CN102804482A - 光电转换元件用电解质以及使用该电解质的光电转换元件和染料敏化太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供可以实现优异的耐湿性的光电转换元件用电解质、以及使用该电解质的光电转换元件和染料敏化太阳能电池。本发明的光电转换元件用电解质为含有离子性液体(A)和层状粘土矿物(B)的光电转换元件用电解质，上述层状粘土矿物(B)具有烷基甲硅烷基。

Description

光电转换元件用电解质以及使用该电解质的光电转换元件和染料敏化太阳能电池

技术领域

本发明涉及光电转换元件用电解质以及使用该电解质的光电转换元件和染料敏化太阳能电池。

背景技术

近年来，二氧化碳的增加所导致的地球变暖等环境问题变得严重，作为环境负荷小并且可以降低制造成本的太阳能电池，非硅系太阳能电池受到关注，研究开发进展。

在非硅系太阳能电池中，特别是瑞士的Graetzel等开发出的染料敏化太阳能电池，在使用有机材料的太阳能电池中，具有光电转换效率高，与硅系太阳能电池相比制造成本低廉等优点，因而作为新型的太阳能电池而备受关注。

然而，染料敏化太阳能电池由于是电化学电池，因此使用有机电解液、离子性液体等作为电解质，在使用有机电解液的情况下，长期使用时会挥发或枯竭，从而存在发电效率降低这样的问题，此外，在使用离子性液体的情况下，虽然可以防止长期使用时的挥发、枯竭，但是存在由漏液引起的结构劣化等耐久性的问题。

因此，以防止电解液的挥发、漏液，确保太阳能电池的长期稳定性、耐久性为目的，进行了使电解质从液体变为凝胶状、固体状的研究。

例如，专利文献1中记载了，“一种光电转换元件用电解质，其包含(i)层状粘土矿物和/或有机化层状粘土矿物以及(ii)离子性液体。”(［权利要求1］)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2007－531206号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明人对使用了专利文献1中记载的光电转换元件用电解质的光电转换元件进行了研究，结果表明，如果在85%RH(相对湿度)左右的环境下放置200小时程度以上，则光电转换效率有时会降低。

认为这是因为，侵入光电转换元件内的水分、湿气使电解质、敏化染料变质。

因此，本发明的目的是提供可以实现优异的耐湿性的光电转换元件用电解质以及使用该电解质的光电转换元件和染料敏化太阳能电池。

用于解决课题的方法

本发明人进行了深入研究，结果发现，与离子性液体一起使用具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物的光电转换元件用电解质可以实现优异的耐湿性，从而完成本发明。

即，本发明提供下述(a)～(d)。

(a)一种光电转换元件用电解质，其为含有离子性液体(A)和层状粘土矿物(B)的光电转换元件用电解质，

上述层状粘土矿物(B)具有烷基甲硅烷基。

(b)根据上述(a)所述的光电转换元件用电解质，上述离子性液体(A)具有下述式(1)或式(2)所示的阳离子，

式(1)中，R¹表示碳原子数1～20的可以含有杂原子的烃基，可以具有碳原子数1～20的可以含有杂原子的取代基；R²和R³各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的烃基，可以含有杂原子；其中，在氮原子含有双键的情况下，R³不存在；式(2)中，Q表示氮原子、氧原子、磷原子或硫原子，R⁴、R⁵、R⁶和R⁷各自独立地表示氢原子或碳原子数1～8的烃基，可以含有杂原子；其中，在Q为氧原子或硫原子的情况下，R⁷不存在，在Q为硫原子的情况下，R⁴和R⁵可以连接。

(c)一种光电转换元件，其具有：

光电极，其具有透明导电膜和金属氧化物半导体多孔质膜；

对电极，其与上述光电极相对地配置；以及

电解质层，其配置在上述光电极与上述对电极之间，

上述电解质层为上述(a)或(b)所述的光电转换元件用电解质。

(d)一种染料敏化太阳能电池，其是使上述(c)所述的光电极担载光敏染料而成的。

发明的效果

如以下说明地那样，根据本发明，可以提供能够实现优异的耐湿性的光电转换元件用电解质以及使用该电解质的光电转换元件和染料敏化太阳能电池，因此是有用的。

此外，本发明的染料敏化太阳能电池由于耐湿性优异，因此例如，即使在暴露于湿度大幅变化的外部空气的使用环境下也可以适用，是非常有用的。

附图说明

图1为显示本发明的光电转换元件的基本构成的一例的截面示意图。

图2为显示实施例等中使用的本发明的染料敏化太阳能电池的基本构成的图。

具体实施方式

以下，更详细地说明本发明。

本发明的光电转换元件用电解质(以下，也简称为“本发明的电解质”。)为光电转换元件用的电解质，其为含有离子性液体(A)和层状粘土矿物(B)的光电转换元件用电解质，上述层状粘土矿物(B)具有烷基甲硅烷基。

此外，关于本发明的电解质，从使用了本发明的电解质的光电转换元件(以下，也称为“本发明的光电转换元件”。)的耐湿性变得更良好的理由出发，优选还含有沸点为150℃以上、相对介电常数为20以上的有机溶剂(C)。

接下来，对本发明的电解质的各成分进行详述。

＜离子性液体(A)＞

本发明的电解质所使用的离子性液体(A)没有特别地限定，可以使用一直以来作为电解质使用的任意的离子性液体。

可以使用例如，大野弘幸编“イオン性液体-開発の最前線と未来-”CMC出版(2003)，“イオン性液体の機能創製と応用”エヌ·テイ一·エス(2004)等中所记载的季铵盐类、咪唑

盐类、吡啶

盐类、吡咯烷

盐类、哌啶

盐类等有机盐化合物。

此外，例如，即使是单独1种时在常温下为固体的有机盐化合物，只要将彼此不同的固体的有机盐化合物2种以上混合，暂且在高温下熔融的有机盐化合物在常温下为液体，就可以作为离子性液体(A)使用。

另外，在含有后述的有机溶剂(C)的情况下，由于可以在电解质体系内通过有机溶剂(C)被液化，因此可以将常温下为固体的有机盐化合物(例如，四乙基碘化铵等)作为离子性液体(A)使用。

上述离子性液体(A)具有阳离子及作为其反荷离子的阴离子。

这里，作为阳离子，具体而言，优选例示下述式(1)或式(2)所示的阳离子。

式(1)中，R¹表示碳原子数1～20的可以含有杂原子的烃基，可以具有碳原子数1～20的可以含有杂原子的取代基。R²和R³各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的烃基，可以含有杂原子。其中，在氮原子含有双键的情况下，R³不存在。

式(2)中，Q表示氮原子、氧原子、磷原子或硫原子，R⁴、R⁵、R⁶和R⁷各自独立地表示氢原子或碳原子数1～8的烃基，可以含有杂原子。其中，在Q为氧原子或硫原子的情况下，R⁷不存在，在Q为硫原子的情况下，R⁴和R⁵可以连接。

这里，作为上述式(1)中的R¹的碳原子数1～20的可以含有杂原子的烃基，优选与上述式(1)中的氮原子(铵离子)一起形成环结构。

接着，作为上述式(1)中的R¹可以具有的、碳原子数1～20的可以含有杂原子的取代基，优选为碳原子数1～20的烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十一烷基、十六烷基、十八烷基、三氟乙基等)、碳原子数2～15的链烯基(例如，乙烯基、烯丙基等)、碳原子数6～20的芳基(例如，苯基、甲苯基等)、碳原子数7～20的芳烷基(例如，苄基、苯基乙基、苯基丙基等)、碳原子数1～20的烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、正己氧基、1,2－二甲基丁氧基、庚氧基、辛氧基等)、碳原子数2～20的烷基烷氧基(例如，亚甲基甲氧基(－CH₂OCH₃)、亚乙基甲氧基(－CH₂CH₂OCH₃)、正亚丙基异丙氧基(－CH₂CH₂CH₂OCH(CH₃)₂)、亚甲基叔丁氧基(－CH₂－O－C(CH₃)₃、亚丁基甲氧基、亚戊基甲氧基、亚己基甲氧基、亚庚基甲氧基、亚辛基甲氧基、亚甲基乙氧基、亚乙基乙氧基、亚丙基乙氧基、亚丁基乙氧基、亚戊基乙氧基、亚己基乙氧基、亚乙基乙氧基甲氧基等)。此外，上述式(1)中的R¹可以具有2个以上该取代基。

此外，作为上述式(1)中的R²和R³的碳原子数1～20的可以含有杂原子的烃基，具体而言，可举出碳原子数1～20的烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十一烷基、十六烷基、十八烷基、三氟乙基等)、碳原子数2～15的链烯基(例如，乙烯基、烯丙基等)、碳原子数6～20的芳基(例如，苯基、甲苯基等)、碳原子数7～20的芳烷基(例如，苄基、苯基乙基、苯基丙基等)、碳原子数1～20的烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、正己氧基、1,2－二甲基丁氧基、庚氧基、辛氧基等)、碳原子数2～20的烷基烷氧基(例如，亚甲基甲氧基(－CH₂OCH₃)、亚乙基甲氧基(－CH₂CH₂OCH₃)、正亚丙基异丙氧基(－CH₂CH₂CH₂OCH(CH₃)₂)、亚甲基叔丁氧基(－CH₂－O－C(CH₃)₃、亚丁基甲氧基、亚戊基甲氧基、亚己基甲氧基、亚庚基甲氧基、亚辛基甲氧基、亚甲基乙氧基、亚乙基乙氧基、亚丙基乙氧基、亚丁基乙氧基、亚戊基乙氧基、亚己基乙氧基、亚乙基乙氧基甲氧基等)等。

此外，上述式(2)中，作为R⁴、R⁵、R⁶和R⁷的碳原子数1～8的可以含有杂原子的烃基，具体而言，可举出碳原子数1～8的烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等)、碳原子数1～8的烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、正己氧基、1,2－二甲基丁氧基等)、碳原子数2～8的烷基烷氧基(例如，亚甲基甲氧基(－CH₂OCH₃)、亚乙基甲氧基(－CH₂CH₂OCH₃)、正亚丙基异丙氧基(－CH₂CH₂CH₂OCH(CH₃)₂)、亚甲基叔丁氧基(－CH₂－O－C(CH₃)₃等)等。

作为上述式(1)所示的阳离子，可举出例如，咪唑

离子、吡啶

离子、吡咯烷离子、哌啶

离子等。

具体而言，优选例示下述式(3)～(6)的任一式所示的阳离子。

其中，从本发明的光电转换元件的光电转换效率倾向于变得更良好的理由出发，优选为下述式(3)和式(5)所示的阳离子。

式(3)～(6)中，R各自独立地表示碳原子数1～20的可以包含氮原子的烃基或氢原子。

更具体而言，可举出以下所示的阳离子。

作为上述式(2)所示的阳离子，可举出例如，铵离子、锍离子、

离子等有机阳离子。

具体而言，优选例示以下所示的阳离子。

其中，从本发明的光电转换元件的光电转换效率倾向于变得更良好的理由出发，优选为脂肪族季铵离子(特别是，四烷基铵离子)、锍离子(特别是，噻吩

(thiophenium)离子)。

另一方面，作为上述离子性液体(A)所具有的阴离子，具体而言，可优选例示I^-、Br^-、AlCl₄ ^-、Al₂Cl₇ ^-、NO₃ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、CH₃COO^-、CF₃COO^-、CF₃SO₃ ^-、(CN)₄B^-、SCN^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(CN)₂N^-、(CF₃SO₂)₃C^-、(CN)₃C^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、F(HF)_n ^-、CF₃CF₂CF₂CF₂SO₃ ^-、(CF₃CF₂SO₂)₂N^-、CF₃CF₂CF₂COO^-等。

其中，从本发明的光电转换元件的光电转换效率倾向于变得更良好的理由出发，优选为溴离子(Br^-)、碘离子(I^-)，更优选为碘离子(I^-)。

作为离子性液体(A)，可举出例如，由上述例示的阳离子和阴离子的组合构成的离子性液体等。

其中，优选具有咪唑

离子、吡咯烷离子、四烷基铵离子作为阳离子并具有碘离子作为阴离子的离子性液体。

在本发明中，离子性液体(A)的合成方法没有特别地限定，可以通过以往公知的方法，来合成由上述例示的阳离子和阴离子的组合构成的各种离子性液体。

作为这样的离子性液体(A)，可以使用1－甲基－3－甲基碘化咪唑

1－乙基－3－甲基碘化咪唑

1－甲基－3－戊基碘化咪唑1－己基－3－甲基碘化咪唑

1－((2－甲氧基乙氧基)乙基)－3－((2－甲氧基乙氧基)乙基)碘化咪唑

1－甲基－1－丁基吡咯烷硫氰酸盐、1－甲基－1－乙基吡咯烷

硫氰酸盐等合成品，除此以外，可以使用市售品，具体而言，可以使用例如，1－甲基－3－丙基碘化咪唑

(东京化成社制)、1－甲基－3－丁基碘化咪唑

(东京化成社制)、1－甲基－1－甲基－碘化吡咯烷

(アルドリツチ社制)、四丙基碘化铵(东京化成社制)、四丁基碘化铵(东京化成社制)、1－乙基－3－甲基咪唑四氰基硼酸盐(Merck社制)、1－乙基－3－甲基咪唑硫氰酸盐(Merck社制)、1－甲基－3－丁基咪唑

硫氰酸盐(BASF社制)、四丙基铵硫氰酸盐(Merck社制)、1－乙基－3－甲基咪唑

双(三氟甲基磺酰)亚胺(Solvent Innovation社制)等。

另外，由于离子性液体中有显示互变异构性的物质，因此关于本发明中的离子性液体(A)，包含其互变异构体。

具体而言，例如，“1－甲基－3－戊基碘化咪唑

”包含作为其互变异构体的“1－戊基－3－甲基碘化咪唑

”，“1－乙基－3－甲基咪唑硫氰酸盐”包含作为其互变异构体的“1－甲基－3－乙基咪唑

硫氰酸盐”。

在本发明中，上述离子性液体(A)的含量相对于本发明的电解质的总质量优选为50～95质量%，更优选为65～95质量%。如果含量为该范围，则本发明的光电转换元件的光电转换效率变得更良好。

＜层状粘土矿物(B)＞

本发明的电解质所使用的层状粘土矿物(B)只要是具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物，就没有特别地限定，可以使用例如，使后述的层状粘土矿物(b1)与有机硅烷化合物(b2)进行反应而得的产物、后述的市售品等。

(层状粘土矿物b1)

上述层状粘土矿物(B)的调制所使用的层状粘土矿物(b1)没有特别地限定，优选为硅酸四面体结合成二维片状的页硅酸盐，作为其具体例，可举出蒙脱石、皂石、贝得石、绿脱石、锂蒙脱石、硅镁石(stevensite)等蒙皂石系粘土矿物；蛭石等蛭石系粘土矿物；白云母、金云母、云母等云母系粘土矿物；等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

此外，层状粘土矿物(b1)可以为天然物，也可以为合成品。

其中，优选为在水中膨润，具有阳离子交换能力的蒙皂石系粘土矿物、膨润性的云母。

这里，层状粘土矿物的阳离子交换量优选为10～300毫当量/100g。

作为这样的层状粘土矿物(b1)，可以使用市售品，优选使用例如，天然蒙脱石(商品名：クニピアF，平均粒径：0.1～1μm，クニミネ工业社制)、合成蒙皂石(商品名：スメクトンSA，平均粒径：20nm，クニミネ工业社制)、合成膨润性云母(商品名：ソマシフME－100，平均粒径：1～3μm，コ一プケミカル社制)、合成蒙皂石(商品名：ル一センタイトSWN，平均粒径：0.02μm，コ一プケミカル社制)、合成蒙皂石(商品名：ル一センタイトSWF，平均粒径：0.02μm，コ一プケミカル社制)。

在本发明中，作为层状粘土矿物(b1)，可以使用有机化层状粘土矿物。

有机化层状粘土矿物可以通过进行一般的层间的阳离子交换来获得，例如，可以通过在上述层状粘土矿物的水系浆料中添加有机

离子，进行搅拌使其反应来获得。

这里，所谓有机

离子，是在包含氧、硫、氮等那样的具有孤电子对的元素的化合物中，由在这些孤电子对上配位结合质子或其它阳离子型的试剂等而生成的有机化合物所产生的离子。

此外，对用于通过有机

离子进行有机化的条件没有特别地限定，优选为相对于层状粘土矿物的阳离子交换容量，使有机

离子以0.3～2.0倍量进行反应，更优选为以0.5～1.5倍量进行反应，此外，优选在10～95℃的温度进行反应。

作为有机离子，可举出例如，铵离子、离子、氧

离子、锍离子等。

其中，铵离子为最常用的，具体而言，可举出脂肪族铵离子、吡啶

离子、喹啉

离子、咪唑

离子、吡咯烷

离子、哌啶

离子、甜菜碱类、卵磷脂、阳离子染料等。

此外，优选为下述式(I)或式(II)所示的脂肪族铵离子，具体而言，可举出例如，羟基聚氧乙烯三烷基铵、羟基聚氧丙烯三烷基铵、二(羟基聚氧乙烯)二烷基铵、二(羟基聚氧丙烯)二烷基铵、二甲基二辛基铵、二甲基二(十二烷基)铵、甲基乙基二辛基铵、甲基乙基二辛基铵、甲基三辛基铵、甲基三(十二烷基)铵、苄基甲基二辛基铵、苄基甲基二(十二烷基)铵、苄基乙基二辛基铵、苄基乙基二辛基铵、苄基三辛基铵、苄基三(十二烷基)铵等。

