
  • Dye-sensitized solar cells using photoinduced electron transfer sensitized by dyes have recently attracted attention as a next-generation solar cell that replaces silicon (Si) -based solar cells and the like and have been widely studied.
  • the sensitizing dye a substance that can effectively absorb light in the vicinity of visible light, such as a ruthenium complex, is used.
  • Dye-sensitized solar cells have high photoelectric conversion efficiency, do not require large-scale manufacturing equipment such as vacuum equipment, and can be manufactured easily and with high productivity using inexpensive semiconductor materials such as titanium oxide. It is expected as a solar cell of the next generation.
  • a stable photoelectric conversion characteristic over a long period can be mentioned.
  • a liquid electrolyte component is generally included as a constituent element.
  • sealing technology is important to avoid performance degradation due to volatilization or leakage of electrolyte components, penetration of moisture, oxygen, and other components from the atmosphere into the electrolyte. It has been regarded as a difficult issue.
  • Various methods for solving this problem have been studied. For example, there are the following methods.
  • Patent Document 1 described later entitled “Dye-sensitized solar cell sealant” has the following description.
  • the encapsulant for dye-sensitized solar cell of the invention of Patent Document 1 is a dye-sensitized solar cell in which the above two sheets are used to form a space for encapsulating an electrolyte between two opposing electrode substrates.
  • a sealing material interposed between electrode substrates comprising: an electrolyte solution layer in contact with the electrolyte solution; and a gas permeable layer provided in contact with the layer, wherein the electrolyte solution layer comprises a fluoropolymer.
  • the gas-resistant permeation layer is composed of at least one selected from the group consisting of polyvinylidene chloride (PVDC), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EvOH), and polyvinyl alcohol (PVA). Take the configuration.
  • FIG. 9 is FIGS. 1 and 2 described in Patent Document 1.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing an example of a dye-sensitized solar cell using a sealant for a dye-sensitized solar cell.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing the production process of the dye-sensitized solar cell.
  • a dye-sensitized solar cell encapsulant (hereinafter abbreviated as “encapsulant”) 9 of the invention of Patent Document 1 is in contact with the electrolyte-resistant layer 107 and the electrolyte-resistant layer 107. And a gas permeation resistant layer 108 provided.
  • the electrolyte solution layer 107 is configured using a fluorine-based polymer
  • the gas-resistant layer 8 is configured using at least one selected from the group consisting of PVDC, EvOH, and PVA. It is a feature.
  • the sealing material 109 is usually used in a mode as shown in FIG. 9A, 101 and 101 ′ are transparent substrates made of glass or the like, 102 and 102 ′ are transparent conductive films, 103 is a porous film, and 104 is a sensitizing dye. Yes, 15 is an electrolytic solution.
  • the dye-sensitized solar cell shown in FIG. 9A can be manufactured as follows, for example. That is, as shown in FIG. 9B, first, a transparent conductive film 102 is formed on one surface of the transparent substrate 101, and titanium oxide particles are uniformly applied on the transparent conductive film 102 and heated. In addition, the porous film 103 is adsorbed with a sensitizing dye 104 such as a ruthenium complex to form an electrode substrate 111 serving as a cathode, and a transparent substrate 101 ′ similar to the above is formed. A transparent conductive film 102 ′ is formed on one surface, and an electrode substrate 110 serving as an anode is also configured.
  • a sensitizing dye 104 such as a ruthenium complex
  • the electrolytic solution layer forming composition 107 ' is applied (arranged) in a frame shape.
  • a sheet (gas-resistant permeation layer 108) made of PVDC, EvOH or PVA is attached to the outer peripheral surface of the frame-shaped composition 107 ′ as shown in the figure, and the electrode substrate 111 is further shown in the figure.
  • the electrode substrate 110 is opposed to each other and bonded via the frame-shaped composition 107 ′, and a sealed space is formed by both the substrates and the frame-shaped composition 107 ′. Thereafter, the composition 107 ′ is heated and vulcanized (usually 80 to 150 ° C. ⁇ 30 to 60 minutes). Then, by injecting the electrolytic solution 115 from the injection port 112 formed in the electrode substrate 110 and then closing the injection port 112, a dye-sensitized solar cell as shown in FIG. can get.
  • Patent Document 2 described later entitled “Dye-sensitized solar cell module” describes that an ultraviolet curable sealing material (31X-101 manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) is applied to the hole for electrolyte injection and cured. There is.
  • an ultraviolet curable sealing material 31X-101 manufactured by ThreeBond Co., Ltd.
  • JP 2007-294387 A paragraphs 0010 to 0011, paragraphs 0017 to 0018, paragraphs 0043 to 0044, FIGS. 1 and 2
  • JP 2007-220606 paragraphs 0017 to 0022, paragraphs 0101 to 0102, FIGS. 1 and 2
  • This outer periphery can be sealed before the liquid is injected into the gap, and since the liquid and the sealant are cured without direct contact, the cured sealant is less permeable to the liquid. If it has tolerance, a liquid can be sealed over a long period of time, and the sealing performance will be high.
  • the final injection port sealing (so-called end seal) after injecting the liquid into the gap is caused by the liquid injected into the interior and the sealant before curing touching in the vicinity of the injection port. There is a problem that the adhesive strength is significantly reduced.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its purpose is to have a high barrier characteristic and durability, and to maintain a high characteristic over a long period of time and to function stably. It is in providing a sexual device and its manufacturing method.
  • the present invention provides a first substrate (for example, a photoelectrode-side transparent film in a later-described embodiment) on which a first conductive electrode (for example, a photoelectrode-side transparent conductive film 13a in a later-described embodiment) is formed.
  • a second substrate for example, a counter electrode side substrate 12b in a later-described embodiment on which a substrate 12a) and a second conductive electrode (for example, a counter electrode-side conductive film 13b in a later-described embodiment) are formed.
  • a functional substance for example, an electrolyte solution 16 in an embodiment described later
  • a first ultraviolet curable resin A first sealing portion (for example, in an embodiment described later) that is disposed between the first substrate and the second substrate, seals the functional substance, and joins the first substrate and the second substrate.
  • the inner main seal 15a) and the second A first curable resin formed of an ultraviolet curable resin, disposed between the first substrate and the second substrate, and joining the first substrate and the second substrate outside the first sealing portion;
  • the present invention relates to a functional device having two sealing portions (for example, an outer main seal 17a in an embodiment described later).
  • the present invention provides a first substrate (for example, a photoelectrode side transparent in an embodiment described later) on which a first conductive electrode (for example, a photoelectrode side transparent conductive film 13a in an embodiment described later) is formed.
  • a first conductive electrode for example, a photoelectrode side transparent conductive film 13a in an embodiment described later
  • a first step of annularly applying a first ultraviolet curable resin and a second conductive electrode for example, a counter electrode side conductive film 13b in an embodiment described later
  • the second substrate (for example, the counter electrode side substrate 12b in the embodiment described later) is opposed to the first substrate, and the first ultraviolet curable resin is cured to form an annular first A second step of bonding the first substrate and the second substrate by a sealing portion (for example, an inner main seal 15a in an embodiment described later), and the outer side of the first sealing portion Between the first substrate and the second substrate A second ultraviolet curable resin is filled and cured to form a second sealing portion (for example, an outer main seal 17a in an embodiment described later), and the first substrate and the second substrate are formed.
  • a sealing portion for example, an inner main seal 15a in an embodiment described later
  • a third step of bonding, and an opening provided in the first substrate in an internal space formed by the first and second substrates and the first sealing portion (for example, implementation described later)
  • a fourth step of filling a functional substance (for example, an electrolyte solution 16 in an embodiment to be described later) from the electrolyte solution injection holes 18a and 18b) and a fifth step of sealing the opening.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a functional device.
  • an ultraviolet curable resin is formed by the first sealing portion formed between the first substrate and the second substrate and the second sealing portion formed outside the first sealing portion.
  • a main seal with a double sealing structure is formed and the functional substance is sealed, so that the functional substance can be prevented from leaking to the outside and the functional substance can be shielded from the external atmosphere. It is possible to provide a functional device that has barrier characteristics, has excellent durability, maintains characteristics over a long period of time, and can operate stably.
  • the first ultraviolet curable resin is annularly applied to the surface of the first substrate, the second substrate is opposed to the first substrate, and the first ultraviolet curing is performed.
  • the two substrates are joined by the annular first sealing portion formed by curing the mold resin, and the second ultraviolet curable resin is filled between the substrates outside the first sealing portion.
  • the second sealing portion is formed by curing, the two substrates are joined, and the opening provided in the first substrate is formed in the internal space formed by both the substrates and the first sealing portion.
  • the functional material is filled from the portion, the opening is sealed, and the functional material is sealed in the internal space, the first sealing portion and the second sealing formed outside thereof As a result, a main seal having a double sealing structure made of an ultraviolet curable resin is formed, and the functional substance is sealed. While preventing leakage of the functional substance to the outside, the functional substance can be shielded from the external atmosphere, has high barrier characteristics and excellent durability, and maintains stable characteristics over a long period of time. It is possible to provide a method for manufacturing a possible functional device.
  • FIG. 8 is a diagram in which the data shown in FIG. 7 is graphed. It is a figure explaining the dye-sensitized solar cell in a prior art.
  • a third sealing portion that seals at least the opening and seals the functional substance, and is formed of a fourth ultraviolet curable resin, outside the third sealing portion.
  • the main substance and the end seal are used to release the functional substance to the outside.
  • the first ultraviolet curable resin has a low permeability of the functional substance
  • the second ultraviolet curable resin has a permeability to water, oxygen, and an organic solvent. It is preferable that the functional substance is prevented from leaking to the outside and blocked from the external atmosphere by the first sealing portion and the second sealing portion. According to such a configuration, after the first ultraviolet curable resin is cured, the first ultraviolet curable resin does not decompose or denature even when it comes into contact with the functional substance. Leakage of the substance can be prevented, and the second ultraviolet curable resin has less permeability to water, oxygen, and an organic solvent after the curing than the first ultraviolet curable resin.
  • the first sealing portion and the second sealing portion prevent leakage of the functional substance to the outside and form a barrier that shields it from the external atmosphere. It has excellent durability and characteristics over a long period of time. Thus, it is possible to provide a functional device that can operate stably.
  • the first ultraviolet curable resin and the third ultraviolet curable resin are the same, and the second ultraviolet curable resin and the fourth ultraviolet curable resin are the same. Good. According to such a configuration, the main seal and the end seal can be formed by two different types of ultraviolet curable resins.
  • the first substrate is made of a light-transmitting material and configured as a device having a photoelectric conversion function, a dimming function, or an image display function.
  • a functional device such as a battery, a photosensor, or the like having a photoelectric conversion function that can photoelectrically convert incident light from the first substrate side and take it out as an electric current, or light
  • a functional device such as a liquid crystal device having a dimming function capable of controlling the transmission of light, or a functional device such as an organic electroluminescence element having a color display controlled and an image display function can be realized.
  • a semiconductor electrode layer formed on the surface of the first conductive electrode and holding a sensitizing dye is provided, and the electrolyte solution is filled between the first substrate and the second substrate as the functional substance.
  • the dye of the sensitizing dye excited by light absorption is taken out to the semiconductor electrode layer, and the sensitizing dye that has lost the electron is reduced by the reducing agent in the electrolyte solution. It is preferable to configure as a conversion device. According to such a configuration, it is possible to realize a functional device that can photoelectrically convert incident light from the first substrate side with high conversion efficiency and take it out as an electric current.
  • the fifth step is a third step of sealing the functional substance by applying and curing at least the opening with a third ultraviolet curable resin.
  • Forming a sealing portion and joining a third substrate and the second substrate, and between the second substrate and the third substrate outside the third sealing portion It is preferable to include a step of filling and curing the ultraviolet curable resin 4 to form a fourth sealing portion, and joining the second substrate and the third substrate.
  • the third substrate and the second substrate are joined by at least the third sealing portion that closes the opening, and the first sealing portion is outside the third sealing portion.
  • the second substrate and the third substrate are joined by the fourth sealing portion, and an end seal having a double sealing structure made of an ultraviolet curable resin is formed, and the functional substance is sealed.
  • the main seal and the end seal prevent leakage of the functional substance to the outside, and can block the functional substance from the external atmosphere, have high barrier properties, excellent durability, and a long period of time.
  • the first ultraviolet curable resin has a low permeability of the functional substance
  • the second ultraviolet curable resin has a permeability to water, oxygen, and an organic solvent. It is preferable that the functional material is prevented from leaking to the outside and blocked from the external atmosphere by the first sealing portion and the second sealing portion. According to such a configuration, after the first ultraviolet curable resin is cured, the first ultraviolet curable resin does not decompose or denature even when it comes into contact with the functional substance. Leakage of the substance can be prevented, and the second ultraviolet curable resin has less permeability to water, oxygen, and an organic solvent after the curing than the first ultraviolet curable resin.
  • the first sealing portion and the second sealing portion prevent leakage of the functional substance to the outside and form a barrier that shields it from the external atmosphere. It has excellent durability and characteristics over a long period of time. Thus, it is possible to provide a method for manufacturing a functional device capable of stably operating.
  • the first ultraviolet curable resin and the third ultraviolet curable resin are the same, and the second ultraviolet curable resin and the fourth ultraviolet curable resin are the same. Good. According to such a configuration, the main seal and the end seal can be formed by two different types of ultraviolet curable resins.
  • the first substrate is made of a light transmissive material, and has a step of forming a semiconductor electrode layer holding a sensitizing dye on the surface of the first conductive electrode, and the functional substance is an electrolyte solution. Is filled between the first substrate and the second substrate, and the electrons of the sensitizing dye excited by light absorption are taken out to the semiconductor electrode layer, and the sensitizing dye that has lost the electrons is A dye-sensitized photoelectric conversion device that is reduced by a reducing agent in the electrolyte solution is preferably used. According to such a configuration, it is possible to realize a method for manufacturing a functional device that can photoelectrically convert incident light from the first substrate side with high conversion efficiency and extract the light as an electric current.
  • the functional device of the present invention has two substrates on which conductive electrodes are formed, and the functional substance is sealed between the two substrates by shielding from the external atmosphere and sealed with an ultraviolet curable sealant having different characteristics. It has a double sealing structure.
  • the functional substance is polymerized against the ultraviolet curable sealant (main sealant) used to form the inner main seal and inner end seal of the part that comes into contact with the functional substance sealed between the two substrates.
  • An ultraviolet curable sealant (main sealant) is selected and used so as not to become an inhibitor, and a decrease in bonding strength between two substrates and leakage of a functional substance are prevented.
  • the outer main seal and the outer end seal which are less permeable to oxygen, water, organic solvents, etc. than the inner seal, are UV curable sealant (sub sealant) outside the inner main seal and inner end seal.
  • UV curable sealant sub sealant
  • a functional material is sealed by a double sealing structure using an ultraviolet curable sealing agent (sealing agent) having different characteristics, and durability is provided. It became possible to fabricate functional devices with excellent performance.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of a dye-sensitized solar cell in an embodiment of the present invention.
  • DSC Dye-sensitized Solar Cell
  • the photoelectrode is formed by a photoelectrode-side transparent conductive film 13a formed on the photoelectrode-side transparent substrate 12a.
  • nano-sized titanium oxide carrying a sensitizing dye ( A TiO 2 ) semiconductor porous film 14 is formed on the photoelectrode-side transparent conductive film 13a.
  • the sensitizing dye is, for example, a ruthenium bipyridyl complex.
  • the counter electrode is formed by a counter electrode side conductive film 13b formed on the counter electrode side substrate 12b in which the electrolyte solution injection holes 18a and 18b are formed.
  • An annular inner main sealing portion (first sealing portion) is formed so as to surround the porous film 14 by an inner main seal (sealing agent made of an ultraviolet curable adhesive) 15a on the photoelectrode side transparent conductive film 13a. ) Is formed, the photoelectrode side transparent substrate 12a and the counter electrode side substrate 12b are laminated through this inner sealing portion, and the UV curable adhesive is cured, so that the photo electrode side transparent substrate 12a and the counter electrode side substrate are cured. 12b is joined.
  • An outer main seal (sealing agent made of an ultraviolet curable adhesive) 17a is injected from the periphery into the gap between the photoelectrode side transparent substrate 12a and the counter electrode side substrate 12b, and the ultraviolet curable adhesive is cured, An outer main sealing portion (second sealing portion) is formed, whereby the photoelectrode side transparent substrate 12a and the counter electrode side substrate 12b are joined outside the inner main seal 15a.
  • the electrolyte solution 16 has one of the electrolyte solution injection holes 18a and 18b formed in the counter electrode side substrate 12b as an air vent hole, and from the other, the electrolyte solution 16 has both the photoelectrode side transparent substrate 12a and the counter electrode side substrate 12b. And injected into the internal space formed by the inner main seal 15a.
  • An outer end seal (sealing agent made of an ultraviolet curable adhesive) 17b is injected into the gap between the counter electrode side substrate 12b and the end seal plate 19 from the peripheral portion, and the UV curable adhesive is cured, so that the counter electrode side
  • the substrate 12b and the end seal plate 19 are joined to the outside of the inner end seals 15b and 15c to form an outer sub-sealing portion (fourth sealing portion).
  • the electrolyte solution 16 made of a solution in which a redox system of iodine and iodine ions is dissolved in a nitrile solvent is held between the photoelectrode side transparent conductive film 13a and the counter electrode side conductive film 13b.
  • the inner main seal (sealing agent) 15a, the outer main seal (sealing agent) 17a, the inner end seals 15b and 15c, and the outer end seal hold the inner space.
  • the photoelectrode of the DSC When the photoelectrode of the DSC is irradiated with sunlight 11, electrons in the ground state of the sensitizing dye are excited and transition to an excited state, and the excited state electrons are between the sensitizing dye and the titanium oxide semiconductor. It is injected into the conduction band of the titanium oxide semiconductor via electrical coupling and reaches the photoelectrode.
  • the sensitizing dye that has lost the electron is converted from the reducing agent in the electrolyte solution, for example, iodide ion I ⁇ to the following reaction 2I ⁇ ⁇ I 2 + 2e ⁇ . I 2 + I - ⁇ I 3 -
  • an oxidant for example, triiodide ion I 3 ⁇ (a combination of I 2 and I ⁇ ) in the electrolyte solution.
  • the generated oxidizing agent reaches the counter electrode by diffusion, and the reverse reaction of the above reaction I 3 ⁇ ⁇ I 2 + I ⁇ I 2 + 2e - ⁇ 2I -
  • the electron is received from the counter electrode and reduced to the original reducing agent.
  • Electrons sent from the transparent conductive layer to the external circuit return to the counter electrode after performing electrical work in the external circuit. In this way, light energy is converted into electrical energy without leaving any change in the sensitizing dye or the electrolyte solution. By repeating such a process, light is converted into current and electric energy is extracted to the outside.
  • the photoelectrode side transparent substrate 12a a substrate having high transmittance in the visible light region, excellent barrier properties against various gases such as water and oxygen and organic solvents, and excellent in solvent resistance and weather resistance, for example, quartz,
  • transparent inorganic substrates such as sapphire and glass
  • transparent plastic substrates such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, polyimide, polysulfone, and polyolefin. These can be used as the counter electrode side substrate 12 b and the end seal plate 19.
  • the photoelectrode-side transparent conductive film 13a for example, indium-tin composite oxide (ITO), fluorine-doped SnO 2 (FTO), antimony-doped SnO 2 (ATO), SnO 2 or the like can be used.
  • ITO indium-tin composite oxide
  • FTO fluorine-doped SnO 2
  • ATO antimony-doped SnO 2
  • the semiconductor material constituting the semiconductor porous film 14 is preferably an n-type semiconductor material in which conduction band electrons become carriers under photoexcitation to generate an anode current, and anatase-type titanium oxide TiO 2 is preferable.
  • anatase-type titanium oxide TiO 2 is preferable.
  • MgO, ZnO, SnO 2, WO 3, Fe 2 O 3, In 2 O 3, Bi 2 O 3, Nb 2 O 5, SrTiO 3, BaTiO 3, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, PbS, CuInS InP or the like can be used.
  • sensitizing dye supported on the semiconductor fine particles those formed by complexing with a metal such as ruthenium (Ru), zinc (Zn), platinum (Pt), palladium (Pd) can be used. High quantum yield is particularly preferable.
  • Other dyes such as xanthene dyes, cyanine dyes, porphyrin dyes, anthraquinone dyes, polycyclic quinone dyes, and the like can be used as long as they provide a sensitizing action.
  • the electrolyte solution 16 is a solution in which a redox system (redox pair) that reversibly changes state of oxidation / reduction is dissolved in a solvent.
  • Redox couples include, for example, halogens such as I ⁇ / I 3 ⁇ and Br ⁇ / Br 2 , pseudohalogens such as quinone / hydroquinone and SCN ⁇ / (SCN) 2 , iron (II) ions / iron (III) Ions, copper (I) ions / copper (II) ions, and the like.
  • a combination of iodine (I 2 ) and metal iodide or organic iodide, or a combination of bromine (Br 2 ) and metal bromide or organic bromide can be used as the electrolyte.
  • the cations constituting the metal halide salt are Li + , Na + , K + , Cs + , Mg 2 + , Ca 2 + and the like.
  • the cations constituting the organic halide salt are tetraalkylammonium ions, pyridinium. Quaternary ammonium ions such as ions and imidazolium ions are preferred.
  • a combination of ferrocyanate and ferricyanate, a combination of ferrocene and ferricinium ion, a sodium polysulfide or a combination of alkylthiol and alkyl disulfide can be used as the electrolyte.
  • an electrolyte combining iodine (I 2 ) and imidazolium compounds such as lithium iodide (LiI), sodium iodide (NaI), or imidazolium iodide is preferable.
  • water, various organic solvents, and ionic liquid can be used as the solvent of the electrolyte solution 16. More specifically, for example, nitriles such as acetonitrile, carbonates such as propylene carbonate and ethylene carbonate, gamma butyrolactone, pyridine, dimethylacetamide, other polar solvents, and ionic properties such as methylpropylimidazolium-iodine (MPII) Liquids or mixtures thereof can be used.
  • nitriles such as acetonitrile
  • carbonates such as propylene carbonate and ethylene carbonate
  • gamma butyrolactone gamma butyrolactone
  • pyridine dimethylacetamide
  • dimethylacetamide other polar solvents
  • ionic properties such as methylpropylimidazolium-iodine (MPII) Liquids or mixtures thereof can be used.
  • MPII methylpropylimidazolium
  • An additive may be added for the purpose of preventing reverse electron transfer in the electrolyte solution and improving the open-circuit voltage and the short-circuit current.
  • this additive tert-butylpyridine, 1-methoxybenzimidazole, carboxylic acid having a long-chain alkyl group having about 13 carbon atoms, or the like is used.
  • an inorganic salt such as lithium iodide or sodium iodide, or a molten salt such as imidazolium or quaternary ammonium may be added to the electrolyte solution as a supporting electrolyte.
  • the counter electrode-side conductive film 13b is desirably electrochemically stable.
  • platinum, gold, carbon, conductive polymer, or the like can be used.
  • the inner main seal 15a and inner end seals 15b and 15c are denatured even if they come into contact with the electrolyte solution 16 before and after curing in order to suppress deterioration of the electrolyte solution 16 and sensitizing dye due to high temperature exposure during curing of the sealing resin.
  • an ultraviolet curable resin adheresive
  • it is more desirable that the permeability of the electrolyte solution 16 to the solvent, water, and oxygen after curing is small.
  • an ultraviolet curable resin (adhesive) (which can be cured at a low temperature) different from the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c is used.
  • the outer main seal 17a and the outer end seal 17b are less permeable to water, oxygen, and organic solvent than the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c after being cured.
  • the width of the outer main seal 17a is larger than the width of the inner main seal 15a so that the outer main seal 17a effectively acts as a barrier against permeation of water, oxygen and organic solvents.
  • the width of the seal is a dimension in a direction parallel to the surfaces of the substrates 12a and 12b.
  • the inner main seal 15a and inner end seals 15b and 15c having good iodine resistance are prevented from being deteriorated by using the inner main seal 15a and inner end seals 15b and 15c with good iodine resistance as in the sealing structure described above.
  • leakage of the electrolyte and solvent of the electrolyte solution 16 can be suppressed, and intrusion of water and oxygen from the atmosphere into the electrolyte solution 16 can be suppressed, so that the performance of the DSC can be maintained and the life can be extended. be able to.
  • the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c may be different ultraviolet curable resins (adhesives). Further, if the outer main seal 17a and the outer end seal 17b are different in UV curable resin (adhesive) as long as it has less water, oxygen, and organic solvent permeability than the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c, ).
  • FIG. 2 is a perspective view for explaining an example of the manufacturing process of the dye-sensitized solar cell in the embodiment of the present invention, and a diagram including an SS section sectional view.
  • the manufacturing process of the dye-sensitized solar cell includes (A), (B, (C), (D), and (E).
