光電轉換元件、光電化學電池及其中所使用的金屬絡合物色素制造技術

一種光電轉換元件，其是具有積層結構的光電轉換元件，所述積層結構是在導電性支撐體上之側配設具有吸附有色素的半導體微粒子的層的感光體層、電荷移動體層、相對電極的積層結構，所述色素是下述式(1)所表示的金屬絡合物色素。ML1m1L2m2XmX·CI???(1)[式(1)中，M表示金屬原子。L1表示下述式(L1)所表示的配體。L2表示下述式(L2)所表示的配體。X表示單牙的配體。m1及m2分別表示1。mX表示0或1。CI表示為了中和電荷而必需抗衡離于的情況下的抗衡離子][式(L1)中，Za、Zb及Zc分別獨立地表示為了形成5元環或6元環所必需的非金屬原子群組。其中，Za、Zb及Zc所形成的環中的至少1個具有酸性基][式(L2)中，環B表示5元環以上的含氮芳香環。環A及環C表示特定結構的含氮芳香環。a表示0或1。V表示哈米特規則的σp值為正的取代基。n表示1以上的整數]。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】一種光電轉換元件，其是具有積層結構的光電轉換元件，所述積層結構是在導電性支撐體上之側配設具有吸附有色素的半導體微粒子的層的感光體層、電荷移動體層、相對電極的積層結構，所述色素是下述式(1)所表示的金屬絡合物色素。ML1m1L2m2XmX·CI--?(1)。【專利說明】光電轉換元件、光電化學電池及其中所使用的金屬絡合物色素
本專利技術涉及一種光電轉換元件、光電化學電池及其中所使用的金屬絡合物色素。
技術介紹
太陽能光伏發電中所使用的太陽能電池已經開發了多種。包含單晶硅、多晶硅、非晶硅、碲化鎘、硒化銦銅等化合物的太陽能電池成為主要的研究開發對象，其一部分得到實用化。然而，為了將該些太陽能電池廣泛普及至家庭用電源等用途中，必須廉價地制造或確保原材料。而且，亦要求大幅度縮短能源回收期(Energy Payback Time, EPT:投入能源的回收時間)。另外，亦期望元件的輕量化或賦予柔軟性。迫于該需求，硅系太陽能電池得到普及，另一方面研究具有聚光部分的大面積化或制造成本減低的可能性，對于無機系材料可進行利用分子修飾的分子設計，且研究使用富有輕量性或柔軟性的有機材料的太陽能電池的實用化。在此種狀況下，提出了關于色素增感型太陽能電池的技術，上述色素增感型太陽能電池將利用釕絡合物色素進行了光譜增感的二氧化鈦多孔質薄膜作為作用電極(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。美國專利第4，927，721號說明書美國專利申請公開第2010/0258175號說明書
技術實現思路
然而，作為光電轉換元件的光譜增感中所使用的釕絡合物色素，開發了 N719等。使用該色素的光電轉換元件在使用當初顯示出高的光電轉換效率。然而，使用后的光電轉換效率的降低大，在耐久性方面存在改善的課題。而且，亦殘留產率低或可見區的吸收弱作為課題。同樣地，即使利用專利文獻2中所記載的技術，也難以說其性能充分，另外期望實現長波長的高的IPCE與提高轉換效率等。本專利技術的目的在于提供:光電轉換特性優異、且經過長時間的使用后光電轉換特性的降低亦少且耐久性亦優異、長波長的入射光光電轉化效率(IncidentPhoton-to-Current Efficiency, IPCE)高的光電轉換元件、光電化學電池及其中所使用的金屬絡合物色素。本專利技術人等人鑒于上述課題而進行銳意研究。上述課題可通過以下的手段而解決。< I >一種光電轉換元件，其是具有積層結構的光電轉換元件，上述積層結構是在導電性支撐體上之側配設具有吸附有色素的半導體微粒子的層的感光體層、電荷移動體層、相對電極的積層結構，其中:上述色素是下述式(1)所表示的金屬絡合物色素；ML1ffllL2ffl2Xmx * Cl (1)-【權利要求】1.一種光電轉換元件，其是具有積層結構的光電轉換元件，所述積層結構是在導電性支撐體上之側配設具有吸附有色素的半導體微粒子的層的感光體層、電荷移動體層、相對電極的積層結構，其中:所述色素是下述式(I)所表示的金屬絡合物色素； ML1mlL2m2Xmx.Cl (I) 2.根據權利要求1所述的光電轉換元件，其中: 所述L1以下述式(Ll-1)而表示； 3.根據權利要求1或2所述的光電轉換元件，其中: 所述環B是下述式(L2-21)或式(L2-22)； 4.根據權利要求3所述的光電轉換元件，其中: 所述Ry是雜環基。5.根據權利要求1至4中任一項所述的光電轉換元件，其中: 所述環A及環C是所述式(L2-2)~式(L2-6)及式(L2-9)的任意環。6.根據權利要求1至5中任一項所述的光電轉換元件，其中: 所述V中的至少I個包含雜環基。7.根據權利要求1至6中任一項所述的光電轉換元件，其中: 所述Za、Zb及Zc的至少I個所具有的酸性基是羧基。8.根據權利要求1至7中任一項所述的光電轉換元件，其中: 所述M所表示的金屬原子是釕原子。9.根據權利要求1至8中任一項所述的光電轉換元件，其中: 所述感光體層進一步含有下述式(2)所表示的色素；MzL3m3L4m4YmY.Cl ⑵ 10.一種光電化學電池，其中:包含根據權利要求1至9中任一項所述的光電轉換元件。11.一種金屬絡合物色素，其中:是下述式(I)所表示的結構； ML1mlL2m2Xmx.Cl (I) 【文檔編號】C09B57/10GK103828122SQ201280046948 【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月26日 優先權日:2011年9月26日【專利技術者】薄達也, 谷征夫, 小林克 申請人:富士膠片株式會社本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光電轉換元件，其是具有積層結構的光電轉換元件，所述積層結構是在導電性支撐體上之側配設具有吸附有色素的半導體微粒子的層的感光體層、電荷移動體層、相對電極的積層結構，其中：所述色素是下述式(1)所表示的金屬絡合物色素；ML1m1L2m2XmX·CI???(1)[式(1)中，M表示金屬原子；L1表示下述式(L1)所表示的配體；L2表示下述式(L2)所表示的配體；X表示單牙的配體m1及m2分別表示1；mX表示0或1；CI表示為了中和電荷而必需抗衡離子的情況下的抗衡離子][化1][式(L1)中，Za、Zb及Zc分別獨立地表示為了形成5元環或6元環所必需的非金屬原子群組；其中，Za、Zb及Zc所形成的環中的至少1個具有酸性基][化2][式(L2)中，環B表示5元環以上的含氮芳香環；環A及環C分別獨立地表示下述式(L2?1)～式(L2?11)的任意環；a表示0或1；V表示哈米特規則的σp值為正的取代基；其中，環A及環C的任意環為下述式(L2?2)時，其至少1個所具有的取代基V的哈米特規則的σp不足0.54；n表示1以上的整數；在n為2以上時，所述σp值以n個V的σp值的和進行評價][化3][式中，V、n與式(L2)中的V、n同義；此處，*表示結合鍵；R表示取代基，m表示0以上的整數]。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薄達也，谷征夫，小林克，
申請(專利權)人：富士膠片株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP