CN102612786B - 光交联性电解质组合物和色素增感型太阳能电池 - Google Patents

光交联性电解质组合物和色素增感型太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供在对色素增感型太阳能电池的电解质进行凝胶化、固体化的方面有效的电解质组合物和由该电解质组合物形成的电解质以及色素增感型太阳能电池。上述电解质组合物含有氧化还原电对、离子液体、以及具有下述化学式1所示官能团的光交联型液晶性聚合物，其形成电解质。并且，色素增感型太阳能电池1具备光电极10、对电极20、以及被这2片电极夹在中间的上述光交联性电解质30。式中，m=0或1；n=1～3；c=0或1；X=无、O、CH2、N=N、C=C、C≡C、COO或OCO；R1、R2分别表示H或烷基、烷氧基或卤素。

Description

光交联性电解质组合物和色素增感型太阳能电池
关联申请
本申请主张在日本于2009年11月18日提出申请的日本特愿2009-263105的优先权，将其全体以参照的方式作为本申请的一部分进行引用。
技术领域
本发明涉及用于色素增感型太阳能电池的光交联性电解质，其为凝胶化或固体化的电解质；本发明还涉及用于形成电解质的光交联性电解质组合物；进一步涉及具备上述电解质的色素增感型太阳能电池。
背景技术
太阳能电池为将太阳光能直接转换为电能的半导体器件。若说硅结晶系为第一代、非晶硅系为第二代、化合物半导体(GaAs等)为第三代，则色素增感系为第四代的太阳能电池，目前受到关注。
通常将色素增感型太阳能电池称为Gratzel型电池或湿式太阳能电池。例如，典型的色素增感型太阳能电池的电池单元(セル)由光电极、对电极以及电解质构成，所述光电极是在透明电极上烧结二氧化钛粉末并对其进行钌络合物等色素的吸附而成的，所述对电极为与该光电极对向配设的铂或碳等，所述电解质被上述2片电极夹在中间。并且，在电解质中使用碘的氧化还原电对(redox couple：I-/I3 -)，作为其溶剂使用碳酸酯系、腈系有机溶剂。
在这样的色素增感型太阳能电池中，首先，入射到电池中的光对吸附至二氧化钛的色素进行激发，接下来由所激发的色素向二氧化钛注入电子。其结果，色素变成氧化体，从电解质中的还原体(I-)接受电子，色素的氧化体回复到基础状态。并且，电解质中的还原体变成氧化体(I3 -)，该电解质中的氧化体在对电极再次接受电子回复到还原体(I-)。如此，在色素增感型太阳能电池中，通过电子在两电极间进行循环而产生光电动势。
但是，在这样的液态电解质中，会产生漏液、或由于溶剂蒸发而使电池性能降低。因此，为了提高色素增感型太阳能电池的耐久性，需要防止电解液的漏液和其溶剂的蒸发。于是，为了防止这样的问题，要求在太阳能电池中具有复杂的密封结构。但是，用于防止电解液漏液和溶剂蒸发的密封结构在生产上不利，从该方面出发，进行了使电解质固体化的技术开发。
作为使电解质凝胶化的方法，可以举出物理交联型、化学交联型。物理交联型使用聚丙烯腈或自组织化胶凝剂，在高温气氛下制成液态注入到电池单元中，利用在常温气氛下进行凝胶化的性质。但是，对于这样的物理交联型凝胶来说，若温度变高则流动性增高，从而可能会产生漏液。
另一方面，在化学交联型中采取如下方法：在电解质溶液中加入具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的单体或低聚物、以及自由基聚合剂，进行溶解，注入到电池单元中后，进行自由基聚合。但是，在为应用至色素增感型太阳能电池中的电解质的情况下，碘成为阻聚剂，因而具有不能充分进行交联这样的问题。
因此，W.Kubo,Y.Makimoto,T.Kitamura,Y.Wada,S.Yanagida,Chem.Lett.,948(2002)中提出了在电解质凝胶化之后导入碘的方法，但该方法中，不仅制造法繁杂，而且电解质中碘的扩散速度迟缓，因而电动势差。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：W.Kubo,Y.Makimoto,T.Kitamura,Y.Wada,S.Yanagida,Chem.Lett.,948(2002)
发明内容
发明所要解决的课题
鉴于这样的现有技术的课题，本发明的目的在于提供一种对于色素增感型太阳能电池的电解质进行凝胶化、固体化的方面有效的电解质组合物。
本发明的其他目的在于提供使用这样的电解质组合物的色素增感型太阳能电池。
用于解决课题的手段
本发明人为了达成上述课题进行了深入研究，结果发现：(i)含有后述的化学式1所示官能团的高分子即使在碘等氧化还原电对的存在下也能够进行光交联反应；(ii)并且，经这样的光交联反应而凝胶化或固体化的电解质在高温气氛下其流动也受到抑制，可以对色素增感型太阳能电池赋予优异的耐久性；(iii)进一步地，这样的色素增感型太阳能电池在光电动势方面也优异，基于这些发现从而完成了本发明。
即，本发明为含有氧化还原电对、离子液体、以及具有下述化学式1所示官能团的光交联型液晶性聚合物的光交联性电解质组合物。
…化学式1
式中，m=0或1；n=1～3；c=0或1；X=无、O、CH2、N=N、C=C、C≡C、COO或OCO；R1、R2分别表示H或烷基、烷氧基或卤素。
例如，上述氧化还原电对可以为碘等的氧化还原电对，上述离子液体可以为含氮杂环化合物类、脂环式胺类、脂肪族胺类、芳香族胺类等。
并且，本发明还包括光交联性电解质，其是对上述电解质组合物进行光照射(例如380nm以下的紫外线照射)而形成的。
进一步地，本发明还包括色素增感型太阳能电池，其具备：在一侧具有受光面的光电极；配设在与该光电极的受光面相反的一侧的对电极；以及被光电极和对电极这2片电极夹在中间的上述光交联性电解质。
需要说明的是，本发明中，所谓“电解质组合物”意味着封入到电池的电池单元之前的物质，所谓“电解质”意味着封入到电池的电池单元后的物质。
发明效果
在本发明中，由于在电解质组合物中使用了具有特定官能团的聚合物，因而即使在碘等氧化还原电对的存在下也能够通过光照射在电解质组合物中进行光交联反应。
并且，由此进行了凝胶化或固体化的电解质即使在高温气氛下也能够对其流动进行抑制，能够提高色素增感型太阳能电池的耐久性，同时可使太阳能电池具有优异的光电动势。
进一步地，若对本发明的电解质组合物照射紫外线，则可提高电池单元特性、可增强色素增感型太阳能电池的光生电流。
附图说明
参考所附的附图由以下优选实施方式的说明可更为清晰地理解本发明。但是，实施方式和附图仅为图示和说明，不能用于限定本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求来确定。
图1是示出含有作为本发明一个实施方式的电解质组合物的色素增感型太阳能电池的截面图。
图2是示出本发明的实施例、比较例中的从对电极背面进行紫外线照射的照射量与光生电流值的关系的图。
图3是对作为本发明一个实施方式的电解质组合物照射紫外线、使用偏振光显微镜在正交尼科耳棱镜下进行观察时的观察图。
具体实施方式
(色素增感型太阳能电池)
图1为示出具有本发明的电解质组合物的色素增感型太阳能电池的一个实施方式的截面图。色素增感型太阳能电池1通过具有受光面11的光电极10、配设在与该光电极10的受光面相反一侧的对电极20、以及被这2片电极夹在中间的电解质30来示意性构成。光电极10具备由玻璃或透明树脂膜等形成的透明电极12、以及在该透明电极12的电解质30侧(即，与受光面11相反的一侧)形成的色素吸附层14。在色素吸附层，在能够负载增感色素的金属氧化物(例如TiO2)多孔质体中物理吸附或化学吸附有钌络合物等增感色素。另一方面，对电极20具备透明电极22、以及在透明电极22的电解质30侧形成的导电层24。
(光交联性电解质组合物)
本发明的电解质组合物含有氧化还原电对、离子液体、以及具有下述化学式1所示官能团的光交联型液晶性聚合物。
(氧化还原电对)
作为氧化还原电对，可以从通常在电解质层中使用的氧化还原电对中进行适宜选择。具体地说，优选使用碘的氧化还原电对、溴的氧化还原电对。作为碘的氧化还原电对，可以举出碘与各种碘化物(例如碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化钙、TPAI(四丙基碘化铵)等)的组合。并且，作为溴的氧化还原电对，可以举出溴与各种溴化物(例如溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化钙等)的组合。这些氧化还原电对可以单独使用或两种以上组合使用。
(离子液体)
作为离子液体(常温熔融盐)，可以举出含氮杂环化合物类、脂环式胺类、脂肪族胺类和芳香族胺类，这些离子液体可以单独使用或两种以上组合使用。
这些之中，可以适宜地使用咪唑鎓系、吡啶鎓系、脂环式胺系、脂肪族胺系，更优选咪唑鎓系[例如，1-C1-20烷基-3-甲基咪唑鎓、1-C1-20烷基-2,3-二甲基咪唑鎓、碘化咪唑鎓化合物(例如，1,2-二甲基-3-正丙基碘化咪唑鎓、1-甲基-3-正丙基碘化咪唑鎓、1-丙基-3-甲基碘化咪唑鎓、1-丁基-3-甲基碘化咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基碘化咪唑鎓、1-己基-3-甲基碘化咪唑鎓等)]，特别是从也可作为氧化还原电对进行利用的方面考虑，优选碘化咪唑鎓化合物。
(光交联性液晶型聚合物)
本发明中使用的光交联性液晶型聚合物具有下述化学式1所示的官能团。
…化学式1
式中，m=0或1；n=1～3；c=0或1；X=无、O、CH2、N=N、C=C、C≡C、COO或OCO；R1、R2分别相同或不同，表示H或烷基、烷氧基或卤素(例如氯、氟、溴等)。
R1、R2中的烷基可以为直链、支链的任意一种，碳原子数通常为1～10左右，具体地说，可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基等，这些之中，优选甲基、乙基等C1-4烷基。
R1、R2中的烷氧基可以为直链、支链的任意一种，碳原子数通常为1～10左右，具体地说，可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基等，这些之中，优选甲氧基、乙氧基等C1-4烷氧基。
化学式1所示的官能团之中，取代基的组合优选为下述的组合：m=1、n=1～3、c=0或1、X=无、O、CH2、COO或OCO，R1、R2各自相同或不同，为H、C1-4烷基或C1-4烷氧基；更优选下述组合：m=1、n=1～2、c=0，R2为H、C1-4烷基或C1-4烷氧基。
本发明中使用的光交联性液晶型聚合物为在侧链末端具有羧基、通过在上述离子液体中进行添加而生成盐的化合物。该聚合物中，2个侧链末端的羧基具有通过氢键进行二聚化而形成刚直结构的液晶性，同时具有通过适当波长(例如380nm以下的紫外线)的光照射而进行2个侧链末端彼此的光反应来形成环丁烷键合的光交联性。
该光交联性液晶型聚合物可在例如80℃～250℃显示出液晶相，可优选在100℃～200℃左右显示出液晶相。需要说明的是，显示出液晶相可通过偏振光显微镜观察和差示扫描量热测定、X射线衍射测定等进行确认。
此外，光交联性液晶型聚合物中，聚苯乙烯换算的数均分子量可为例如15,000～45,000左右、可优选为20,000～40,000左右。
这样的光交联性液晶型聚合物可以为由含有化学式1所示侧链(即，感光性基团)的单体构成的均聚物，也可以为由不同种类的含有化学式1所示侧链的单体构成的共聚物。进一步地，还可以使具有不含有感光性基团的侧链的单元与含有化学式1所示侧链的单体进行共聚，只要在无损于液晶性的范围内，光交联性液晶型聚合物也可以共聚有不显示出液晶性的单体。
这样的单体具有用于进行聚合的聚合性基团，聚合性基团可以为加成聚合性基团，也可以为缩合聚合性基团。作为加成聚合性基团，可以举出例如不饱和脂肪族烃基团(乙烯基、烯丙基等)、不饱和脂肪族羧酸基团(丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)等。这些加成聚合性基团可以单独或组合使用。加成聚合性基团可以利用公知或常用的聚合引发剂进行聚合，作为聚合引发剂，可以举出例如偶氮化合物(例如偶氮二异丁腈)、过氧化物(例如过氧化苯甲酰)等。并且，作为缩合聚合性基团，可以举出羟基(包括硅烷醇基)、氨基等。需要说明的是，硅烷醇基通常多通过对有机氯硅烷化合物进行水解来形成。
电解质组合物中，光交联性液晶型聚合物的添加量Q(wt%)相对于氧化还原电对与离子液体以及光交联性液晶型聚合物的总量(100wt%)优选为例如5wt%<Q<95wt%。进一步优选为10wt%≦Q≦75wt%。若添加量少，则电解质有可能无法充分凝胶化或固体化，不能防止漏液。并且，若添加量过剩，则妨碍氧化还原电对的扩散，电池特性可能会降低。
此外，光交联性液晶型聚合物与离子液体的比例例如可以为前者/后者(重量比)=7/93～90/10左右，可优选为10/90～85/15左右。
并且，在本发明的电解质组合物中可以根据需要含有各种添加剂(分散剂、流平剂、增塑剂、消泡剂等)。
(光交联性电解质)
利用本发明的电解质组合物制作色素增感型太阳能电池的情况下，只要由电解质组合物形成的电解质可利用光电极与对电极这2片电极夹在中间，即可利用各种方法。例如可以如下制作：(i)将上述电解质组合物溶解在有机溶剂中，利用热制成熔融状态等，涂布至光电极和/或对电极，将2个电极组合，由此来制作电池单元。或者可以如下制作：(ii)在相向的2个电极的间隙中注入上述电解质组合物，由此来制作电池单元。
上述的(i)和(ii)的任一情况下，电解质组合物均在2个电极之间呈凝胶化或固体化，因而即使不特别设有密封手段，也能够有效地防止电解质的漏液和溶剂的蒸发。
即，本发明的电解质中，由于含有化学式1所示官能团的高分子具有液晶性和光交联反应性，因而可通过对太阳能电池进行光照射来进行光交联，不仅可以提高太阳能电池的耐久性，还可显示出优异的电池单元特性。
此外，也可以根据需要对夹在光电极和对电极这2片电极中间的电解质照射紫外线，来对电解质进一步进行固化。如后述的实施例所示，对于经紫外线照射的电解质利用偏振光显微镜经正交尼科耳棱镜进行观察时，则确认到了透光的产生，同时确认到了电池单元特性的提高。
据认为，这样的透光是由于在电解质中形成微细的区域而产生的，因而在电解质中产生相分离结构。通过相分离结构来提高太阳能电池特性的事例在参考文献1〔機能材料，Vol24,No.11,60,CMC Publishing CO.,LTD.(2004)〕中也有记载。因而认为，本发明的电解质也与这样的事例同样地由于相分离结构而使电池单元特性提高。
实施例
下面基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不受这些实施例的限定。
本发明实施例中所用的电解质的胶凝剂的合成方法如下所示。
(单体1)
向乙醇(Nacalai Tesque株式会社制造)150ml和水150ml中添加反式对香豆酸(东京化成工业株式会社制造)100g、6-氯-1-己醇(东京化成工业株式会社制造)130g、氢氧化钾100g，在回流条件下进行7小时搅拌。将反应生成物利用乙醇再结晶，得到4-(6-羟基己氧基)肉桂酸。将该生成物10g、甲基丙烯酸40g、硫酸0.8g、对苯二酚0.2g、氯仿40ml混合，对混合物进行8小时搅拌回流，使用迪安-斯塔克管来除去此时通过脱水反应而生成的水。将反应液利用旋转蒸发器进行浓缩，注入至2l水中，将析出的固体成分过滤，将固体成分利用丙酮进行再结晶，从而合成下述化学式2所示的单体1。
…化学式2
(聚合物1)
将单体1以20wt%的浓度溶解在1,4-二氧六环中，添加2mol%的AIBN(偶氮二异丁腈)作为聚合引发剂，在70℃气氛中放置12小时进行聚合。将聚合溶液注入到5倍量的甲醇中，对析出的固体成分进行过滤、干燥，从而得到聚合物1(基于苯乙烯换算的数均分子量：30,000左右)。该聚合物1在135℃至187℃的温度范围呈液晶相。
下面为使用本发明的电解质组合物来制作色素增感型太阳能电池的实施例。
(实施例1)
如下来制作光电极。将二氧化钛糊料(西野田电工株式会社制造)涂布于形成有ITO(氧化铟锡)透明电极膜的玻璃基板(西野田电工株式会社制造)上，进行干燥(涂布面积为6cm2)。接下来，利用400℃的加热板进行热处理，在ITO电极上形成二氧化钛膜。将该形成有二氧化钛膜的玻璃基板在提取有扶桑色素(西野田电工株式会社制造)的水溶液中浸渍12小时，在二氧化钛表面负载色素。
另一方面，对电极使用如下形成的电极：利用铅笔对形成有ITO透明电极(西野田电工株式会社制造)的玻璃基板的ITO透明电极面进行全面涂抹，形成有碳膜的电极。
对于电解质，使用二甲基亚砜(Nacalai Tesque株式会社制造)作为溶剂，按照聚合物1为3wt%、1-丁基-3-甲基碘化咪唑鎓(东京化成工业株式会社制造、下文记为BM-IMD)为17wt%、碘(东京化成工业株式会社制造)为0.1wt%、碘化锂(KishidaChemical株式会社制造)为0.1wt%进行制备。此处，聚合物1与BM-IMD的重量比为15：85。
将该溶液涂布在形成于ITO透明电极表面的负载有色素的二氧化钛膜的整个面和对电极碳膜的整个面上，将各基板在85℃的加热板上静置15分钟，使溶剂二甲基亚砜挥发。接下来，将加热板设定为120℃，对两基板充分进行加热，将涂布有电解质组合物溶液的二氧化钛膜面与碳膜面合在一起，对2片基板进行压接。其后，将进行了压接的基板放置冷却至室温，制成电池单元。虽然并未对该电池单元特别施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构，但所得到的电池单元中未出现电解质的漏液、溶剂的蒸发。需要说明的是，对于溶剂蒸发的有无，将通过目视确认到充满在基板间的溶剂明显减少的情况判断为“有蒸发”。
(实施例2)
与实施例1同样地制作光电极、对电极。对于电解质，使用二甲基亚砜(NacalaiTesque株式会社制造)作为溶剂，按照聚合物1为2wt%、BM-IMD(东京化成工业株式会社制造)为18wt%、碘(东京化成工业株式会社制造)为0.1wt%、碘化锂(KishidaChemical株式会社制造)为0.1wt%进行制备。此处，聚合物1与BM-IMD的重量比为10：90。使用该溶液，与实施例1同样地进行电池单元的制作。虽然并未对该电池单元特别施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构，但所得到的电池单元中未出现电解质的漏液、溶剂的蒸发。
(实施例3)
与实施例1同样地制作光电极、对电极。对于电解质，使用二甲基亚砜(NacalaiTesque株式会社制造)作为溶剂，按照聚合物1为15wt%、BM-IMD(东京化成工业株式会社制造)为5wt%、碘(东京化成工业株式会社制造)为0.1wt%、碘化锂(KishidaChemical株式会社制造)为0.1wt%进行制备。此处，聚合物1与BM-IMD的重量比为7.5：2.5。使用该溶液，与实施例1同样地进行电池单元的制作。虽然并未对该电池单元特别施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构，但所得到的电池单元中未出现电解质的漏液、溶剂的蒸发。
(实施例4)
与实施例1同样地进行电池单元的制作，使用250W高压汞灯从对电极背面进行3.8J/cm2的紫外线照射。另外将实施例1电解质组成的二甲基亚砜溶液涂布至对电极并进行干燥，对所得到的电解质膜进行紫外线照射时，确认到在高温气氛下(120℃)流动性受到抑制。
在如此制作的电池单元中，并未对该电池单元特别施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构，但所得到的电池单元中未出现电解质的漏液、溶剂的蒸发。
(比较例1)
与实施例1同样地制作光电极、对电极，使这2个电极相向，利用夹子进行固定。接下来，在2个电极的间隙注入电解质溶液(西野田电工株式会社制)来制作比较例1的电池单元。与实施例1同样地，并未施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构。确认到产生了电解质的漏液、溶剂的蒸发。特别是在该情况下，充满在基板间的溶剂极度减少，因而基板表面干燥。
(比较例2)
与实施例1同样地制作光电极、对电极，使这2个电极相向，利用夹子进行固定。接下来，在2个电极的间隙注入电解质溶液来制作比较例2的电池单元，该电解质溶液是在BM-IMD(东京化成工业株式会社制造)中溶解0.5wt%碘(东京化成工业株式会社制造)、0.5wt%碘化锂(Kishida Chemical株式会社制造)进行制备的。与实施例1同样地，并未施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构。确认到发生了电解质的漏液。
(比较例3)
与实施例1同样地制作光电极、对电极。对于电解质溶液，使用二甲基亚砜(Nacalai Tesque株式会社制造)作为溶剂，按照聚合物1为20wt%、碘(东京化成工业株式会社制造)为0.1wt%、碘化锂(Kishida Chemical株式会社制造)为0.1wt%进行制备。此处，聚合物1与BM-IMD的重量比为10：0。使用该溶液，与实施例1同样地进行电池单元的制作。在该电池单元中，并未特别施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构，也并未发生电解质的漏液、溶剂的蒸发，但光电动势非常小。
(比较例4)
与实施例1同样地制作光电极、对电极。对于电解质溶液，使用二甲基亚砜(Nacalai Tesque株式会社制造)作为溶剂，按照聚甲基丙烯酸〔预先对甲基丙烯酸(东京化成工业株式会社制造)进行聚合来使用〕为3wt%、BM-IMD(东京化成工业株式会社制造)为17wt%、碘(东京化成工业株式会社制造)为0.1wt%、碘化锂(KishidaChemical株式会社制造)为0.1wt%进行制备。此处，聚甲基丙烯酸与BM-IMD的重量比为1.5：8.5。使用该溶液，与实施例1同样地进行电池单元的制作。
进一步地，与实施例4同样地、在制作电池单元后，使用250W高压汞灯从对电极背面进行3.8J/cm2的紫外线照射。在该电池单元中，并未特别施加用于防止漏液或溶剂蒸发的密封结构，也并未发生电解质的漏液、溶剂的蒸发，但光电动势非常小。
对于实施例、比较例中制作的电池单元，进行光生电流、电压的测定。光生电流、电压的测定在12W荧光灯正下方进行，电池单元制作24小时后和1周后实施2次。并且，在电池单元制作1周后，还对电池单元中漏液的有无、溶剂蒸发的有无进行观察。将测定观察结果汇总于表1中。