  • a photomask is formed on the photoelectrode-side transparent conductive film 13a so as to surround the TiO 2 porous film 14 carrying the sensitizing dye, and the inner main seal (inner Main sealant) 15a is applied in a ring shape.
  • the counter electrode side substrate 12b and the photoelectrode side transparent substrate 12a are overlapped via the inner main seal 15a so that the conductive films 13a and 13b formed thereon are opposed to each other.
  • the inner main seal 15a is cured by irradiating ultraviolet rays, and both the substrates 12a and 12b are bonded.
  • an outer main seal (outer main sealant) 17a having a low viscosity is injected into the gap between the peripheral portions of the joined substrates 12a and 12b using capillary action.
  • the two substrates 12a and 12b are bonded at the peripheral edge by irradiating and curing ultraviolet rays.
  • an internal space having an opening having electrolyte solution injection holes 18a and 18b is formed by both the substrates 12a and 12b and the inner main seal 15a.
  • one of the electrolyte solution injection holes 18a and 18b is used as an air vent hole, and the electrolyte solution 16 containing iodine or the like is injected into the internal space from the other hole.
  • an inner end seal (inner auxiliary sealant) is formed so that a photomask is formed on the counter electrode side substrate 12b and at least the openings of the electrolyte solution injection holes 18a and 18b are closed. ) Apply 15b and 15c.
  • the inner end seals 15b and 15c may be connected.
  • the end seal plate 19 is overlapped on the counter electrode side substrate 12 through the inner end seals 15b and 15c, and the inner end seals 15b and 15c are cured by irradiating ultraviolet rays, so that the counter electrode side substrate 12 and the end seal are cured.
  • the plates 19 are joined.
  • an outer end seal (outer subsealing agent) 17b having a low viscosity is injected into the gap between the bonded counter electrode side substrate 12 and the peripheral edge of the end seal plate 19 by utilizing capillary action, and ultraviolet rays are injected.
  • the counter electrode side substrate 12 and the end seal plate 19 are joined at the peripheral edge portion by irradiation and curing.
  • the end seal plate 19 is joined to the counter electrode side substrate 12b by the inner end seals 15b and 15c and the outer end seal 17b, the electrolyte solution injection holes 18a and 18b are sealed, and the electrolyte solution 16 is added to the lower atmosphere. And is sealed in the internal space.
  • the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c are not denatured even when they come into contact with the electrolyte solution 16 before and after curing, the bonding strength does not decrease after curing, and the iodine resistance is good. It is preferable to use an ultraviolet curable resin (adhesive) having low properties, and it is more desirable that the electrolyte solution 16 has less permeability to the electrolyte, solvent, water, and oxygen after curing.
  • an ultraviolet curable resin (adhesive) different from the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c is used as the outer main seal 17a and the outer end seal 17b.
  • the outer main seal 17a and the outer end seal 17b are less permeable to water, oxygen, and organic solvent than the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c after being cured.
  • the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c may be different ultraviolet curable resins (adhesives). Further, if the outer main seal 17a and the outer end seal 17b are different in UV curable resin (adhesive) as long as it has less water, oxygen, and organic solvent permeability than the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c, ).
  • the ultraviolet curable sealant (main seal) used for forming the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c at the portion in contact with the electrolyte solution 16 is used.
  • an ultraviolet curable sealant (main sealant) is selected and used so that components contained in the electrolyte solution 16, such as iodine, do not become polymerization inhibitors. Leakage of the electrolyte solution 16 is prevented.
  • the outer main seal 17a and the outer end seal 17b which are less permeable to water, oxygen, organic solvents and the like than the inner seal, are located outside the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c. Formed by an ultraviolet curable sealant (sub-sealant), leakage of the solvent of the electrolyte solution 16 is prevented, and water, oxygen, etc. enter from the external atmosphere into the internal space where the electrolyte solution 16 is sealed Is prevented.
  • the DSC according to the present embodiment has iodine resistance as an ultraviolet curable sealing resin for the inner seal that forms the inner seals 15 a, 15 b, and 15 c in contact with the electrolyte solution 16.
  • a resin having low iodine permeability is used.
  • an ultraviolet curable sealing resin for outer seals that forms outer seals 17a and 17b that do not come into contact with the electrolyte solution 16
  • it has water resistance, oxygen resistance, and organic solvent resistance, and is permeable to water, oxygen, and organic solvents. Less resin is used.
  • the electrolyte solution 16 is sealed by using an ultraviolet curable sealant (sealant) having different characteristics to provide durability.
  • an ultraviolet curable sealant silant
  • a DSC having excellent durability can be manufactured in accordance with the use environment and resistance.
  • This embodiment mode is not limited to DSC, and has two substrates on which conductive electrodes are formed. A functional substance is shielded from the external atmosphere and sealed between the two substrates, and has characteristics over a long period of time.
  • Functional devices required to be maintained for example, photoelectric conversion devices other than DSC (for example, optical sensors), chemical batteries, organic and inorganic electroluminescent elements, display devices using organic or inorganic electroluminescent elements, biosensors, capacitors
  • the present invention can also be applied.
  • Titanium oxide was applied on the FTO layer of the photoelectrode with a screen printing machine and sintered at 510 ° C. for 30 minutes to form a titanium oxide (TiO 2 ) semiconductor porous film 14 as a semiconductor porous film.
  • FIG. 3 is a diagram showing examples of sensitizing dyes in Examples of the present invention.
  • ruthenium (II) tri-tetrabutylammonium complex (manufactured by Solaronix) shown in FIG. , Ru 620-1H3TBA) (black dye, commonly referred to as N749).
  • This dye has a peak of absorption in the vicinity of visible light (600 nm) and is a typical sensitizing dye of a dye-sensitized solar cell in which absorption spreads to 800 nm (near infrared).
  • TBA in FIG. 3 is tetrabutylammonium (tetrabuthylammonium) (N ((CH 2 ) 3 CH 3 ) 4 ).
  • Counter electrode As a counter electrode in which the counter electrode side conductive film 13b is formed on the counter electrode side substrate 12b, glass / Cr / Pt (Co., Ltd.) in which Cr (thickness: 500 mm) / Pt (thickness: 1000 mm) is sputtered on a glass plate, respectively. Purchased from Geomatek.).
  • a photomask is formed on the photoelectrode-side transparent conductive film 13a so as to surround the TiO 2 porous film 14 carrying the sensitizing dye, and an ultraviolet curable resin is formed.
  • the counter electrode side substrate 12b and the photoelectrode side transparent substrate 12a are overlapped via the inner main seal 15a so that the conductive films 13a and 13b formed thereon are opposed to each other.
  • the inner main seal 15a was cured by irradiating ultraviolet rays, and both the substrates 12a and 12b were joined.
  • an ultraviolet curable resin having a low viscosity (TB3042, manufactured by ThreeBond Co., Ltd., a one-component non-solvent radical curable resin) is formed in the gap between the peripheral portions of the bonded substrates 12a and 12b.
  • an outer main seal (outer main sealant) 17a which was injected by utilizing a capillary phenomenon, and cured by irradiating with ultraviolet rays to bond both substrates 12a and 12b at the peripheral edge.
  • an internal space in which the electrolyte solution 16 was enclosed was formed by the two substrates 12a and 12b and the inner main seal 15a.
  • one of the electrolyte solution injection holes 18a and 18b formed in the counter electrode substrate 12b is an air vent hole, and the electrolyte solution 16 containing iodine or the like is extracted from the other hole. Injected into the interior space.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the composition of the electrolyte solution in the example of the present invention.
  • the electrolyte solution 16 having the layer shown in FIG. 4 was injected into the internal space from one of the electrolyte solution injection holes 18a and 18b.
  • DMPImI shown in FIG. 4 is 1,2-dimethyl-3-propyl-1H-imidazole-3-iumiodide (1,2-dimethyl-3-propyl-1H-imidazole-3-iumiodide) ( C 8 H 15 N 2 ).
  • the end seal plate 19 is overlapped on the counter electrode side substrate 12 through the inner end seals 15b and 15c, and the inner end seals 15b and 15c are cured by irradiating ultraviolet rays, so that the counter electrode side substrate 12 and the end seal are cured.
  • the plate 19 was joined.
  • an ultraviolet curable resin having a low viscosity (TB3042, manufactured by Three Bond Co., Ltd.) is placed outside in the gap between the bonded counter electrode side substrate 12 and the peripheral edge of the end seal plate 19. This was injected as an end seal (outer main sealant) 17b using a capillary phenomenon, cured by irradiating with ultraviolet rays, and the counter electrode side substrate 12 and the end seal plate 19 were joined at the peripheral edge.
  • the end seal plate 19 is joined to the counter electrode side substrate 12b by the inner end seals 15b and 15c and the outer end seal 17b, the electrolyte solution injection holes 18a and 18b are sealed, and the electrolyte solution 16 is added to the lower atmosphere. And was sealed in the internal space.
  • the above-mentioned ultraviolet curable resin TB3042 (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) was cured by ultraviolet rays even in the presence of iodine, and could be cured even in contact with the electrolyte solution 16 containing iodine.
  • the above-described ultraviolet curable resin TB3042 (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) is superior in water resistance and oxygen resistance than the 31X-101 series resin, and has a lower viscosity than the 31X-101 series resin. It was possible to easily enter the narrow gap by capillary action.
  • an ultraviolet curable sealant (main sealant, 31X-101 series resin) used for forming the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c at the portion in contact with the electrolyte solution 16 is used.
  • the iodine contained in the electrolyte solution 16 was not a polymerization inhibitor, and it was possible to prevent a decrease in bonding strength and leakage of the electrolyte solution 16.
  • the outer main seal 17a and the outer end seal 17b which are superior to the main sealant (31X-101 series resin) in water resistance and oxygen resistance, are placed outside the inner main seal 15a and the inner end seals 15b and 15c. Since it is formed by the sealing agent (TB3042), leakage of iodine and organic solvent constituting the electrolyte solution 16 is prevented, and intrusion of water, oxygen, etc. from the external atmosphere to the internal space where the electrolyte solution 16 is sealed is prevented. It was possible to prevent this, maintain the photoelectric conversion efficiency for a long time, and improve the durability.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a dye-sensitized solar cell in an example of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA, FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line BB.
  • FIG. 5 shows the structure and dimensions of the dye-sensitized solar cell manufactured by the embodiment described above.
  • the photoelectrode-side transparent substrate 12a and the counter electrode-side substrate 12b are not oppositely bonded to each other.
  • the photoelectrode-side conductive film 13a and the counter-electrode-side conductive film 13b are exposed to the outside.
  • the external terminal is connected to this portion, and the current generated by the DSC is taken out to the outside.
  • the width of the inner main seal 15a is 1 mm
  • the width of the outer main seal 17a is 1.5 mm
  • the width of the outer main seal 17a is larger than the width of the inner main seal 15a
  • the outer main seal 17a has water, oxygen, It acts effectively as a barrier against permeation of organic solvents.
  • the width of the seal is a dimension in a direction parallel to the surfaces of the substrates 12a and 12b.
  • the opening diameter of the electrolyte solution injection holes 18a and 18b is 0.3 mm ⁇ although not shown in FIG.
  • the end seal plate 19 is made of a glass plate with low permeability, and the end seals 15b, 15c, and 17b are sandwiched between the counter electrode side substrate 12b and the end seal plate 19 and leak in a direction perpendicular to the counter electrode side substrate 12b. Is prevented by the end seal plate 19.
  • Comparative example As described above, the DSC formed by the main seal and end seal of the double sealing structure with different ultraviolet curable resins is formed by the main seal and end seal of the double sealing structure with a single ultraviolet curable resin. In order to confirm that the DSC was superior to the formed DSC, a comparative example was manufactured, a characteristic deterioration evaluation experiment was performed, and the durability was compared with the DSC according to the example.
  • the ultraviolet curable sealant (main sealant (31X-101 series resin, manufactured by ThreeBond)) is represented as ⁇ , and the ultraviolet curable sealant (sub-encapsulant (TB3042, manufactured by ThreeBond) is used. )) Is represented as ⁇ .
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the sealing structure of the dye-sensitized solar cell in the example of the present invention.
  • FIG. 6 (A) is a (double main seal + double end seal) structure, (B) is a (double main seal + 1 double end seal) structure, and (C) is (single main seal + double end seal). Structure, (D) shows (single main seal + double end seal) structure, (A) is a double sealing structure in the embodiment shown above, (B), (C), (D) are comparisons The sealing structure in an example is shown.
  • the main seal has a double sealing structure of ⁇ and ⁇ , the inner seal 15a is formed of ⁇ , and the outer seal 17a is formed of ⁇ . ing.
  • the main seal has a single sealing structure with ⁇ , and the inner seal 15a and the outer seal 17a are formed with ⁇ .
  • the end seal has a double sealing structure of ⁇ and ⁇ , the inner seals 15b and 15c are formed of ⁇ , and the outer seal 17b is formed of ⁇ . Forming.
  • the end seal has a single sealing structure by ⁇ , and the inner seals 15b and 15c and the outer seal 17b are formed by ⁇ .
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the sealing structure shown in FIG. 6 and the characteristic deterioration of the dye-sensitized solar cell.
  • FIG. 7 (A) -1, (A) -2, and (A) -3 are (double main seal + double end seal) structure shown in FIG. 6, (B) -1, (B)- 2 shows the structure shown in FIG. 6 (double main seal + 1 double end seal), and (C) -1, (C) -2, and (C) -3 show FIG. 6 (single main seal + double end seal). Structures (D) -1, (D) -2, and (D) -3 respectively show the (single main seal + 1 double end seal) structure shown in FIG.
  • the open-circuit voltage (V oc ) and short-circuit current of the I (current) -V (voltage) curve when irradiated with simulated sunlight (AM1.5, 100 mW / cm 2 ) (J sc ), fill factor (ff) and photoelectric conversion efficiency were measured.
  • FIG. 8 is a graph of the data shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 (1) shows a case where the main seal has a double sealing structure of ⁇ and ⁇
  • FIG. 8 (2) shows that the main seal is ⁇ .
  • the case of the single sealing structure by is shown.
  • FIG. 8 In (1) of FIG. 8, (A) shows the data of (A) -1, (A) -2, (A) -3 in FIG. 7, and (B) shows (B) -1, (B) -2 data is shown. 8 (2), (C) shows data of (C) -1, (C) -2, (C) -3 in FIG. 7, and (D) shows (D)-in FIG. Data of 1, (D) -2, (D) -3 are shown.
  • the main seal shows almost no characteristic deterioration in the double sealing structure due to ⁇ and ⁇ .
  • the characteristic deterioration in the single-sealed structure due to is significantly increased when the number of elapsed days exceeds three days.
  • the characteristic deterioration of the single seal structure due to the ⁇ only in the main seal is remarkable.
  • iodine resistance is required for the main seal having a large area in contact with the electrolyte solution and a short distance from the electrolyte solution to the external atmosphere. It has been shown that a sealed structure having only ⁇ cannot prevent deterioration of characteristics caused by permeation and penetration of an organic solvent such as acetonitrile, water, and oxygen.
  • this double sealing structure is added to the ⁇ sealing structure with iodine resistance. It is considered that the sealed structure by ⁇ suppresses permeation and penetration of organic solvents such as acetonitrile, water, oxygen and the like, and contributes notably to the deterioration of characteristics.
  • ⁇ has a shielding property against an electrolyte solution component (assumed to be methoxyacetonitrile in view of the contained amount) rather than water / oxygen resistance. Because of the large size, it is considered that the difference in characteristics due to the sealing structure of the end seal in (A) and (B) of (1) in FIG. 8 is hardly seen.
  • an ultraviolet curable sealant (main sealant (i.e., main sealant) having iodine resistance is used to form the inner seals 15a, 15b, and 15c at the portions in contact with the electrolyte solution 16. 31X-101 series resin)) and UV curable sealant (sub-sealant (TB3042)) which has better water resistance, oxygen resistance and mechanical strength than inner seals 15a, 15b and 15c. ),
  • main sealant i.e., main sealant having iodine resistance
  • sub-sealant sub-sealant
  • the materials of the substrates 12 a and 12 b and the end seal substrate 19, the materials of the conductive films 13 a and 13 b, the type of the sensitizing dye, the material of the porous film 1, and the composition of the electrolyte solution 16 used for a functional device such as DSC. can be arbitrarily changed as necessary.
  • the UV curable sealing resin for the inner seal that forms the inner seals 15a, 15b, and 15c that contacts the electrolyte solution 16 has iodine resistance, and the outer that forms the outer seals 17a and 17b that do not contact the electrolyte solution 16. If the ultraviolet curable sealing resin for sealing has water resistance, oxygen resistance, and organic solvent resistance, it can be used as appropriate.
  • the present invention can provide a functional device such as a dye-sensitized solar cell that has good sealing performance and can maintain high efficiency for a long time.

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Abstract

本発明は、高い特性を保持できる色素増感型太陽電池等の機能性デバイスを提供することができる機能性デバイス及びその製造方法に関する。 機能性デバイスである色素増感型太陽電池は、透明電導膜１３ａが形成された透明基板１２ａと、電膜１３ｂが形成された基板１２ｂと、両基板の間に充填された電解質溶液１６と、電解質溶液を封止し両基板を接合する第１の紫外線硬化型樹脂による内側メインシール１５ａと、内側メインシールの外側で両基板を接合する第２の紫外線硬化型樹脂による外側メインシール１７ａとを有する。基板１６ｂに形成され電解質溶液を充填するための電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂの開口部を塞ぎ電解質溶液を封止する第１の紫外線硬化型樹脂による内側エンドシール１５ｂ、１５ｃと、内側エンドシールの外側に配置された第２の紫外線硬化型樹脂による外側エンドシール１７ｂによって、基板１２ｂに接合されたエンドシール板１９を有する。

Description

機能性デバイス及びその製造方法
　本発明は、色素増感太陽電池等に好適な機能性デバイス及びその製造方法に関するものであり、特に機能性デバイスの封止技術に関するものである。
　化石燃料に代わるエネルギー源として、太陽光を利用する太陽電池が注目され、種々の研究が行われている。太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置の１種であり、太陽光をエネルギー源としているため、地球環境に対する影響が極めて小さく、より一層の普及が期待されている。
　色素によって増感された光誘起電子移動を応用した色素増感太陽電池は、近年、シリコン（Ｓｉ）系太陽電池等に替わる次世代の太陽電池として注目され、広く研究が行われている。増感色素として、可視光近辺の光を効果的に吸収できる物質、例えばルテニウム錯体等が用いられる。色素増感太陽電池は、高い光電変換効率を有し、真空装置等の大掛かりな製造装置を必要とせず、酸化チタン等の安価な半導体材料を用いて、簡易に生産性よく製造できるため、新世代の太陽電池として期待されている。
　一般に、太陽電池に必要な特性として、長期にわたり安定した光電変換特性を示すことが挙げられる。色素増感太陽電池では、その構成要素として液状の電解質成分を含むことが一般的である。長期にわたり安定した光電変換特性を得るためには、電解質成分の揮発又は漏洩、大気中から電解質中への水分、酸素、その他の成分の浸入等による性能の低下を避けるための封止技術が重要な課題とされてきた。この課題を解決するための種々の方法が検討されてきており、例えば、次に述べるような方法がある。
　先ず、「色素増感型太陽電池用封止剤」と題する後記の特許文献１には、次の記載がある。
　特許文献１の発明の色素増感型太陽電池用封止材は、色素増感型太陽電池において、対峙する二枚の電極基板の間に電解液を封入する空間を構成するため上記二枚の電極基板の間に介在させる封止材であって、上記電解液と接する耐電解液層と、その層に接して設けられる耐ガス透過層とを備え、上記耐電解液層がフッ素系ポリマーを用いて構成され、上記耐ガス透過層が、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレン－ビニルアルコールコポリマー（ＥｖＯＨ）及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる群から選ばれた少なくとも一方を用いて構成されているという構成をとる。
　図９は、特許文献１に記載の図１、図２であり、図９の（A）は色素増感型太陽電池用封止剤を用いた色素増感型太陽電池の一例を示す断面図、図９の（B）は色素増感型太陽電池の製造工程を示す断面図である。
　特許文献１の発明の色素増感型太陽電池用封止材（以下、「封止材」と略す）９は、図９の（A）に示すように、耐電解液層１０７と、それに接して設けられる耐ガス透過層１０８とを備えたものである。そして、上記耐電解液層１０７がフッ素系ポリマーを用いて構成され、上記耐ガス透過層８がＰＶＤＣ、ＥｖＯＨ及びＰＶＡからなる群から選ばれた少なくとも一方を用いて構成されていることを、その特徴とするものである。
　上記封止材１０９は、通常、図９の（A）に示すような態様で使用される。なお、図９の（A）において、１０１及び１０１’は、ガラス等からなる透明基板であり、１０２及び１０２’は透明導電膜であり、１０３は多孔質膜であり、１０４は増感色素であり、１５は電解液である。
ここで、図９の（A）に示した色素増感型太陽電池は、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、図９の（B）に示すように、先ず、透明基板１０１の片方の面に透明導電膜１０２を形成し、上記透明導電膜１０２の上に酸化チタンの粒子を均一に塗布、加熱して多孔質膜１０３を設け、更に上記多孔質膜１０３に、ルテニウム錯体等の増感色素１０４を吸着させることにより、陰極となる電極基板１１１を構成すると共に、上記と同様の透明基板１０１’の片方の面に透明導電膜１０２’を形成し、陽極となる電極基板１１０も構成する。
　そして、上記電極基板１１１の、増感色素１０４面上に、図示のように、枠状に、耐電解液層形成用組成物１０７’を塗布（配設）する。なお、上記増感色素１０４面に対する上記組成物１０７’接着性を高めるため、その被着面には、適宜、プライマー処理することが好ましい。そして、上記枠状の組成物１０７’外周面に、ＰＶＤＣ、ＥｖＯＨ又はＰＶＡを材料とするシート（耐ガス透過層１０８）を、図示のように貼着し、更に、上記電極基板１１１を、図示のように電極基板１１０と対峙させ、上記枠状の組成物１０７’を介して接合し、両基板と上記枠状の組成物１０７’とによって密閉空間を形成する。その後、上記組成物１０７’を加熱加硫（通常、８０～１５０℃×３０～６０分）させる。そして、上記電極基板１１０に穿設された注入口１１２から、電解液１１５を注入し、その後、上記注入口１１２を塞ぐことにより、図９の（A）のような色素増感型太陽電池が得られる。
　また、「色素増感型太陽電池モジュール」と題する後記の特許文献２には、電解液注入用孔部に紫外線硬化型封止材（スリーボンド社製３１Ｘ－１０１）を塗布し硬化することの記載がある。
特開２００７－２９４３８７号公報（段落００１０～００１１、段落００１７～００１８、段落００４３～００４４、図１、図２） 特開２００７－２２０６０６号公報（段落００１７～００２２、段落０１０１～０１０２、図１、図２）
　湿式デバイスとして構成される色素増感太陽電池に代表される機能性デバイスの寿命は封止技術によって大きく影響される。対向させた基板の隙間へ液体を注入する湿式デバイスの多くは、液体注入前にデバイスの外周を封止（メインシール）した後、別途設けられた注液口から液体を注入するのが一般的である。
　この外周の封止は、上記隙間へ液体を注入前に行なうことができ、液体と封止剤が直接触れない状態で硬化させるため、硬化された封止剤が液体に対して透過性が少なく耐性を有するものであれば、液体を長期にわたって封止することができ、封止性能は高いものとなる。一方、上記隙間へ液体を注入した後の最終的な注液口の封止（いわゆるエンドシール）は、内部へ注入した液体と硬化前の封止剤が注液口付近で触れてしまうことによって接着強度が著しく低下するという問題がある。
　なお、異なる２種類の紫外線硬化樹脂を使用して２重封止構造を有した太陽電池等の機能性デバイス構造は報告されていない。
　本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高いバリヤ特性、耐久性を有し、長期間にわたって高い特性を保持し安定して動作可能な機能性デバイス及びその製造方法を提供することにある。
　即ち、本発明は、第１の導電性電極（例えば、後述の実施の形態における光電極側透明電導膜１３ａ）が形成された第１の基板（例えば、後述の実施の形態における光電極側透明基板１２ａ）と、第２の導電性電極（例えば、後述の実施の形態における対向電極側導電膜１３ｂ）が形成された第２の基板（例えば、後述の実施の形態における対向電極側基板１２ｂ）と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填された機能物質（例えば、後述の実施の形態における電解質溶液１６）と、第１の紫外線硬化型樹脂によって形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記機能物質を封止し前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第１の封止部（例えば、後述の実施の形態における内側メインシール１５ａ）と、第２の紫外線硬化型樹脂によって形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の封止部の外側で前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第２の封止部（例えば、後述の実施の形態における外側メインシール１７ａ）と、を有する機能性デバイスに係るものである。
　また、本発明は、第１の導電性電極（例えば、後述の実施の形態における光電極側透明電導膜１３ａ）が形成された第１の基板（例えば、後述の実施の形態における光電極側透明基板１２ａ）の面に、第１の紫外線硬化型樹脂を環状に塗布する第１の工程と、第２の導電性電極（例えば、後述の実施の形態における対向電極側導電膜１３ｂ）が形成された第２の基板（例えば、後述の実施の形態における対向電極側基板１２ｂ）を前記第１の基板に対向させ、前記第１の紫外線硬化型樹脂を硬化させて形成された環状の第１の封止部（例えば、後述の実施の形態における内側メインシール１５ａ）よって、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第２の工程と、前記第１の封止部の外側において前記第１の基板と前記第２の基板の間に、第２の紫外線硬化型樹脂を充填して硬化させて第２の封止部（例えば、後述の実施の形態における外側メインシール１７ａ）を形成し、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第３の工程と、前記第１及び第２の基板と前記第１の封止部によって形成された内部空間に、前記第１の基板に設けられている開口部（例えば、後述の実施の形態における電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂ）から機能物質（例えば、後述の実施の形態における電解質溶液１６）を充填する第４の工程と、前記開口部を封止する第５の工程とを有する機能性デバイスの製造方法に係るものである。
　本発明によれば、前記第１の基板と前記第２の基板の間に形成された前記第１の封止部とこの外側に形成された前記第２の封止部によって、紫外線硬化型樹脂による２重封止構造のメインシールが形成され、前記機能物質が封止されるので、前記機能物質の外部への漏洩を防止すると共に、前記機能物質を外部雰囲気から遮断することができ、高いバリヤ特性を有し耐久性に優れ、長期間にわって特性を維持し安定して動作可能な機能性デバイスを提供することができる。
　また、本発明によれば、前記第１の基板の面に第１の紫外線硬化型樹脂を環状に塗布し、前記第２の基板を前記第１の基板に対向させ、前記第１の紫外線硬化型樹脂を硬化させて形成された環状の第１の封止部よって、両基板を接合し、前記第１の封止部の外側において両基板の間に、第２の紫外線硬化型樹脂を充填して硬化させて第２の封止部を形成し、両基板を接合し、両基板と前記第１の封止部によって形成された内部空間に、前記第１の基板に設けられている開口部から機能物質を充填し、前記開口部を封止して、前記機能物質を前記内部空間に封止するので、前記第１の封止部とこの外側に形成された前記第２の封止部によって、紫外線硬化型樹脂による２重封止構造のメインシールが形成され、前記機能物質が封止されるので、前記機能物質の外部への漏洩を防止すると共に、前記機能物質を外部雰囲気から遮断することができ、高いバリヤ特性を有し耐久性に優れ、長期間にわって特性を維持し安定して動作可能な機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の構成例を模式的に示す断面図である。 同上、色素増感太陽電池の製造工程の例を説明する図である。 本発明の実施例における、増感色素の例を示す図である。 同上、電解質溶液の組成例を示す図である。 同上、色素増感太陽電池の構成例を示す図である。 同上、色素増感太陽電池の封止構造を示す図である。 同上、図６に示す封止構造と色素増感太陽電池の特性劣化の関係を示す図である。 同上、図７に示すデータをグラフ化した図である。 従来技術における、色素増感型太陽電池を説明する図である。
　本発明の機能性デバイスでは、前記第２の基板に形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間に前記機能物質を充填するための開口部と、第３の紫外線硬化型樹脂によって形成され、少なくとも前記開口部を塞ぐように形成され前記機能物質を封止する第３の封止部と、第４の紫外線硬化型樹脂によって形成され、前記第３の封止部の外側に配置された第４の封止部と、前記第３の封止部と前記第４の封止部によって前記第２の基板に接合された第３の基板とを有する構成とするのがよい。このような構成によれば、少なくとも前記開口部を塞ぐように形成された前記第３の封止部とこの外側に形成された前記第４の封止部によって、前記第３の基板が前記第２の基板に接合され、紫外線硬化型樹脂による２重封止構造のエンドシールが形成され、前記機能物質が封止されるので、上記のメインシール及びエンドシールによって、前記機能物質の外部への漏洩を防止すると共に、前記機能物質を外部雰囲気から遮断することができ、高いバリヤ特性を有し耐久性に優れ、長期間にわって特性を維持し安定して動作可能な機能性デバイスを提供することができる。
　また、前記第１の紫外線硬化型樹脂は、前記機能物質の透過性が少なく、前記第２の紫外線硬化型樹脂は、水、酸素、有機溶媒に対する透過性が、前記第１の紫外線硬化型樹脂よりも少なく、前記第１の封止部及び前記第２の封止部によって、前記機能物質の外部への漏洩が防止され、外部の雰囲気から遮断された構成とするのがよい。このような構成によれば、前記第１の紫外線硬化型樹脂は、その硬化後において、前記機能物質に接触しても分解や変性せず、また、前記機能物質に対する透過性が少なく、前記機能物質の漏洩を防止することができ、前記第２の紫外線硬化型樹脂は、その硬化後において、水、酸素、有機溶媒に対する透過性が、前記第１の紫外線硬化型樹脂よりも少ないので、前記第１の封止部及び前記第２の封止部によって、前記機能物質の外部への漏洩が防止し、外部の雰囲気から遮断するバリヤが形成され、耐久性に優れ、長期間にわって特性を維持し安定して動作可能な機能性デバイスを提供することができる。
　また、前記第１の紫外線硬化型樹脂と前記第３の紫外線硬化型樹脂が同じであり、前記第２の紫外線硬化型樹脂と前記第４の紫外線硬化型樹脂が同じである構成とするのがよい。このような構成によれば、２種類の異なる紫外線硬化型樹脂によって、上記のメインシール及びエンドシールを形成することができる。
　また、前記第１の基板が光透過性の材料からなり、光電変換機能、又は、調光機能、又は、画像表示機能を有するデバイスとして構成されるのがよい。このような構成によれば、前記第１の基板の側からの入射光を光電変換し、電流として外部に取り出すことができる光電変換機能を有する電池、光センサ等の機能性デバイス、又は、光の透過を制御することができる調光機能を有する液晶装置等の機能性デバイス、又は、発色が制御され画像表示機能を有する有機電界発光素子等の機能性デバイスを実現することができる。
　また、前記第１の導電性電極の面に形成され増感色素を保持した半導体電極層を有し、前記機能物質として、電解質溶液が前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填され、光吸収によって励起された前記増感色素の電子が前記半導体電極層へ取り出されると共に、前記電子を失った前記増感色素が、前記電解質溶液中の還元剤によって還元される色素増感光電変換装置として構成するのがよい。このような構成によれば、前記第１の基板の側からの入射光を高い変換効率で光電変換し、電流として外部に取り出すことができる機能性デバイスを実現することができる。
　本発明の機能性デバイスの製造方法では、前記第５の工程は、第３の紫外線硬化型樹脂によって少なくとも前記開口部を塞ぐように塗布して硬化させて、前記機能物質を封止する第３の封止部を形成し、第３の基板と前記第２の基板を接合する工程と、前記第３の封止部の外側において前記第２の基板と前記第３の基板の間に、第４の紫外線硬化型樹脂を充填して硬化させて第４の封止部を形成し、前記第２の基板と前記第３の基板を接合する工程を有する構成とするのがよい。このような構成によれば、少なくとも前記開口部を塞ぐ前記第３の封止部によって、前記第３の基板と前記第２の基板を接合し、前記第３の封止部の外側において前記第２の基板と前記第３の基板の間を、前記第４の封止部によって接合し、紫外線硬化型樹脂による２重封止構造のエンドシールが形成され、前記機能物質が封止されるので、上記のメインシール及びエンドシールによって、前記機能物質の外部への漏洩を防止すると共に、前記機能物質を外部雰囲気から遮断することができ、高いバリヤ特性を有し耐久性に優れ、長期間にわって特性を維持し安定して動作可能な機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
　また、前記第１の紫外線硬化型樹脂は、前記機能物質の透過性が少なく、前記第２の紫外線硬化型樹脂は、水、酸素、有機溶媒に対する透過性が、前記第１の紫外線硬化型樹脂よりも少なく、前記第１の封止部及び前記第２の封止部によって、前記機能物質の外部への漏洩が防止され、外部の雰囲気から遮断される構成とするのがよい。このような構成によれば、前記第１の紫外線硬化型樹脂は、その硬化後において、前記機能物質に接触しても分解や変性せず、また、前記機能物質に対する透過性が少なく、前記機能物質の漏洩を防止することができ、前記第２の紫外線硬化型樹脂は、その硬化後において、水、酸素、有機溶媒に対する透過性が、前記第１の紫外線硬化型樹脂よりも少ないので、前記第１の封止部及び前記第２の封止部によって、前記機能物質の外部への漏洩が防止し、外部の雰囲気から遮断するバリヤが形成され、耐久性に優れ、長期間にわって特性を維持し安定して動作可能な機能性デバイスの製造方法を提供することができる。