式(I)中，R¹表示碳原子数1～30的烃基，R²和R³各自独立地表示聚氧乙烯基(－(CH₂CH₂O)_n－H)、聚氧丙烯基(－(CH₂CH(CH₃)O)_n－H、－(CH₂CH₂CH₂O)_n－H)或碳原子数1～10的烃基，R⁴表示聚氧乙烯基(－(CH₂CH₂O)_n－H)或聚氧丙烯基(－(CH₂CH(CH₃)O)_n－H、－(CH₂CH₂CH₂O)_n－H)。并且，n＝1～50。

式(II)中，R¹表示甲基或苄基，R²表示碳原子数1～3的烃基或碳原子数6～15的烃基，R³和R⁴各自独立地表示碳原子数6～15的烃基。

作为这样的有机化层状粘土矿物，可以使用市售品，具体而言，可以使用例如，ホ一ジュン社制的エスベンNX、エスベンWX、オルガナイト、オルガナイトD；コ一プケミカル社制的ル一センタイトSEN、ル一センタイトSPN、ル一センタイトSAN、ル一センタイトSTN、ソマシフMAE、ソマシフMEE、ソマシフMPE、ソマシフMTE；等。

(有机硅烷化合物(b2))

作为上述层状粘土矿物(B)的调制所使用的有机硅烷化合物(b2)，可以使用例如，下述式(7)所示的化合物等。

R⁸ _n-Si-R⁹ _4-n    (7)

上述式(7)中，R⁸表示碳原子数1～25的可以分支的1价烃基，可以含有杂原子。R⁹表示水解性基团，n表示1～3的整数。n为2或3时的多个R⁸分别可以相同也可以不同，n为1或2时的多个R⁹分别可以相同也可以不同。

上述式(7)中，作为R⁸的碳原子数1～25的可以分支的1价烃基，具体而言，可举出例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1－甲基丁基、2－甲基丁基、1,2－二甲基丙基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、环己基、乙烯基、烯丙基、苯基、甲苯基、苯乙烯基、α－甲基苯乙烯基等、与这些基团的碳原子结合的氢原子的一部分或全部被卤原子(例如，氟、氯等)取代了的官能团(例如，氯甲基、氯丙基、三氟丙基等)等。

此外，上述式(7)中，作为R⁹的水解性基团，具体而言，可举出例如，烷氧基、酰基、卤基等。

作为上述式(7)所示的化合物，具体而言，可举出例如，甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正戊基三甲氧基硅烷、正戊基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、壬基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十三烷基三乙氧基硅烷、十四烷基三乙氧基硅烷、十五烷基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、正戊基－甲基二甲氧基硅烷、环己基－甲基二乙氧基硅烷、苯基－甲基二甲氧基硅烷、二正戊基二甲氧基硅烷、二正己基二甲氧基硅烷、二正庚基二甲氧基硅烷、二正辛基二甲氧基硅烷、二环己基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三正丙基甲氧基硅烷、三异丙基甲氧基硅烷、三正丁基甲氧基硅烷、三正戊基甲氧基硅烷、三环己基甲氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、三正己基甲氧基硅烷、三正庚基甲氧基硅烷、三正辛基甲氧基硅烷、三环己基甲氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、三癸基甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、2－(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、甲基三氯硅烷、甲基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、三氟丙基三氯硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三苯基硅烷醇、六甲基二硅氮烷、甲基三苯氧基硅烷等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

其中，从可以抑制元件内部的电解质的吸湿性的理由出发，优选为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正戊基三甲氧基硅烷、正戊基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、壬基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、正戊基－甲基二甲氧基硅烷、环己基－甲基二乙氧基硅烷、苯基－甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三正丙基甲氧基硅烷、三异丙基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3－巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、环己基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、二甲氧基甲基三氟丙基硅烷、九氟己基三氯硅烷、三氟丙基三氯硅烷、甲基三氟丙基二氯硅烷。

此外，作为上述有机硅烷化合物(b2)，可以使用上述式(7)所示的化合物的缩合物，作为其具体例，可举出二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷等有机聚硅氧烷。

此外，作为上述有机硅烷化合物(b2)，可以使用六甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷等有机二硅氮烷。

在本发明中，对上述层状粘土矿物(b1)与有机硅烷化合物(b2)的反应没有特别地限定，例如，通过将它们在甲醇等有机溶剂中，在0～250℃左右的温度进行搅拌，从而层状粘土矿物(b1)所具有的羟基与有机硅烷化合物(b2)所具有的水解性基团进行反应，调制具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物(B)。

这里，所谓层状粘土矿物(b1)所具有的羟基，是指蒙脱石、蒙皂石等公知的层状粘土矿物的结晶层(主要是端面)通常所具有的羟基，但在上述反应中，不需要层状粘土矿物(b1)所具有的全部羟基被烷基甲硅烷基置换。

另外，上述反应中，在层状粘土矿物(b1)与有机硅烷化合物(b2)的反应后或与它们的反应同时，来源于有机硅烷化合物(b2)的水解性基团(与层状粘土矿物(b1)未反应的官能团)可以水解，缩合。

