CN103380535A - 低照度用染料敏化太阳能电池 - Google Patents
低照度用染料敏化太阳能电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103380535A CN103380535A CN2012800090115A CN201280009011A CN103380535A CN 103380535 A CN103380535 A CN 103380535A CN 2012800090115 A CN2012800090115 A CN 2012800090115A CN 201280009011 A CN201280009011 A CN 201280009011A CN 103380535 A CN103380535 A CN 103380535A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic compound
- formula
- expression
- electrode
- dssc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 132
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 30
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 106
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 69
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 47
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 26
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 21
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 20
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 17
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 16
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N guanidine group Chemical group NC(=N)N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 10
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical group [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 claims description 8
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 claims description 7
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000004032 porphyrins Chemical group 0.000 claims description 7
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000002345 steroid group Chemical group 0.000 claims 3
- -1 metal-complex compound Chemical class 0.000 abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 208000017983 photosensitivity disease Diseases 0.000 abstract 3
- 231100000434 photosensitization Toxicity 0.000 abstract 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 57
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 48
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 150000003431 steroids Chemical group 0.000 description 11
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 10
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GJAWHXHKYYXBSV-UHFFFAOYSA-N quinolinic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1C(O)=O GJAWHXHKYYXBSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- MVDKKZZVTWHVMC-UHFFFAOYSA-N 2-hexadecylpropanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC(C(O)=O)C(O)=O MVDKKZZVTWHVMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NDBRWMDPOBWCAI-UHFFFAOYSA-N CC(CCP(O)=O)(C)C Chemical class CC(CCP(O)=O)(C)C NDBRWMDPOBWCAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- DZQISOJKASMITI-UHFFFAOYSA-N decyl-dioxido-oxo-$l^{5}-phosphane;hydron Chemical compound CCCCCCCCCCP(O)(O)=O DZQISOJKASMITI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N (3alpha,5alpha,7alpha,12alpha)-3,7,12-trihydroxy-cholan-24-oic acid Natural products OC1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RUDATBOHQWOJDD-UHFFFAOYSA-N (3beta,5beta,7alpha)-3,7-Dihydroxycholan-24-oic acid Natural products OC1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)CC2 RUDATBOHQWOJDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004380 Cholic acid Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RUDATBOHQWOJDD-BSWAIDMHSA-N chenodeoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)CC1 RUDATBOHQWOJDD-BSWAIDMHSA-N 0.000 description 3
- 229960001091 chenodeoxycholic acid Drugs 0.000 description 3
- BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N cholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N 0.000 description 3
- 229960002471 cholic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000019416 cholic acid Nutrition 0.000 description 3
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N deoxycholic acid Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 3-phenylpropionic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=CC=C1 XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N decyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229920005648 ethylene methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920005644 polyethylene terephthalate glycol copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- JLGNHOJUQFHYEZ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)F JLGNHOJUQFHYEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- IBZJNLWLRUHZIX-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methyl-2h-imidazole Chemical compound CCN1CN(C)C=C1 IBZJNLWLRUHZIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKPVEISEHYYHRH-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyacetonitrile Chemical compound COCC#N QKPVEISEHYYHRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFPQDYSOPQHZAQ-UHFFFAOYSA-N 2-methoxypropanenitrile Chemical compound COC(C)C#N SFPQDYSOPQHZAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKADPXVIOXHVKN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxyphenylpyruvic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)CC1=CC=C(O)C=C1 KKADPXVIOXHVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSHMQTRICHYLGF-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylpyridine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=NC=C1 YSHMQTRICHYLGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N Butyl carbitol 6-propylpiperonyl ether Chemical compound C1=C(CCC)C(COCCOCCOCCCC)=CC2=C1OCO2 FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003313 Bynel® Polymers 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003298 Nucrel® Polymers 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;prop-1-ene Chemical compound CC=C.OC(O)=O SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- DGABKXLVXPYZII-SIBKNCMHSA-N hyodeoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1[C@@H](O)C2)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)CC1 DGABKXLVXPYZII-SIBKNCMHSA-N 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKMKTIVRRLOHAJ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);thallium(1+) Chemical compound [O-2].[Tl+].[Tl+] WKMKTIVRRLOHAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 229910003438 thallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
- H01G9/2063—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution comprising a mixture of two or more dyes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- 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
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/344—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising ruthenium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
Abstract
本发明为一种低照度用染料敏化太阳能电池，其包括具有透明基板和设置在透明基板上的透明导电膜的第1电极、与第1电极相向的第2电极、设置在第1电极或第2电极上的氧化物半导体层、设置在第1电极和第2电极间的电解质、吸附在氧化物半导体层上的光敏化染料和与光敏化染料一起吸附在氧化物半导体层上的共吸附剂，其中，光敏化染料是下式（1）表示的金属络合物，共吸附剂含有下式（2）等表示的有机化合物。式（1）中，M表示Ru，R1、R2、R3和R4分别独立地表示一价阳离子，R5和R6分别独立地表示卤基等。式（2）中，n表示0～5的整数，R7表示具有π共轭结构的一价基团等。
Description
技术领域
本发明涉及低照度用染料敏化太阳能电池。
背景技术
作为光电转换元件，染料敏化太阳能电池由于能得到廉价、高光电转换效率而受到关注，关于染料敏化太阳能电池，已在进行各种开发。
染料敏化太阳能电池通常包括工作电极、对电极、连接工作电极和对电极的密封部、填充在由工作电极、对电极和密封部围成的单元电池空间内的电解质。而且，工作电极包括透明基板、设置在透明基板上的透明导电膜和设置在透明导电膜上的作为发电层的氧化物半导体层。
近年来，染料敏化太阳能电池不仅被用作户外太阳能电池，还正在被用作室内用的各种电子器械用的电源等。
但是，已经知道，通常，在室内等低照度（10000勒克斯以下）的环境下，染料敏化太阳能电池的发生电流和发生电压下降。这是因为入射的光量减少，导致短路电流下降，在作为发电层的氧化物半导体层及透明基板上的透明导电膜与电解质之间产生漏电流，使得开路电压下降。由于光电转换效率与短路电流和开路电压成正比，因此，若短路电流、开路电压下降，光电转换效率也降低。所以，需要一种即使在室内等低照度环境下也能提高短路电流、开路电压的染料敏化太阳能电池。
例如，在下述专利文献1中，有人提出通过降低电解质中的I3 －的浓度来减少电解质对入射光的吸收，提高透光性，从而增加短路电流。
专利文献
专利文献1：日本特开2005-251736号公报
发明内容
但是，上述专利文献1中记载的染料敏化太阳能电池难说在低照度环境下具有充分的光电转换特性。
本发明是鉴于上述情况而完成的，旨在提供一种在10000勒克斯以下的低照度环境下具有优异的光电转换特性的低照度用染料敏化太阳能电池。
为了解决上述问题，本发明者进行了深入研究，其结果是，想到在低照度环境下，仅降低电解质中的I3 －浓度是否不能充分提高光电转换特性。而且，本发明者想到，要在低照度环境下提高光电转换特性，增加开路电压是有效的，为了增加开路电压，必须减少漏电流。于是，本发明者着眼于吸附在氧化物半导体层上的光敏化染料进行了研究。其结果，本发明者想到，若吸附在氧化物半导体层表面的光敏化染料间的未吸附任何东西的区域增加，则是否在该区域，电子容易从氧化物半导体层移向电解质等，其结果，漏电流增加。为此，本发明者想到将共吸附剂与称作N719、N3的光敏化染料一起吸附在氧化物半导体层上。但是，在表示阳光强度的1sun的辐照度下测定光电转换效率时，有时得到非常低的值。由此预想，在低照度环境下会得到更低的光电转换效率。然而，在将具有特定结构的共吸附剂与N719、N3等光敏化染料一起吸附到氧化物半导体层上后，意外地发现，与在户外测得的光电转换效率相比，在低照度环境下，染料敏化太阳能电池显示出非常高的光电转换效率。因此，本发明者进行了更深入的研究，结果发现，通过具有特定结构的光敏化染料和与该光敏化染料一起吸附在氧化物半导体层上的特定的共吸附剂的组合能解决上述课题，并由此完成了本发明。
即，本发明为一种低照度用染料敏化太阳能电池，其包括具有透明基板及设置在上述透明基板上的透明导电膜的第1电极、与上述第1电极相向的第2电极、设置在上述第1电极或上述第2电极上的氧化物半导体层、设置在上述第1电极与上述第2电极间的电解质、吸附在上述氧化物半导体层上的光敏化染料和与上述光敏化染料一起吸附在上述氧化物半导体层上的共吸附剂，上述光敏化染料是下式（1）表示的金属络合物，上述共吸附剂含有选自下式（2）表示的有机化合物、下式（3）表示的有机化合物和下式（4）表示的有机化合物中的至少一种有机化合物。
[化1]
（式（1）中，M表示Ru，R1、R2、R3和R4分别独立地表示一价阳离子，R5和R6分别独立地表示卤基、－H、－CN、－NCS或－NCO。）
[化2]
（式（2）中，n表示0～5的整数，R7表示具有π共轭结构的一价基团或具有甾体骨架的一价基团。）
[化3]
（式（3）中，W表示碳原子或硅原子，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、羧基、碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基、或者碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y1、Y2、Y3和Y4中的一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个表示羧基或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基。）
[化4]
（式（4）中，Y5、Y6和Y7分别独立地表示羟基或者碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y5、Y6和Y7中的一个或二个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余表示羟基。）
根据本发明的染料敏化太阳能电池，作为光敏化染料，使用上式（1）表示的光敏化染料。该光敏化染料在短波长下具有高吸收效率。另一方面，荧光灯等室内光中包含大量短波长的光，而不太包含长波长的光。因此，式（1）表示的光敏化染料作为室内用染料敏化太阳能电池的光敏化染料尤其适合，与黑染料、侧链长的Z907相比，能实现优异的光电转换特性。而且，共吸附剂含有选自上式（2）表示的有机化合物、下式（3）表示的有机化合物和下式（4）表示的有机化合物中的至少一种有机化合物。这里，式（2）表示的有机化合物含有具有π共轭结构的一价基团或者具有甾体骨架的一价基团。这里，具有π共轭结构的一价基团和具有甾体骨架的一价基团均具有平面状的形状且不易自由变形。此外，在式（3）表示的有机化合物中，Y1、Y2、Y3和Y4中的至少一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个为羧基或者烷氧基。这种情况下，由于至少二个羧基或者烷氧基吸附在氧化物半导体层上，因此，式（3）表示的有机化合物不易自由变形。此外，式（4）表示的有机化合物具有PO基。这里，P比羧基和烷氧基中所含的C（碳原子）具有低的电负性。因此，PO基不易成为离子，不易从氧化物半导体层上脱离。所以，PO基牢牢地吸附在氧化物半导体层上。因此，有机化合物即使不是如式（3）表示的有机化合物那样具有至少二个羧基等也不易自由变形。这样，上述共吸附剂在吸附在氧化物半导体层表面的情况下含有不易自由变形的有机化合物。因此，不需要在氧化物半导体层的表面无谓地为共吸附剂设置空间。所以，能将光敏化染料充分地吸附在氧化物半导体层的表面上。此外，在氧化物半导体层的表面，共吸附剂可以吸附在未吸附有光敏化染料的区域上。氧化物半导体层表面的未吸附有光敏化染料的区域中，在氧化物半导体层和电解质之间能够产生电子转移（反向电子转移）的地方，在本发明中，通过共吸附剂吸附在该区域，能充分抑制反向电子转移。其结果，能降低漏电流，因而可在低照度环境下增加开路电压。由此，本发明的低照度用染料敏化太阳能电池具有优异的光电转换特性。
在上述染料敏化太阳能电池中，优选在上式（2）～（4）表示的有机化合物中，上式（2）～（4）表示的有机化合物中的OH基的氧原子（O）和距该氧原子（O）最远的原子之间的长度为0.7～3nm。
这种情况下，上述光敏化染料的长度约为1.5nm，因此，与上述有机化合物的长度小于0.7nm的情况相比，能更充分地降低漏电流。此外，与上述有机化合物的长度超过3nm的情况相比，由电解质向光敏化染料的电子注入容易发生，能进一步提高光电转换特性。
在上述染料敏化太阳能电池中，上述共吸附剂含有选自上式（2）～（4）表示的有机化合物中的两种有机化合物，或者也可含有选自上式（2）～（4）表示的有机化合物和下式（X）表示的有机化合物。
[化5]
（式（X）中，A1～A3分别独立地表示氢原子或甲基，A4表示羟基或者羧基。）
这里，优选上述共吸附剂含有第1有机化合物和第2有机化合物，所述第1有机化合物的下述第1长度比所述第2有机化合物的下述第2长度大，其中，所述第1有机化合物是在选自上式（2）～（4）表示的有机化合物的有机化合物中，上式（2）～（4）表示的有机化合物中的从OH基的氧原子到距该氧原子最远的原子之间的第1长度为0.7～3nm的有机化合物，第2有机化合物是在选自上式（2）～（4）和式（X）表示的有机化合物的有机化合物中，上式（2）～（4）或式（X）表示的有机化合物中的从OH基的氧原子到距该氧原子最远的原子之间的第2长度为0.1～0.7nm的有机化合物。
这种情况下，第2有机化合物进入第1有机化合物之间，可更充分地抑制第1有机化合物之间缔合。
上式（2）的R7中，优选的是，上述具有π共轭结构的一价基团为具有部花青骨架、苯基骨架、胍骨架、吡啶骨架或者卟啉骨架的一价基团，上述具有甾体骨架的一价基团为下式（5）表示的一价基团。
[化6]
具有甾体骨架的一价基团
（式（5）中，R34、R35和R36分别独立地表示氢原子或羟基。）
这种情况下，由于能进一步降低漏电流，因而可在低照度环境下进一步增加开路电压。
上式（2）的R7中，上述具有π共轭结构的一价基团优选为具有部花青骨架或胍骨架的一价基团。这种情况下，由于能进一步降低漏电流，因而在低照度环境下可进一步增加开路电压。
上式（1）中，优选R1、R2、R3和R4中的至少一个为氢离子。这种情况下，因氧化物半导体层表面上含有酯键，对氧化物半导体层的电子注入效率进一步提高。
上式（1）中，优选R1、R2、R3和R4中的至少一个为氢离子，其余为一价的铵盐。这种情况下，吸光系数进一步提高。
上式（1）中，优选R5和R6为－NCS。这种情况下，吸光系数进一步提高，来自电解质的电子注入效率进一步提高。
在上述低照度用染料敏化太阳能电池中，优选共吸附剂相对于光敏化染料的摩尔比为0.1～1。
若共吸附剂相对于光敏化染料的摩尔比在上述范围内，则与不在上述范围的情况相比，能更有效地降低漏电流，并能使发电电流进一步增加。
在上述低照度用染料敏化太阳能电池中，优选上述电解质含有由I－和I3 －构成的氧化还原电对，上述电解质中的I3 －浓度在0.006mol/L以下。
这种情况下，由于运输电子的I3 －的浓度低，因而能进一步减少漏电流，进一步增加开路电压。因而，能进一步提高光电转换特性。
另外，在本发明中，“低照度”是指10000勒克斯以下的照度。
根据本发明，提供一种在低照度环境下具有优异的光电转换特性的低照度用染料敏化太阳能电池。
附图说明
图1是显示本发明的低照度用染料敏化太阳能电池的一实施方式的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是显示本发明的染料敏化太阳能电池的一实施方式的截面图。
如图1所示，染料敏化太阳能电池100在低照度环境下使用，其包括工作电极10、与工作电极10相向的对电极20和连接工作电极10与对电极20的环状密封部30，在由工作电极10、对电极20和密封部30形成的单元电池空间S中填充有电解质40。
工作电极10包括由透明基板11和设置在透明基板11上的透明导电膜12构成的透明导电性基板15和设置在透明导电性基板15的透明导电膜12上的至少一个氧化物半导体层13。氧化物半导体层13配置在密封部30的内侧。此外，氧化物半导体层13上同时吸附有光敏化染料和共吸附剂。在本实施方式中，由透明导电性基板15构成第1电极，由对电极20构成第2电极。