[表1]
如表1所示，在实施例1～4中，即使含有碘也可进行交联，从电池单元中未出现漏液和溶剂的蒸发。此外，不仅是在刚制作完电池单元后、即使在1周后光生电流也几乎没有降低，在实施例2和3中光生电流有所增加。
另一方面，在不含有光交联性液晶型聚合物的比较例1和比较例2中，从电池单元中出现漏液、溶剂出现蒸发，耐久性差。并且，在不含有离子液体的比较例3中，几乎未观察到电动势。
进一步地，在对实施例1的电池单元进行紫外线照射的实施例4中，与实施例1比较，确认到了光生电流的增加。
图2中示出了对于使用本发明电解质组合物的电池单元(实施例4)与使用添加了虽具有羧基但不具有光反应性和液晶性的高分子的电解质的电池单元(比较例4)，从对电极背面进行紫外线照射时的照射量和光生电流值的关系。由图2确认到，与比较例4相比，使用了实施例4的电解质组合物的电池单元的光生电流大大增强。并且，紫外线照射量越增大，则其光生电流也越增加。
并且，在图3中示出了对实施例4中所用的电解质组合物照射紫外线、使用偏振光显微镜在正交尼科耳棱镜下进行观察时的观察图。在图3中，区域a为紫外线照射部、区域b为紫外线未照射部。
由图3可知，仅在进行了紫外线照射的区域a出现了透光的增强。据认为，这样的透光是由所添加的含有化学式2所示官能团的高分子的液晶性与光反应性所致的。并且，由于产生了透光，因而推测在电解质中形成了微细的区域，产生了相分离结构。
在进行了紫外线照射的实施例4中，产生了高于实施例1的光生电流，据认为这应该是由于，与参考文献1的通过相分离结构来提高太阳能电池特性的事例同样地通过光照射而形成的相分离结构导致了电池单元特性的提高。
另一方面，尽管并未图示，但在比较例4中的添加了虽具有羧基但不具有光反应性和液晶性的高分子的电解质中，通过紫外线照射不会出现这样的相分离结构，因而电池单元特性也不会有大幅提高。
工业实用性
根据本发明，能够得到可以容易地进行凝胶化、固体化的电解质，同时能够得到使用了该电解质的色素增感型太阳能电池。
如上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明可在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种追加、变更或删除，这样的内容也包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种光交联性电解质组合物，其含有氧化还原电对、离子液体、以及具有下述化学式1所示官能团的光交联型液晶性聚合物：
式中，m＝0或1；n＝1；c＝0或1；X＝无、O、CH2、N＝N、C＝C、C≡C、COO或OCO；R1、R2分别表示H或烷基、烷氧基或卤素。
2.如权利要求1所述的电解质组合物，其中，氧化还原电对为碘的氧化还原电对。
3.如权利要求1所述的电解质组合物，其中，离子液体为选自由含氮杂环化合物类、脂环式胺类、脂肪族胺类和芳香族胺类组成的组中的至少一种。
4.如权利要求1所述的电解质组合物，其中，光交联性液晶型聚合物与离子液体的比例以重量比计为前者/后者＝7/93～90/10。
5.一种光交联性电解质，其是对权利要求1所述的电解质组合物进行光照射而形成的。
6.如权利要求5所述的电解质，其中，进行照射的光包括波长380nm以下的紫外线。
7.一种色素增感型太阳能电池，其具备：
光电极，其在一侧具有受光面；
对电极，其配设在与该光电极的受光面相反的一侧；以及
权利要求5所述的光交联性电解质，其被光电极和对电极这2片电极夹在中间。
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