另一方面，在本发明中，作为具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物(B)，可以使用市售品，优选使用例如，用烷基三烷氧基硅烷处理后的硅烷处理蒙脱石(ベンゲルSH，ホ一ジュン社制)、用季铵和烷基三烷氧基硅烷处理后的硅烷处理有机膨润土(ホ一ジュン社制)等。

在本发明中，通过含有这样的层状粘土矿物(B)，可以形成具有优异的耐湿性的光电转换元件。

虽然详细原因还不明确，但是认为这是因为，层状粘土矿物(B)与以往公知的层状粘土矿物相比被疏水化，从而可以防止大气中的水蒸气的侵入。

此外，在本发明中，上述层状粘土矿物(B)的含量相对于上述离子性液体(A)100质量份，以无机物换算优选为1～250质量份，更优选为2～150质量份。

这里，所谓无机物换算，考虑了有机化层上粘土矿物的含量，是指在使用有机化层上粘土矿物的情况下，除了层间的阳离子，即上述有机离子以外的质量。另外，关于未被有机化的层状粘土矿物，由于包含层间的阳离子(例如，Na⁺、K⁺、Li⁺等)在内为无机物，因此无机物换算和整体量换算成为相同值。

此外，在本发明中，可以与上述层状粘土矿物(B)一起并用不具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物(以下，称为“其它层状粘土矿物”。)。

这里，作为其它层状粘土矿物，具体而言，可举出例如，上述层状粘土矿物(b1)。

此外，从本发明的光电转换元件的光电转换效率变得更良好的理由出发，并用其它层状粘土矿物的情况下的含量相对于与上述层状粘土矿物(B)的合计的质量优选为0.5～99.5质量%，更优选为40～98质量%。

＜有机溶剂(C)＞

本发明的电解质根据需要含有的有机溶剂(C)只要是沸点为150℃以上、相对介电常数为20以上的有机溶剂，就没有特别地限定。

这里，所谓沸点，是指1个大气压下的沸点，所谓相对介电常数，是指使用应用了25℃和10kHz的液体用介电常数计(液体介电常数计M－870，日本ルフト社制)来测定而得到的值。

作为上述有机溶剂(C)，具体而言，可举出例如，甲氧基丙腈(沸点：166℃，相对介电常数：25)、乙氧基丙腈(沸点：171℃，相对介电常数：22)、丁氧基丙腈(沸点：206℃，相对介电常数：20)、二甲氧基丙腈(沸点：195℃，相对介电常数：28)、戊二腈(沸点：286℃，相对介电常数：20)、乙二醇双(丙腈)醚(沸点：330℃，相对介电常数：20)、碳酸亚丙酯(沸点：240℃，相对介电常数：65)、碳酸二乙酯(沸点：240℃，相对介电常数：65)、碳酸甲乙酯(沸点：240℃，相对介电常数：65)、γ－丁内酯(沸点：205℃，相对介电常数：65)、γ－戊内酯(沸点：℃，相对介电常数：58)、二甲亚砜(沸点：189℃，相对介电常数：47)、乙基异丙基砜(沸点：250℃，相对介电常数：32)、环丁砜(沸点：285℃，相对介电常数：38)、甲基环丁砜(沸点：270℃，相对介电常数：32)等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。另外，在将它们2种以上并用的情况下，例如，可以在不损害本发明的目的的范围内适当混合碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯等作为高介电常数溶剂的环状碳酸酯类、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙基－正丁基碳酸酯、甲基－叔丁基碳酸酯、碳酸二异丙酯、叔丁基－异丙基碳酸酯等作为低粘度溶剂的链状碳酸酯类。

其中，从使用本发明的电解质的光电转换元件(以下，也称为“本发明的光电转换元件”。)的光电转换效率变得更良好的理由出发，优选使用甲氧基丙腈、乙氧基丙腈、丁氧基丙腈，从获得容易且成本低廉的理由出发，优选为碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ－丁内酯，从电化学稳定，分解气体的产生少的理由出发，优选为乙基异丙基砜、环丁砜、甲基环丁砜。

在本发明中，通过含有这样的有机溶剂(C)，可以形成耐湿性更优异的光电转换元件。

虽然详细原因还不明确，但是认为这是因为，有机溶剂(C)与上述离子性液体(A)相比吸湿性低，此外，即使长期使用时挥发也少，并且，对其它电解质的成分的溶解性也高。

此外，在本发明中，在含有上述有机溶剂(C)的情况下，关于上述有机溶剂(C)与上述离子性液体(A)的比率(C/A)，从保持本发明的光电转换元件的优异的耐湿性，并且抑制本发明的染料敏化太阳能电池中的光敏染料(特别是有机染料)的溶出的观点出发，优选为29/71～0.5/99.5，更优选为23/77～1/99。

从使本发明的光电转换元件的光电转换效率进一步提高的观点出发，本发明的电解质可以添加氧化还原对(redox couple)。

作为氧化还原对，在不损害本发明的目的的范围内可以使用染料敏化太阳能电池中一般所使用的或可以使用的任意氧化还原对。

可以使用例如，碘/碘离子、溴/溴离子等。具体而言，可举出碘与LiI、NaI、KI等的金属碘化物、碘与季咪唑

化合物的碘化物盐、碘与季吡啶化合物的碘化物盐、碘与四烷基铵化合物的碘化物盐等碘/碘离子对；溴与LiBr、NaBr、KBr等的金属溴化物、溴与季咪唑化合物的溴化物盐、溴与季吡啶

化合物的溴化物盐、溴与四烷基铵化合物的溴化物盐等溴/溴离子；氰亚铁酸盐－氰铁酸盐、二茂铁－二茂铁盐等金属络合物；二硫化物化合物与巯基化合物的硫化合物；氢醌；醌；等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

其中，优选为碘/碘离子、溴/溴离子。

此外，关于本发明的电解质，从提高本发明的光电转换元件的短路电流的观点出发，可以添加无机盐和/或有机盐。

作为无机盐、有机盐，可举出例如，碱金属、碱土类金属盐等，具体而言，可举出碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化镁、碘化钙、三氟乙酸锂、三氟乙酸钠、硫氰酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、锂双(三氟甲磺酰)亚胺等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

对无机盐、有机盐的添加量没有特别地限定，只要不损害本发明的目的，就可以和以往一样。

此外，关于本发明的电解质，从提高本发明的光电转换元件的开路电压的观点出发，可以添加吡啶类、苯并咪唑类。

具体而言，可举出甲基吡啶、乙基吡啶、丙基吡啶、丁基吡啶等烷基吡啶类；甲基咪唑、乙基咪唑、丙基咪唑等烷基咪唑类；甲基苯并咪唑、乙基苯并咪唑、丁基苯并咪唑、丙基苯并咪唑等烷基苯并咪唑类；等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

对吡啶类、苯并咪唑类的添加量没有特别地限定，只要不损害本发明的目的，就可以和以往一样。

本发明的电解质可以添加除了上述有机溶剂(C)以外的有机溶剂，作为其具体例，可举出：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯类；乙二醇二烷基醚、丙二醇二烷基醚等醚类；乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚等醇类；乙二醇、丙二醇等多元醇类；乙腈、丙腈、甲氧基丙腈、氰基乙基醚、戊二腈、戊腈等腈类；γ－丁内酯等内酯类；二甲基甲酰胺、N－甲基吡咯烷酮等酰胺类；二甲亚砜、环丁砜等非质子极性溶剂类；等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

有机溶剂的含量没有特别地限定，只要不损害本发明的目的，就可以和以往一样。

对本发明的电解质的制造方法没有特别地限定，例如，可以如下制造：将上述离子性液体(A)和层状粘土矿物(B)以及根据需要可以含有的其它层状粘土矿物和有机溶剂(C)等进行混合，使用球磨机、砂磨机、颜料分散机、磨碎机、超声波分散机、均化器、行星式混合机、霍巴特混合机、辊、捏合机等，在室温下或加热下(例如40～150℃)充分地混合，均匀地分散(混炼)。

这里，上述混合可以使用根据需要并用有机溶剂(例如，甲苯等)，混合后将有机溶剂真空蒸馏除去的方法。

接下来，使用图1对本发明的光电转换元件和染料敏化太阳能电池进行详述。图1为显示本发明的光电转换元件的基本构成的一例的截面示意图。

本发明的光电转换元件具有：光电极，其具有透明导电膜和金属氧化物半导体多孔质膜；对电极，其与上述光电极相对地配置；以及电解质层，其配置在上述光电极与上述对电极之间。

＜光电极＞

上述光电极，例如，如图1所示，由透明基板1、透明导电膜2和氧化物半导体多孔质膜3构成。

这里，透明基板1优选为光透过性良好的基板，作为其具体例，除了玻璃基板以外，可举出聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、环状烯烃聚合物、聚醚砜、聚砜、聚醚酰亚胺、聚芳酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯等的树脂基板(膜)。

此外，作为透明导电膜2，具体而言，可举出例如，掺杂有锑、氟的氧化锡，掺杂有铝、镓的氧化锌，掺杂有锡的氧化铟等导电性金属氧化物。

此外，透明导电膜2的厚度优选为0.01～1.0μm左右。

此外，对用于设置透明导电膜2的方法没有特别地限定，可举出例如，涂布法、溅射法、真空蒸镀法、喷雾热解法(spray pyrolysis method)、化学气相生长法(CVD)、溶胶凝胶法等。

接着，氧化物半导体多孔质膜3是通过将氧化物半导体微粒的分散液涂布在透明导电膜2上来获得的。

作为上述氧化物半导体微粒，具体而言，可举出例如，氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化钨、氧化锆、氧化铪、氧化锶、氧化钒、氧化铌等，它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。

上述分散液是通过采用砂磨机、珠磨机、球磨机、三辊磨机、胶体磨、超声波均化器、亨舍尔混合机、喷射磨机等分散机将上述氧化物半导体微粒与分散介质进行混合来获得的。

此外，优选在采用分散机进行混合而获得上述分散液之后，在即将使用(涂布)之前使用超声波均化器等实施超声波处理。通过在即将使用之前实施超声波处理，本发明的光电转换元件的光电转换效率变得更良好。认为这是因为，对于使用在即将使用之前实施了超声波处理的分散液而形成的氧化物半导体多孔质膜，含有上述离子性液体(A)的本发明的电解质变得易于被填充，或染料的吸附能力提高。

此外，在上述分散液中，为了防止分散液中的上述氧化物半导体微粒的再凝聚，可以添加乙酰丙酮、盐酸、硝酸、表面活性剂、螯合剂等，为了增稠分散液，可以添加聚氧化乙烯、聚乙烯醇等高分子、纤维素系的增稠剂等。

作为上述分散液，还能够使用氧化钛糊料SP100、SP200(均为昭和电工社制)、氧化钛微粒Ti－Nanoxide T(ソ一ラロニクス社制)、Ti－NanoxideD(ソ一ラロニクス社制)、Ti－Nanoxide T/SP(ソ一ラロニクス社制)、Ti－Nanoxide D/SP(ソ一ラロニクス社制)、二氧化钛涂布糊料PECC01(ペクセル·テクノロジ一ズ社制)、二氧化钛粒子糊料PST－18NR、PST－400C(均为日挥触媒化成社制)等市售品。