　また、前記第１の紫外線硬化型樹脂と前記第３の紫外線硬化型樹脂が同じであり、前記第２の紫外線硬化型樹脂と前記第４の紫外線硬化型樹脂が同じである構成とするのがよい。このような構成によれば、２種類の異なる紫外線硬化型樹脂によって、上記のメインシール及びエンドシールを形成することができる。
　また、前記第１の基板が光透過性の材料からなり、増感色素を保持した半導体電極層を前記第１の導電性電極の面に形成する工程を有し、前記機能物質として、電解質溶液が前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填され、光吸収によって励起された前記増感色素の電子が前記半導体電極層へ取り出されると共に、前記電子を失った前記増感色素が、前記電解質溶液中の還元剤によって還元される色素増感光電変換装置として構成するのがよい。このような構成によれば、前記第１の基板の側からの入射光を高い変換効率で光電変換し、電流として外部に取り出すことができる機能性デバイスの製造方法を実現することができる。
　本発明の機能性デバイスは、導電性電極が形成された２枚の基板を有し、両基板間に機能物質が外部雰囲気と遮断され封止され、異なる特性を有する紫外線硬化型封止剤による２重封止構造を有している。
　２枚の基板間に封止された機能物質と接触する部位の内側メインシール及び内側エンドシールの形成に使用される紫外線硬化型封止剤（主封止剤）に対して、機能物質が重合阻害剤とならないように、紫外線硬化型封止剤（主封止剤）が選ばれ使用され、２枚の基板の接合強度の低下と機能物質の漏洩が防止される。
　また、酸素、水、有機溶媒等に対する透過性が内側シールよりも少ない外側メインシール及び外側エンドシールが、内側メインシール及び内側エンドシールの外側に、紫外線硬化型封止剤（副封止剤）によって形成され、機能物質の漏洩が防止され、機能物質が封止される内部空間への外部雰囲気からの酸素、水等の侵入が防止される。この結果、長期間にわたって特性を維持することができ、耐久性に優れた機能性デバイスを実現することができる。
　本発明では、異なる特性を有する紫外線硬化型封止剤（封止剤）を使用した２重封止構造によって、機能物質を封止し、耐久性をもたせ、使用環境・耐性に合わせて、耐久性に優れた機能性デバイスを作製することが可能になった。
　以下、機能性デバイスとして色素増感光電変換装置（色素増感太陽電池）を例にとって、図面を参照しながら本発明による実施の形態について詳細に説明する。
　＜実施の形態＞
　［色素増感太陽電池の構成例］
　図１は、本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の構成例を模式的に示す断面図である。
　色素増感太陽電池（以下、ＤＳＣ（Dye-sensitized Solar Cell）と記すこともある。）について簡単に説明する。ＤＳＣは、太陽光１１が入射される側に配置された光電極と、これに対向する対向電極と、両極間に保持された電解質溶液１６から構成されている。光電極は、光電極側透明基板１２ａ上に形成された光電極側透明電導膜１３ａによって形成され、光電極側透明電導膜１３ａ上には、増感色素が担持されたナノサイズの酸化チタン（ＴｉＯ2）半導体多孔質膜１４が形成されている。増感色素は、例えば、ルテニウムビピリジル錯体である。対向電極は、電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂが形成されている対向極側基板１２ｂ上に形成された対向電極側電導膜１３ｂによって形成されている。
　光電極側透明電導膜１３ａ上に内側メインシール（紫外線硬化型接着剤からなる封止剤）１５ａによって、多孔質膜１４を取囲むように環状の内側主封止部（第１の封止部）が形成され、この内側封止部を介して光電極側透明基板１２ａと対向極側基板１２ｂが積層され、紫外線硬化型接着剤が硬化されて、光電極側透明基板１２ａと対向極側基板１２ｂが接合される。
　光電極側透明基板１２ａと対向極側基板１２ｂの間隙に、周縁部から外側メインシール（紫外線硬化型接着剤からなる封止剤）１７ａが注入され、この紫外線硬化型接着剤が硬化されて、外側主封止部（第２の封止部）が形成され、これによって光電極側透明基板１２ａと対向極側基板１２ｂが、内側メインシール１５ａの外側で接合される。
　電解質溶液１６が、対向極側基板１２ｂに形成された電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂの一方を空気抜き孔とし他方から、電解質溶液１６が、光電極側透明基板１２ａ、対向極側基板１２ｂの両基板と内側メインシール１５ａによって形成された内部空間に注入される。
　電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂが少なくとも塞がれるように、電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂを取囲むように塗布された内側エンドシール（紫外線硬化型接着剤からなる封止剤）１５ｂ、１５ｃを介して、対向極側基板１２ｂにエンドシール板（カバープレート）１９が積層され、紫外線硬化型接着剤が硬化されて、対向極側基板１２ｂとエンドシール板１９が接合され、内側副封止部（第３の封止部）が形成される。
　対向極側基板１２ｂとエンドシール板１９の間隙に、周縁部から外側エンドシール（紫外線硬化型接着剤からなる封止剤）１７ｂが注入され、紫外線硬化型接着剤が硬化されて、対向極側基板１２ｂとエンドシール板１９が、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃの外側で接合され、外側副封止部（第４の封止部）が形成される。
　このようにして、例えば、ヨウ素とヨウ素イオンのレドックス系がニトリル系の溶媒に溶解された溶液からなる、電解質溶液１６は、光電極側透明電導膜１３ａと対向電極側電導膜１３ｂの間に保持され、内側メインシール（封止剤）１５ａ、外側メインシール（封止剤）１７ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃ、及び、外側エンドシールによって、上記の内部空間に保持されている。
　ＤＳＣの光電極に太陽光１１が照射されると、増感色素の基底状態にある電子が励起され励起状態へと遷移し、励起状態の電子は、増感色素と酸化チタン半導体との間の電気的結合を介して、酸化チタン半導体の伝導帯へ注入され、光電極に到達する。
　一方、電子を失った増感色素は、電解質溶液中の還元剤、例えば、ヨウ化物イオンＩ-から下記反応
　　２Ｉ- → Ｉ2 ＋２ｅ-
　　Ｉ2 ＋ Ｉ- →Ｉ3 -
によって電子を受け取り、電解質溶液中に酸化剤、例えば、三ヨウ化物イオンＩ3 -（Ｉ2 とＩ-との結合体）を生成させる。生じた酸化剤は拡散によって対向電極に到達し、上記反応の逆反応
　　Ｉ3 - → Ｉ2 ＋Ｉ-
　　Ｉ2 ＋２ｅ- →２Ｉ-
によって対向電極から電子を受け取り、もとの還元剤に還元される。
　透明導電層から外部回路へ送り出された電子は、外部回路で電気的仕事をした後、対向電極に戻る。このようにして、増感色素にも電解質溶液にも何の変化も残さず、光エネルギーが電気エネルギーに変換される。このような過程の繰り返しによって、光が電流に変換されて電気エネルギーが外部に取り出される。
　光電極側透明基板１２ａとして、可視光領域の透過率が高く、水、酸素等の各種のガス及び有機溶媒の遮断性に優れ、耐溶剤性及び耐候性に優れる基板が好ましく、例えば、石英、サファイア及びガラス等の透明無機基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリオレフィン等の透明プラスチック基板が挙げられる。これらは、対向電極側基板１２ｂ、及び、エンドシール板１９として使用することができる。
　光電極側透明導電膜１３ａとして、例えば、インジウム－スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープＳｎＯ2（ＦＴＯ）、アンチモンドープＳｎＯ2（ＡＴＯ）、ＳｎＯ2等を使用することができる。
　半導体多孔質膜１４を構成する半導体材料は、光励起下で伝導帯電子がキャリアとなり、アノード電流を生じるｎ型半導体材料であることが好ましく、アナターゼ型の酸化チタンＴｉＯ2が好ましいが、この他に、例えば、ＭｇＯ、ＺnＯ、ＳnＯ2、ＷＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｎb2Ｏ5、ＳrＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＣｕＩｎＳ、ＩｎＰ等を使用することができる。
　半導体微粒子に担持させる増感色素としては、ルテニウム（Ｒｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の金属と錯体を形成したもの使用することができ、Ｒｕビピリジン錯化合物は量子収率が高く特に好ましい。増感作用をもたらすものであれば、その他の色素、例えば、キサンテン系色素、シアニン系色素、ポルフィリン系色素、アントラキノン系色素、多環キノン系色素等を使用することができる。
　電解質溶液１６は、少なくとも１種類の可逆的に酸化／還元の状態変化を起こす酸化還元系（レドックス対）が溶媒に溶解されたものである。レドックス対は、例えば、Ｉ-／Ｉ3 -、Ｂｒ-／Ｂｒ2等のハロゲン類、キノン／ハイドロキノン、ＳＣＮ-／（ＳＣＮ）2等の擬ハロゲン類、鉄（II）イオン／鉄（III)イオン、銅（Ｉ）イオン／銅（II)イオン等である。
　より具体的には、電解質として、例えば、ヨウ素（Ｉ2）と金属ヨウ化物又は有機ヨウ化物の組合せ、臭素（Ｂｒ2）と金属臭化物又は有機臭化物の組合せを使用することができる。金属ハロゲン化物塩を構成するカチオンは、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃｓ+、Ｍｇ2 +、Ｃａ2 +等であり、有機ハロゲン化物塩を構成するカチオンは、テトラアルキルアンモニウムイオン類、ピリジニウムイオン類、イミダゾリウムイオン類等の第４級アンモニウムイオンが好適である。
　このほか、電解質として、フェロシアン酸塩とフェリシアン酸塩の組合せ、フェロセンとフェリシニウムイオンの組合せ、ポリ硫化ナトリウム又はアルキルチオールとアルキルジスルフィドの組合せ等を使用することができる。これのうち、ヨウ素（Ｉ2）と、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、又は、イミダゾリウムヨーダイド等のイミダゾリウム化合物を組合せた電解質が好適である。
　電解質溶液１６の溶媒として、一般的には、水、各種の有機溶媒、イオン性液体を用いることができる。より具体的には、例えば、アセトニトリル等のニトリル系、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等のカーボネート系、ガンマブチロラクトン、ピリジン、ジメチルアセトアミド、その他の極性溶媒、メチルプロピルイミダゾリウム－ヨウ素（ＭＰＩＩ）等のイオン性液体或いはそれらの混合物を使用することができる。
　なお、電解質溶液中の逆電子移動を防ぎ、開放電圧や短絡電流を向上させる目的で添加剤を加えてもよい。この添加剤としては、ｔｅｒｔ－ブチルピリジン、１－メトキシベンゾイミダゾール、炭素数１３程度の長鎖アルキル基をもつカルボン酸等が用いられる。
　また、電解質溶液に、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム等の無機塩、イミダゾリウム、４級アンモニウム等の溶融塩を支持電解質として添加してもよい。
　また、電解質溶液に、ゲル化剤、ポリマー及び架橋モノマー等を溶解させて、ゲル状の電解質組成物として使用することも可能であり、漏液及び電解質組成物の揮発を低減させることができる。
　対向電極側導電膜１３ｂは電気化学的に安定であることが望ましく、例えば、白金、金、カーボン、導電性ポリマー等を用いることができる。
　内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃとして、封止樹脂の硬化時の高温暴露による電解質溶液１６や増感色素の劣化を抑制するため、硬化前後において電解質溶液１６と接触しても変性せず、硬化後において接合強度が低下せず耐ヨウ素性が良好であり、低温で硬化可能な紫外硬化型樹脂（接着剤）を使用するのが好ましい。また、硬化後における、電解質溶液１６の溶媒、水、酸素に対する透過性が少ないことがより望ましい。
　外側メインシール１７ａ、外側エンドシール１７ｂとして、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃとは異なる紫外硬化型樹脂（接着剤）（低温で硬化可能である。）を使用する。外側メインシール１７ａ、外側エンドシール１７ｂは、硬化後において、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃよりも、水、酸素、有機溶媒の透過性が少ないものとする。また、外側メインシール１７ａの幅は、内側メインシール１５ａの幅よりも大きくし、外側メインシール１７ａが、水、酸素、有機溶媒の透過に対して、バリヤとして有効に作用するようにしている。ここで、シールの幅は、基板１２ａ、１２ｂの面に平行な方向の寸法である。
　電解質溶液１６に対して上述の封止構造のように、耐ヨウ素性が良好な内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃの使用によりその劣化を防止し、外側メインシール１７ａ、外側エンドシール１７ｂにより、電解質溶液１６の電解質、溶媒の漏洩を抑制し、大気中から電解質溶液１６中への水、酸素の浸入を抑制することができるので、ＤＳＣの性能を維持し長寿命化を可能とすることができる。
　なお、硬化後において耐ヨウ素性が良好であれば、内側メインシール１５ａと内側エンドシール１５ｂ、１５ｃが異なる紫外硬化型樹脂（接着剤）であってもよい。また、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃよりも、水、酸素、有機溶媒の透過性が少ないものであれば、外側メインシール１７ａと外側エンドシール１７ｂが異なる紫外硬化型樹脂（接着剤）であってもよい。
　［色素増感太陽電池の製造工程の例］
　図２は、本発明の実施の形態における、色素増感太陽電池の製造工程の例を説明する斜視図、ＳＳ部断面図を含む図である。
　図２に示すように、色素増感太陽電池の製造工程は、（Ａ）、（Ｂ、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）を含んでいる。
　図２の（A）に示すように、増感色素が担持されたＴｉＯ2多孔質膜１４を包囲するように、光電極側透明導電膜１３ａ上にフォトマスクを形成して内側メインシール（内側主封止剤）１５ａを環状に塗布する。
　図２の（B）に示すように、対向電極側基板１２ｂと光電極側透明基板１２ａを、これらに形成された導電膜１３ａ、１３ｂが対向するように、内側メインシール１５ａを介して重ね、紫外線を照射して内側メインシール１５ａを硬化させて、両基板１２ａ、１２ｂを接合する。
　図２の（C）に示すように、接合された両基板１２ａ、１２ｂの周縁部の間隙に、粘度の小さい外側メインシール（外側主封止剤）１７ａを、毛細管現象を利用して注入し、紫外線を照射して硬化させて上記の周縁部で両基板１２ａ、１２ｂを接合する。この結果、両基板１２ａ、１２ｂと内側メインシール１５ａによって、電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂを有する開口部を有する内部空間が形成される。
　図２の（D）に示すように、電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂの一方を空気抜き孔とし他方の孔から、ヨウ素等を含む電解質溶液１６を、上記の内部空間に注入する。
　図２の（E）に示すように、対向電極側基板１２ｂ上にフォトマスクを形成して電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂの開口部を少なくとも塞ぐように、内側エンドシール（内側副封止剤）１５ｂ、１５ｃを塗布する。この内側エンドシール１５ｂ、１５ｃは連接していてもよい。
　次に、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃを介して、対向電極側基板１２にエンドシール板１９を重ね、紫外線を照射して内側エンドシール１５ｂ、１５ｃを硬化させて、対向電極側基板１２とエンドシール板１９を接合する。
　次に、接合された対向電極側基板１２とエンドシール板１９の周縁部の間隙に、粘度の小さい外側エンドシール（外側副封止剤）１７ｂを、毛細管現象を利用して注入し、紫外線を照射して硬化させて上記の周縁部で対向電極側基板１２とエンドシール板１９を接合する。
　この結果、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃと外側エンドシール１７ｂによって、エンドシール板１９が対向電極側基板１２ｂに接合され、電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂが封止され、電解質溶液１６が、下部雰囲気と遮断されて上記の内部空間に封止される。
　なお、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃとして、硬化前後において電解質溶液１６と接触しても変性せず、硬化後において接合強度が低下せず耐ヨウ素性が良好であり、ヨウ素の透過性が少ない紫外硬化型樹脂（接着剤）を使用するのが好ましく、硬化後における、電解質溶液１６の電解質、溶媒、水、酸素に対する透過性が少ないことがより望ましい。
　また、外側メインシール１７ａ、外側エンドシール１７ｂとして、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃとは異なる紫外硬化型樹脂（接着剤）を使用する。外側メインシール１７ａ、外側エンドシール１７ｂは、硬化後において、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃよりも、水、酸素、有機溶媒の透過性が少ないものとする。
　更に、硬化後において耐ヨウ素性が良好でありヨウ素の透過性が少なければ、内側メインシール１５ａと内側エンドシール１５ｂ、１５ｃが異なる紫外硬化型樹脂（接着剤）であってもよい。また、内側メインシール１５ａ、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃよりも、水、酸素、有機溶媒の透過性が少ないものであれば、外側メインシール１７ａと外側エンドシール１７ｂが異なる紫外硬化型樹脂（接着剤）であってもよい。
　以上、説明したように、本実施の形態によるＤＳＣでは、電解質溶液１６と接触する部位の内側メインシール１５ａ及び内側エンドシール１５ｂ、１５ｃの形成に使用される紫外線硬化型封止剤（主封止剤）に対して、電解質溶液１６に含まれる成分、例えば、ヨウ素等が重合阻害剤とならないように、紫外線硬化型封止剤（主封止剤）が選ばれ使用され、接合強度の低下と電解質溶液１６の漏洩が防止される。
　また、水、酸素、有機溶媒等に対する透過性が内側シールよりも少ない外側メインシール１７ａ及び外側エンドシール１７ｂ（副封止剤）が、内側メインシール１５ａ及び内側エンドシール１５ｂ、１５ｃの外側に、紫外線硬化型封止剤（副封止剤）によって形成され、電解質溶液１６の溶媒等の漏洩が防止され、電解質溶液１６が封止される内部空間への外部雰囲気からの水、酸素等の侵入が防止される。
　電解質溶液１６の封止に関して要約すると、本実施の形態によるＤＳＣでは、電解質溶液１６に接触する内側シール１５ａ、１５ｂ、１５ｃを形成する内側シール用紫外線硬化型封止樹脂として、耐ヨウ素性を有し、ヨウ素の透過性が少ない樹脂が使用される。
　また、電解質溶液１６に接触しない外側シール１７ａ、１７ｂを形成する外側シール用紫外線硬化型封止樹脂として、耐水性、耐酸素性、耐有機溶媒性を有し、水、酸素、有機溶媒の透過性が少ない樹脂が使用される。
　本実施の形態では、異なる特性を有する紫外線硬化型封止剤（封止剤）を使用して、電解質溶液１６を封止し、耐久性をもたせている。本実施の形態では、使用環境・耐性に合わせて、耐久性に優れたＤＳＣを作製することが可能になった。
　本実施の形態はＤＳＣに限定されるものではなく、導電性電極が形成された２枚の基板を有し、両基板間に機能物質が外部雰囲気と遮断され封止され、長期間にわたって特性の維持が要求される機能性デバイス、例えば、ＤＳＣ以外の光電変換装置（例えば、光センサ）、化学電池、有機及び無機電界発光素子、有機又は無機電界発光素子を用いた表示装置、バイオセンサ、キャパシタ等にも適用することができる。
　＜実施例＞
　以下、色素増感太陽電池の封止構造について説明する。図２に示す製造工程に従って色素増感太陽電池を製作した。
　［光電極］
　ガラス板からなる光電極側透明基板１２ａと、その上にＦＴＯ材料が透明導電膜として形成された光電極側透明電導膜１３ａからなる光電極として、日本板硝子社製ＦＴＯ材料（１０Ω）を使用した。
　［半導体多孔質膜］
　上記の光電極のＦＴＯ層上にスクリーン印刷機で酸化チタンを塗布し、５１０℃にて３０分焼結して、半導体多孔質膜として酸化チタン（ＴｉＯ2）半導体多孔質膜１４を形成した。
　［増感色素］
　図３は、本発明の実施例における、増感色素の例を示す図である。
　増感色素として、図３に示す、トリチオシアナト（４，４’，４”－トリカルボキシ－２，２’：６’，２”－ターピリジン）ルテニウム（II）トリ－テトラブチルアンモニウム錯体（Solaronix社製、Ru 620-1H3TBA）（ブラックダイ(black dye)、N749と通称されている。）を使用した。この色素は、可視光（６００ｎｍ）付近に吸収のピークを有し、８００ｎｍ（近赤外）まで吸収が広がった色素増感太陽電池の代表的な増感色素である。なお、図３におけるＴＢＡは、テトラブチルアンモニウム（tetrabuthylammonium）（Ｎ（（ＣＨ2）3ＣＨ3）4）である。
　ｔ－ブタノール：アセトニトリル＝１：１の混合液を溶媒とする０．２ｍＭ色素液に、酸化チタン（ＴｉＯ2）半導体多孔質膜１４を９６時間浸漬させて、酸化チタン（ＴｉＯ2）に色素を担持させた。
　［対向電極］
　対向電極側電導膜１３ｂが対向極側基板１２ｂ上に形成された対向電極として、ガラス板にＣｒ（厚さ５００Å）／Ｐｔ（厚さ１０００Å）がそれぞれスパッタされたガラス／Ｃｒ／Ｐｔ（株式会社ジオマテックより購入。）を使用した。
　［内部メインシール１５ａによる光電極と対向電極の接合］
　図２の（A）に示すように、増感色素が担持されたＴｉＯ2多孔質膜１４を包囲するように、光電極側透明導電膜１３ａ上にフォトマスクを形成して、紫外線硬化型樹脂（スリーボンド社製、３１Ｘ－１０１系樹脂、メタアクリレート基を有するポリブタジエン重合材）を内側メインシール（内側主封止剤）１５ａとして使用してこれを環状に塗布した。
　図２の（B）に示すように、対向電極側基板１２ｂと光電極側透明基板１２ａを、これらに形成された導電膜１３ａ、１３ｂが対向するように、内側メインシール１５ａを介して重ね、紫外線を照射して内側メインシール１５ａを硬化させて、両基板１２ａ、１２ｂを接合した。
　［外部メインシール１７ａによる光電極と対向電極の接合］
　図２の（C）に示すように、接合された両基板１２ａ、１２ｂの周縁部の間隙に、粘度の小さい紫外線硬化型樹脂（スリーボンド社製、ＴＢ３０４２、一液性無溶剤のラジカル硬化型樹脂）を外側メインシール（外側主封止剤）１７ａとしてこれを、毛細管現象を利用して注入し、紫外線を照射して硬化させて上記の周縁部で両基板１２ａ、１２ｂを接合した。この結果、両基板１２ａ、１２ｂと内側メインシール１５ａによって、電解質溶液１６が封入される内部空間が形成された。
　［電解質溶液の注入］
　図２の（D）に示すように、対向極側基板１２ｂに形成されている電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂの一方を空気抜き孔とし他方の孔から、ヨウ素等を含む電解質溶液１６を、上記の内部空間に注入した。
　図４は、本発明の実施例における、電解質溶液の組成例を示す図である。
　図４に示す層を有する電解質溶液１６を、電解質溶液注入孔１８ａ、１８ｂの一方から上記の内部空間に注入した。なお、図４に示すＤＭＰＩｍＩは、１，２－ジメチル－３－プロピル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム・ヨージド（1,2-dimethyl-3-propyl-1H-imidazole-3-ium・iodide）（Ｃ8Ｈ15Ｎ2）である。
　［内部エンドシール１５ｂ、１５ｃによる対向電極とエンドシール板の接合］
　図２の（E）に示すように、対向電極側基板１２ｂ上にフォトマスクを形成して電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂの開口部を少なくとも塞ぐように、紫外線硬化型樹脂（スリーボンド社製、３１Ｘ－１０１系樹脂）を内側エンドシール（内側副封止剤）１５ｂ、１５ｃとして使用してこれを塗布した。なお、この内側エンドシール１５ｂ、１５ｃは、図２に示す例とは異なり、連接して形成した。
　次に、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃを介して、対向電極側基板１２にエンドシール板１９を重ね、紫外線を照射して内側エンドシール１５ｂ、１５ｃを硬化させて、対向電極側基板１２とエンドシール板１９を接合した。
　［外部エンドシール１７ｂによる対向電極とエンドシール板の接合］
　次に、図２の（E）に示すように、接合された対向電極側基板１２とエンドシール板１９の周縁部の間隙に、粘度の小さい紫外線硬化型樹脂（スリーボンド社製、ＴＢ３０４２）を外側エンドシール（外側主封止剤）１７ｂとしてこれを、毛細管現象を利用して注入し、紫外線を照射して硬化させて上記の周縁部で対向電極側基板１２とエンドシール板１９を接合した。
　この結果、内側エンドシール１５ｂ、１５ｃと外側エンドシール１７ｂによって、エンドシール板１９が対向電極側基板１２ｂに接合され、電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂが封止され、電解質溶液１６が、下部雰囲気と遮断されて上記の内部空間に封止された。
　上述の紫外線硬化型樹脂ＴＢ３０４２（スリーボンド社製）は、ヨウ素の存在下でも紫外線硬化し、ヨウ素を含む電解質溶液１６と接触した状態でも硬化可能であった。また、上述の紫外線硬化型樹脂ＴＢ３０４２（スリーボンド社製）は、３１Ｘ－１０１系樹脂よりも耐水・耐酸素性に優れており、３１Ｘ－１０１系樹脂よりも低粘度であり、２枚のガラス間の狭いカ間隙にも毛細管現象で容易に侵入させ注入が可能であった。
　本実施例によるＤＳＣでは、電解質溶液１６と接触する部位の内側メインシール１５ａ及び内側エンドシール１５ｂ、１５ｃの形成に使用される紫外線硬化型封止剤（主封止剤、３１Ｘ－１０１系樹脂）は、電解質溶液１６に含まれるヨウ素が重合阻害剤となっておらず、接合強度の低下と電解質溶液１６の漏洩を防止することができた。ヨウ素が重合阻害剤となっていない市販されている紫外線硬化型封止剤は、上記の３１Ｘ－１０１系樹脂以外には見当たらない。
　また、主封止剤（３１Ｘ－１０１系樹脂）よりも耐水・耐酸素性に優れている外側メインシール１７ａ及び外側エンドシール１７ｂを、内側メインシール１５ａ及び内側エンドシール１５ｂ、１５ｃの外側に、副封止剤（ＴＢ３０４２）によって形成したので、電解質溶液１６を構成するヨウ素、有機溶媒の漏洩を防止し、電解質溶液１６が封止される内部空間への外部雰囲気からの水、酸素等の侵入を防止することができ、光電変換効率を長時間維持することができ、耐久性を向上させることができた。
　［色素増感太陽電池の構成］
　図５は、本発明の実施例における、色素増感太陽電池の構成例を示す図であり、図５の（A）は平面図、図５の（B）はＡ－Ａ部断面図、図５の（C）はＢ－Ｂ部断面図である。
　図５は、以上説明した実施例によって製作された色素増感太陽電池の構造、寸法を示している。光電極側透明基板１２ａと対向電極側基板１２ｂが対向して接合されていない領域で、図５に図示しない光電極側導電膜１３ａ、対向電極側導電膜１３ｂはそれぞれ、外部に露出しており、この部分に外部端子が接続され、ＤＳＣで生じた電流が外部に取り出される。
　内側メインシール１５ａの幅を１ｍｍ、外側メインシール１７ａの幅を１．５ｍｍとし、外側メインシール１７ａの幅は、内側メインシール１５ａの幅よりも大きくし、外側メインシール１７ａが、水、酸素、有機溶媒の透過に対して、バリヤとして有効に作用するようにしている。ここで、シールの幅は、基板１２ａ、１２ｂの面に平行な方向の寸法である。
　電解質溶液用注入孔１８ａ、１８ｂの開口径は図５に図示しないが、０．３ｍｍφである。エンドシール板１９は透過性の少ないガラス板からなり、エンドシール１５ｂ、１５ｃ、１７ｂは、対向電極側基板１２ｂとエンドシール板１９によって挟まれており、対向電極側基板１２ｂに垂直な方向における漏洩はエンドシール板１９によって防止されている。
　＜比較例＞
　以上説明したような、異なる紫外線硬化型樹脂による２重封止構造のメインシール及びエンドシールによって形成されたＤＳＣが、単一の紫外線硬化型樹脂による２重封止構造のメインシール及びエンドシールによって形成されたＤＳＣよりも、優れていることを確認するために比較例を製作し、特性劣化評価実験を行い、実施例によるＤＳＣとの耐久性の比較を行った。
　［封止構造］
　以下の説明では、紫外線硬化型封止剤（主封止剤（３１Ｘ－１０１系樹脂、スリーボンド社製））をαと表し、紫外線硬化型封止剤（副封止剤（ＴＢ３０４２、スリーボンド社製））をβと表すことにする。
　図６は、本発明の実施例における、色素増感太陽電池の封止構造の例を示す図である。
　図６において、（Ａ）は（２重メインシール＋２重エンドシール）構造、（Ｂ）は（２重メインシール＋１重エンドシール）構造、（Ｃ）は（１重メインシール＋２重エンドシール）構造、（Ｄ）は（１重メインシール＋１重エンドシール）構造を示し、（Ａ）は先に示した実施例における２重封止構造、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は比較例における封止構造を示す。
　図６に示す（Ａ）及び（Ｂ）の構造は、メインシールはαとβによる２重封止構造を有しており、内側シール１５ａをαによって形成し、外側シール１７ａをβによって形成している。
　図６に示す（Ｃ）及び（Ｄ）の構造では、メインシールはαによる１重封止構造を有しており、内側シール１５ａ、外側シール１７ａをαによって形成している。
　図６に示す（Ａ）及び（Ｃ）の構造では、エンドシールはαとβによる２重封止構造を有しており、内側シール１５ｂ、１５ｃをαによって形成し、外側シール１７ｂをβによって形成している。
　図６に示す（Ｂ）及び（Ｄ）の構造では、エンドシールはαによる１重封止構造を有しており、内側シール１５ｂ、１５ｃ、外側シール１７ｂをαによって形成している。
　［封止構造と色素増感太陽電池の特性劣化の関係］
　図７は、図６に示す封止構造と色素増感太陽電池の特性劣化の関係を示す図である。図７において、特性劣化は、初回の光電変換効率の測定時点（経過日数＝０日とする。）から経過日数と、この経過日数後に実測された光電変換効率を、初回に測定された光電変換効率で規格化して得られた光電変換効率（％、相対光電変換効率）によって、示している。
　また、図７において、（Ａ）－１、（Ａ）－２、（Ａ）－３は、図６示す（２重メインシール＋２重エンドシール）構造、（Ｂ）－１、（Ｂ）－２は、図６示す（２重メインシール＋１重エンドシール）構造、（Ｃ）－１、（Ｃ）－２、（Ｃ）－３は、図６示す（１重メインシール＋２重エンドシール）構造、（Ｄ）－１、（Ｄ）－２、（Ｄ）－３は、図６示す（１重メインシール＋１重エンドシール）構造をそれぞれ示している。
　以上のようにして作製した色素増感太陽電池において、擬似太陽光（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2）照射時におけるＩ（電流）－Ｖ（電圧）曲線の開放電圧（Ｖoc）、短絡電流（Ｊsc）、フィルファクター（ｆｆ）および光電変換効率を測定した。
　図８は、図７に示すデータをグラフ化した図であり、図８の（１）はメインシールがαとβによる２重封止構造の場合、図８の（２）はメインシールがαによる１重封止構造の場合を示している。
　図８の（１）において、（Ａ）は図７における（Ａ）－１、（Ａ）－２、（Ａ）－３のデータを示し、（Ｂ）は図７における（Ｂ）－１、（Ｂ）－２のデータを示している。また、図８の（２）において、（Ｃ）は図７における（Ｃ）－１、（Ｃ）－２、（Ｃ）－３のデータを示し、（Ｄ）は図７における（Ｄ）－１、（Ｄ）－２、（Ｄ）－３のデータを示している。
　図８の（１）に示すように、メインシールがαとβによる２重封止構造における特性劣化は殆んど見られないが、図８の（２）に示すように、メインシールがαによる１重封止構造における特性劣化は、経過日数が３日を過ぎると顕著に増大していくことが明らかである。
　図８の（１）と図８の（２）の比較から明らかなように、メインシールがαとβによる２重封止構造における特性劣化（図８の（１））は、メインシールがαによる１重封止構造における特性劣化（図８の（２））よりも顕著に小さく、メインシールがαとβによる２重封止構造は、非常に優れていることを示しており、光電変換効率は初回の値を長期にわたって保持している。
　メインシールがαのみによる１重封止構造における特性劣化が顕著であることは、電解質溶液と接する面積が大きく、電解質溶液から外部雰囲気までの距離が小さいメインシールに対しては、耐ヨウ素性をもったαのみの封止構造では、アセトニトリル等の有機溶媒、水、酸素等の透過浸透によって生じる特性劣化を防止することは不可能であることを示している。
　このことと、メインシールがαとβによる２重封止構造における特性劣化は殆んど見られないことから、この２重封止構造において、耐ヨウ素性をもったαによる封止構造に付加されているβによる封止構造は、アセトニトリル等の有機溶媒、水、酸素等の透過浸透を抑制し、特性劣化の防止に顕著に寄与していると考えられる。
　図８の（１）の（Ａ）と（Ｂ）の比較から明らかなように、メインシールがαとβによる２重封止構造の場合、エンドシールの封止構造による差、即ち、αとβによる２重封止構造とαによる１重封止構造による差は、殆んど見られない。
　エンドシールに対しては、電解質溶液と接する面積が小さく、電解質溶液から外部雰囲気までの距離が大きいため、また、透過性の非常に少ないガラスからなるエンドシール板１９によって、エンドシール１５ｂ、１５ｃ、１７ｂが覆われているので、エンドシールの特性劣化に対する寄与は、エンドシールに使用される封止樹脂の性能よりもむしろ、電解質溶液から外部雰囲気までの距離に依存していると考えられる。このため、図８の（１）の（Ａ）と（Ｂ）における、特性劣化のエンドシールの封止構造による差が殆んど見られないものと考えられる。
　また、図７、図８に示す経過日数の範囲では、βは、その耐水・耐酸素性よりも電解質溶液成分（含まれる量から考えメトキシアセトニトリルと想定される。）に対する遮蔽性が、αよりも大きいため、図８の（１）の（Ａ）と（Ｂ）における、特性劣化のエンドシールの封止構造による差が殆んど見られないものと考えられる。
　以上の説明から明らかなように、本実施例では、電解質溶液１６と接触する部位の内側シール１５ａ、１５ｂ、１５ｃの形成に、耐ヨウ素性を有する紫外線硬化型封止剤（主封止剤（３１Ｘ－１０１系樹脂））を使用してヨウ素を封じ込め、内側シール１５ａ、１５ｂ、１５ｃよりも耐水・耐酸素・機械的強度が優れている紫外線硬化型封止剤（副封止剤（ＴＢ３０４２））によって、内側シール１５ａ、１５ｂ、１５ｃの外側に、外側シール１７ａ、１７ｂを形成することによって、封止性を高めて耐久性を強化することができた。
　以上、本発明を実施の形態、実施例について説明したが、本発明は、上述の実施の形態、実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、ＤＳＣ等の機能性デバイスに使用する、基板１２ａ、１２ｂ及びエンドシール基板１９の材質、導電膜１３ａ、１３ｂの材質、増感色素の種類、多孔質膜１の材質、電解質溶液１６の組成は、必要に応じて任意に変更可能である。また、電解質溶液１６に接触する内側シール１５ａ、１５ｂ、１５ｃを形成する内側シール用紫外線硬化型封止樹脂が耐ヨウ素性を有し、電解質溶液１６に接触しない外側シール１７ａ、１７ｂを形成する外側シール用紫外線硬化型封止樹脂が耐水性、耐酸素性、耐有機溶媒性を有していれば、適宜使用可能である。
　本発明は、封止性能が良好であって高効率を長時間維持できる色素増感太陽電池等の機能性デバイスを提供することができる。
　１１…太陽光、１２ａ…光電極側透明基板、１２ｂ…対向電極側基板、１３ａ…光電極側透明導電膜、１３ｂ…対向電極側導電膜、１４…ＴｉＯ2多孔質膜、１５ａ…内側メインシール、１５ｂ、１５ｃ…内側エンドシール、１６…電解質溶液、１７ａ…外側メインシール、１７ｂ…外側エンドシール、１８ａ、１８ｂ…電解質溶液注入孔、１９…エンドシール板

Claims (11)

  1. 　第１の導電性電極が形成された第１の基板と、
    　第２の導電性電極が形成された第２の基板と、
    　前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填された機能物質と、
    　第１の紫外線硬化型樹脂によって形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記機能物質を封止し前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第１の封止部と、
    　第２の紫外線硬化型樹脂によって形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の封止部の外側で前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第２の封止部と、
    を有する機能性デバイス。
  2. 　前記第２の基板に形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間に前記機能物質を充填するための開口部と、第３の紫外線硬化型樹脂によって形成され、少なくとも前記開口部を塞ぐように形成され前記機能物質を封止する第３の封止部と、第４の紫外線硬化型樹脂によって形成され、前記第３の封止部の外側に配置された第４の封止部と、前記第３の封止部と前記第４の封止部によって前記第２の基板に接合された第３の基板とを有する、請求項１に記載の機能性デバイス。
  3. 　前記第１の紫外線硬化型樹脂は、前記機能物質の透過性が少なく、前記第２の紫外線硬化型樹脂は、水、酸素、有機溶媒に対する透過性が、前記第１の紫外線硬化型樹脂よりもさく、前記第１の封止部及び前記第２の封止部によって、前記機能物質の外部への漏洩が防止され、外部の雰囲気から遮断された、請求項１又は請求項２に記載の機能性デバイス。
  4. 　前記第１の紫外線硬化型樹脂と前記第３の紫外線硬化型樹脂が同じであり、前記第２の紫外線硬化型樹脂と前記第４の紫外線硬化型樹脂が同じである、請求項３に記載の機能性デバイス。
  5. 　前記第１の基板が光透過性の材料からなり、光電変換機能、又は、調光機能、又は、画像表示機能を有するデバイスとして構成された、請求項３に記載の機能性デバイス。
  6. 　光電変換機能として構成された機能性デバイスであり、前記第１の導電性電極の面に形成され増感色素を保持した半導体電極層を有し、前記機能物質として、電解質溶液が前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填され、光吸収によって励起された前記増感色素の電子が前記半導体電極層へ取り出されるとともに、前記電子を失った前記増感色素が、前記電解質溶液中の還元剤によって還元される色素増感光電変換装置として構成された、請求項５に記載の機能性デバイス。
  7. 　第１の導電性電極が形成された第１の基板の面に、第１の紫外線硬化型樹脂を環状に塗布する第１の工程と、
    　第２の導電性電極が形成された第２の基板を前記第１の基板に対向させ、前記第１の紫外線硬化型樹脂を硬化させて形成された環状の第１の封止部よって、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第２の工程と、
    　前記第１の封止部の外側において前記第１の基板と前記第２の基板の間に、第２の紫外線硬化型樹脂を充填して硬化させて第２の封止部を形成し、前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第３の工程と、
    　前記第１及び第２の基板と前記第１の封止部によって形成された内部空間に、前記第１の基板に設けられている開口部から機能物質を充填する第４の工程と、
    　前記開口部を封止する第５の工程と
    を有する機能性デバイスの製造方法。
  8. 　前記第５の工程は、第３の紫外線硬化型樹脂によって少なくとも前記開口部を塞ぐように塗布して硬化させて、前記機能物質を封止する第３の封止部を形成し、第３の基板と前記第２の基板を接合する工程と、前記第３の封止部の外側において前記第２の基板と前記第３の基板の間に、第４の紫外線硬化型樹脂を充填して硬化させて第４の封止部を形成し、前記第２の基板と前記第３の基板を接合する工程を有する、請求項７に記載の機能性デバイスの製造方法。
  9. 　前記第１の紫外線硬化型樹脂は、前記機能物質の透過性が少なく、前記第２の紫外線硬化型樹脂は、水、酸素、有機溶媒に対する透過性が、前記第１の紫外線硬化型樹脂よりもさく、前記第１の封止部及び前記第２の封止部によって、前記機能物質の外部への漏洩が防止され、外部の雰囲気から遮断される、請求項７又は請求項８に記載の機能性デバイスの製造方法。
  10. 　前記第１の紫外線硬化型樹脂と前記第３の紫外線硬化型樹脂が同じであり、前記第２の紫外線硬化型樹脂と前記第４の紫外線硬化型樹脂が同じである、請求項９に記載の機能性デバイスの製造方法。
  11. 　前記第１の基板が光透過性の材料からなり、増感色素を保持した半導体電極層を前記第１の導電性電極の面に形成する工程を有し、前記機能物質として、電解質溶液が前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填され、光吸収によって励起された前記増感色素の電子が前記半導体電極層へ取り出されるとともに、前記電子を失った前記増感色素が、前記電解質溶液中の還元剤によって還元される色素増感光電変換装置として構成された、請求項７又は請求項８に記載の機能性デバイスの製造方法。
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