作为将上述分散液涂布在透明导电膜上的方法，可以使用例如，公知的湿式成膜法。

作为湿式成膜法，具体而言，可举出例如，丝网印刷法、喷墨印刷法、辊涂法、刮刀法(doctor blade method)、旋涂法、喷涂法等。

此外，将上述分散液涂布在透明导电膜上之后，以微粒间的电接触的提高、与透明导电膜的附着性的提高、膜强度的提高为目的，优选进行加热处理、化学处理、等离子体、臭氧处理等。

作为加热处理的温度，优选为40℃～700℃，优选为40℃～650℃。此外，作为加热处理的时间，没有特别地限制，通常为10秒～24小时左右。

作为化学处理，具体而言，可举出例如，使用了四氯化钛水溶液的化学镀敷处理、使用了羧酸衍生物的化学吸附处理、使用了三氯化钛水溶液的电化学镀敷处理等。

＜对电极＞

如图1所示，上述对电极为与光电极4相对地配置的电极5，可以使用例如，金属基板、表面具有导电膜的玻璃基板、树脂基板等。

作为金属基板，可以使用铂、金、银、铜、铝、铟、钛等金属。作为树脂基板，除了构成光电极4的透明基板1中例示的基板(膜)以外，还可以使用不透明或透明性差的一般树脂基板。

此外，作为设置在表面的导电膜，可举出铂、金、银、铜、铝、铟、钛等金属；碳；氧化锡；掺杂有锑、氟的氧化锡；氧化锌；掺杂有铝、镓的氧化锌；掺杂有锡的氧化铟；等导电性金属氧化物；等。导电膜的厚度、形成方法可举出与构成光电极4的透明导电膜2同样的例子。

在本发明中，作为对电极5，可以使用在基板上形成了导电性高分子膜的电极、导电性高分子膜电极。

作为导电性高分子，具体而言，可举出例如，聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等。

在基板上形成导电性高分子膜的方法，可以使用作为通常湿式成膜法已知的浸渍法、旋涂法等，由高分子分散液在基板上形成导电高分子膜。

作为导电性高分子分散液，可以使用日本特开2006－169291号公报中公开的聚苯胺分散液、作为市售品的聚噻吩衍生物水分散液(バイトロンP，バイエル社制)、三菱レイヨン社制(アクアセ一ブ，聚苯胺衍生物水溶液)等。

此外，在基板为上述导电基板的情况下，除了上述方法以外，还可以通过电解聚合法在基板上形成导电性高分子膜。导电性高分子膜电极还可以使用：将通过电解聚合法在电极上形成的导电性高分子膜从电极剥离得到的自保持性膜、或使用作为通常湿式成膜法已知的流延法、旋涂法等由导电性高分子分散液形成的自保持性膜等。这里所谓的导电性高分子分散液，为了方便，将导电性高分子微粒分散在溶剂中的状态和导电性高分子溶解在溶剂中的状态混合存在的溶液作为导电性高分子分散液。

＜电解质＞

如图1所示，上述电解质层为设置于光电极4与对电极5之间的电解质层6，在本发明的光电转换元件中，使用上述本发明的电解质。

本发明的光电转换元件由于使用上述本发明的电解质，因此可以实现优异的耐湿性。

本发明的染料敏化太阳能电池为使上述的构成本发明的光电转换元件的光电极担载光敏染料而成的光电转换元件的一种。

这里，作为光敏染料，只要是在可见光区域和/或红外光区域具有吸收的染料，就没有特别地限定，可以使用金属络合物或有机染料等。

作为金属络合物，具体而言，可以使用例如，配位有联吡啶结构、三联吡啶结构等配体的钌络合物染料(参照下述式)、铁络合物染料、锇络合物染料、铂络合物染料、铱络合物染料、金属酞菁、金属卟啉等。

另一方面，作为上述有机染料，具体而言，可以使用例如，卟啉系染料、酞菁系染料、菁系染料、部花青系染料、呫吨系染料、香豆素系染料、吲哚系染料、芴系染料、三苯胺系染料等。

担载光敏染料的方法没有特别地限制，可通过使上述染料溶解在例如水、醇系溶剂、腈系溶剂中，在染料溶液中浸渍氧化物半导体多孔质膜3、或将染料溶液涂布在氧化物半导体多孔质膜3上，从而进行担载。

实施例

以下，示出实施例，具体地说明本发明。然而，本发明不限定于此。

(实施例1～19、比较例1～7)

＜电解质的调制＞

通过在混合容器中，将下述第1表和下述第2表(以下，简写为“第1表等”。)所示的离子性液体等以第1表等所示的组成比进行搅拌、混合，从而调制电解质。

具体而言，以第1表等所示的组成比，相对于第1表等所示的离子性液体A1～A3，一边搅拌一边添加层状粘土矿物B1和/或层状粘土矿物1，预先使层状粘土矿物膨润、分散，获得凝胶状物质。

在所得的凝胶状物质中，作为电解质成分，以第1表等所示的组成比添加第1表等所示的碘和N－甲基苯并咪唑，进行混合。

另外，在使用第1表等所示的有机溶剂的情况下，首先，相对于有机溶剂添加离子性液体A1～A3来制成混合液。

＜染料敏化太阳能电池(光敏染料：钌络合物染料)的制作＞

通过在透明导电性玻璃(FTO玻璃，表面电阻15Ω/□，日本板硝子社制)上，涂布氧化钛糊料Ti-Nanoxide D(Solaronix社制)，在室温下进行干燥后，在450℃的温度烧结30分钟，从而制作出在透明导电性玻璃上形成有氧化钛多孔质膜的光电极。

使制作的光电极在钌络合物染料(顺式－(二硫代氰酸根)－N,N’－双(2,2’－联吡啶－4,4’－二羧酸)合钌(II)络合物)(钌535-bisTBA，Solaronix社制)的丁醇/乙腈溶液(体积比：1/1，浓度3×10^-4摩尔/L)中浸渍4小时。

然后，通过用乙腈洗涤，在暗处在氮气气流下干燥，从而使光电极的氧化钛电极担载敏化染料，将其作为光电极使用。

在担载有光敏染料的光电极上涂敷调制的上述电解质，使其与通过溅射法在透明导电性玻璃基板(导电面为掺杂有锡的氧化铟，薄层电阻：8Ω/□，日本板硝子社制)表面上形成了厚度约100nm的铂薄膜的铂对电极贴合。贴合时，使热熔合膜介于光电极与铂对电极之间，在150℃进行热熔合来进行电极间的密封，从而获得染料敏化太阳能电池(光敏染料：钌络合物染料)。

＜染料敏化太阳能电池(光敏染料：有机染料)的制作＞

代替钌络合物染料而使用二氢吲哚系染料(D205，三菱制纸社制)，除此以外，采用与染料敏化太阳能电池(光敏染料：钌络合物染料)同样的方法来制作染料敏化太阳能电池(光敏染料：有机染料)。

通过以下所示的方法测定并评价所得的2种染料敏化太阳能电池的光电转换效率及其维持率。将其结果示于第1表等中。

＜光电转换效率＞

如图2所示，使用太阳模拟器作为光源，以100mW/cm²的光强度从光电极侧照射AM1.5的模拟太阳光，使用电流电压测定装置(ケ一スレ一インスツルメンツ社制デジタルソ一スメ一タ一2400)来求出转换效率。

＜维持率(耐湿性)＞

将测定了光电转换效率的染料敏化太阳能电池在40℃和85%RH的条件下放置1000小时，然后通过与上述同样的方法来测定光电转换效率，算出其维持率(加湿后的光电转换效率/加湿前的光电转换效率)。

其结果是，只要光电转换效率的维持率为0.80以上，就可以评价为耐湿性优异。

在放置1500小时的条件下也进行同样的评价。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

第1表等中的各成分使用以下的成分。

·离子性液体A1：N－甲基－3－丙基碘化咪唑

(东京化成社制)

·离子性液体A2：N－乙基－3－甲基咪唑

双(三氟甲基磺酰)亚胺(Solvent Innovation社制)

·离子性液体A3：N－乙基－3－甲基咪唑

四氰基硼酸盐(Merck社制)

·层状粘土矿物B1：用季铵和烷基三烷氧基硅烷处理后的硅烷处理有机膨润土(ホ一ジュン社制)

·层状粘土矿物1：合成蒙皂石(商品名：ル一センタイトSPN(将ル一センタイトSWN(平均粒径：0.02μm，コ一プケミカル社制)有机化处理后的有机化层状粘土矿物)，コ一プケミカル社制)

·有机溶剂C1：甲氧基丙腈(沸点：166℃，相对介电常数：25)

由上述第1表等所示的结果明确可知，不含有具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物而调制的比较例1和2的电解质，加湿后的光电转换效率降低至6成左右，耐湿性差。而且可知，即使是改变了离子性液体的种类的比较例3和4、并用了有机溶剂的比较例5、改变了光敏染料的种类的比较例6和7的电解质，也产生同样的结果。另外，使用有机染料作为光敏染料的比较例7与比较例6相比，加湿后的光电转换效率的维持率高，因此认为通过使用有机溶剂而抑制了有机染料的溶出。

与此相对，可知使用具有烷基甲硅烷基的层状粘土矿物(B)来调制的实施例1～6的电解质表现与比较例1和2同等程度的光电转换效率，并且加湿后的光电转换效率也高，耐湿性优异。同样地，可知改变了离子性液体的种类的实施例7～10的电解质表现与比较例3和4同等程度的光电转换效率，并且加湿后的光电转换效率也高，耐湿性优异。

此外，可知并用了有机溶剂(C)来调制的实施例11～14的电解质，耐湿性与实施例1～6同等程度地优异，光电转换效率提高。

另一方面，可知使用有机染料作为光敏染料的实施例15～19的电解质，耐湿性优异，特别是，可知并用了有机溶剂(C)的实施例16～19的电解质与实施例15相比，耐湿性优异，加湿后的光电转换效率的维持率提高。

符号说明

1：透明基板

2：透明导电膜

3：氧化物半导体多孔质膜

4：光电极

5：对电极

6：电解质层

11：透明基板

12：透明导电膜(ITO、FTO)

13：金属氧化物

14：电解质

15：铂薄膜

16：透明导电膜(ITO、FTO)

17：基板

18：对电极。

Claims (4)

1.一种光电转换元件用电解质，其为含有离子性液体(A)和层状粘土矿物(B)的光电转换元件用电解质，

所述层状粘土矿物(B)具有烷基甲硅烷基。

2.根据权利要求1所述的光电转换元件用电解质，所述离子性液体(A)具有下述式(1)或式(2)所示的阳离子，

式(1)中，R¹表示碳原子数1～20的可以含有杂原子的烃基，可以具有碳原子数1～20的可以含有杂原子的取代基；R²和R³各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的烃基，可以含有杂原子；其中，在氮原子含有双键的情况下，R³不存在；式(2)中，Q表示氮原子、氧原子、磷原子或硫原子，R⁴、R⁵、R⁶和R⁷各自独立地表示氢原子或碳原子数1～8的烃基，可以含有杂原子；其中，在Q为氧原子或硫原子的情况下，R⁷不存在，在Q为硫原子的情况下，R⁴和R⁵可以连接。

3.一种光电转换元件，其具有：

光电极，其具有透明导电膜和金属氧化物半导体多孔质膜；

对电极，其与所述光电极相对地配置；以及

电解质层，其配置在所述光电极与所述对电极之间，

所述电解质层为权利要求1或2所述的光电转换元件用电解质。

4.一种染料敏化太阳能电池，其是使权利要求3所述的光电极担载光敏染料而成的。

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