这里，作为光敏化染料，使用下式（1）表示的金属络合物。共吸附剂含有下式（2）表示的有机化合物、下式（3）表示的有机化合物或下式（4）表示的有机化合物。式（2）～（4）表示的有机化合物可分别单独使用，也可两种以上组合使用。
[化7]
（式（1）中，M表示Ru，R1、R2、R3和R4分别独立地表示一价阳离子，R5和R6分别独立地表示卤基、－H、－CN、－NCS或－NCO。）
[化8]
（式（2）中，n表示0～5的整数，R7表示具有π共轭结构的一价基团或具有甾体骨架的一价基团。）
[化9]
（式（3）中，W表示碳原子或硅原子，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、羧基、碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基、或者碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y1、Y2、Y3和Y4中的一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个表示羧基或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基。）
[化10]
（式（4）中，Y5、Y6和Y7分别独立地表示羟基或者碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y5、Y6和Y7中的一个或二个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余的表示羟基。）
对电极20具有导电性基板21和设置在导电性基板21的工作电极10一侧的促进催化反应的催化剂层22。
根据上述染料敏化太阳能电池100，作为光敏化染料，使用上式（1）表示的光敏化染料。该光敏化染料在短波长下具有高吸收效率。另一方面，荧光灯等室内的光中包含大量短波长的光，而不太包含长波长的光。因此，式（1）表示的光敏化染料作为室内用染料敏化太阳能电池的光敏化染料尤其适合，与黑染料、侧链长的Z907相比，能实现优异的光电转换特性。而且，共吸附剂含有选自上式（2）表示的有机化合物、下式（3）表示的有机化合物和下式（4）表示的有机化合物中的至少一种。这里，式（2）表示的有机化合物含有具有π共轭结构的一价基团或者具有甾体骨架的一价基团。这里，具有π共轭结构的一价基团和具有甾体骨架的一价基团均具有平面状的形状且不易自由地变形。此外，在式（3）表示的有机化合物中，Y1、Y2、Y3和Y4中的一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个为羧基或者烷氧基。这种情况下，由于至少二个羧基或者烷氧基吸附在氧化物半导体层13上，因此，式（3）表示的有机化合物不易自由地变形。此外，式（4）表示的有机化合物具有PO基。这里，P比羧基和烷氧基中所含的C（碳原子）具有低的电负性。因此，PO基不易成为离子，不易从氧化物半导体层13上脱离。所以，PO基牢牢地吸附在氧化物半导体层13上。因此，即使有机化合物不是如式（3）表示的有机化合物那样至少具有二个羧基等，也不易自由地变形。这样，上述共吸附剂含有在被氧化物半导体层13的表面吸附的情况下不易自由变形的有机化合物。因此，不需要无谓地在氧化物半导体层13的表面上为共吸附剂提供空间。所以，能使光敏化染料充分地吸附在氧化物半导体层13的表面上。此外，在氧化物半导体层13的表面，共吸附剂可以吸附在未吸附有光敏化染料的区域上。在氧化物半导体层13表面的未吸附有光敏化染料的区域，在氧化物半导体层13和电解质40之间能够产生电子转移（反向电子转移）的地方，在染料敏化太阳能电池100中，因共吸附剂吸附在该区域中，从而能充分抑制反向电子转移，其结果，能降低漏电流，因而可在低照度环境下增加开路电压。所以，低照度用染料敏化太阳能电池100具有优异的光电转换特性。
另外，如上述那样，低照度用染料敏化太阳能电池100中使用的光敏化染料在短波长下具有高吸收效率，与黑染料、侧链长的Z907相比，能实现优异的光电转换特性。另一方面，荧光灯等室内的光中包含大量短波长的光，而不太包含长波长的光。因此，低照度用染料敏化太阳能电池100作为室内用染料敏化太阳能电池尤其适合。
接着，对工作电极10、对电极20、密封部30、电解质40、光敏化染料和共吸附剂进行详细说明。
（工作电极）
如上述那样，工作电极10具有透明基板11、设置在透明基板11上的透明导电膜12和设置在透明导电膜12上的至少一个氧化物半导体层13。
构成透明基板11的材料只要是例如透明的材料即可，作为这类透明的材料，例如可以是硼硅酸玻璃、钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃等玻璃，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚醚砜（PES）等。透明基板11的厚度可根据低照度用染料敏化太阳能电池100的大小适当确定，无特殊限制，例如在50μm～10000μm的范围即可。
作为构成透明导电膜12的材料，例如可以是掺锡氧化铟（Indium-Tin-Oxide：ITO）、氧化锡（SnO2）、掺氟氧化锡（Fluorine-doped-Tin-Oxide：FTO）等导电性金属氧化物。透明导电膜12可由单层构成，也可由不同导电性金属氧化物组成的多层层积体构成。透明导电膜12由单层构成时，从具有高耐热性及耐化学药品性的角度考虑，优选透明导电膜12由FTO构成。若作为透明导电膜12而使用由多层构成的层积体，则因可反映各层的特性而优选。其中，优选使用由ITO构成的层和由FTO构成的层的层积体。这种情况下，能够实现具有高导电性、耐热性及耐化学药品性的透明导电膜12。透明导电膜12的厚度例如在0.01μm～2μm的范围即可。
氧化物半导体层13由氧化物半导体粒子构成。氧化物半导体粒子例如由氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）、氧化钨（WO3）、氧化铌（Nb2O5）、钛酸锶（SrTiO3）、氧化锡（SnO2）、氧化铟（In3O3）、氧化锆（ZrO2）、氧化铊（Ta2O5）、氧化镧（La2O3）、氧化钇（Y2O3）、氧化钬（Ho2O3）、氧化铋（Bi2O3）、氧化铈（CeO2）、氧化铝（Al2O3）或它们的两种以上构成。
氧化物半导体层13的厚度例如只要在0.5～50μm即可。
（对电极）
如上述那样，对电极20包括导电性基板21和导电性基板21中设置在工作电极10一侧的促进对电极20表面上的还原反应的导电性催化剂层22。
导电性基板21例如由钛、镍、铂、钼、钨等耐腐蚀性金属材料、在上述透明基板11上形成有由ITO、FTO等导电性氧化物构成的膜的材料构成。导电性基板21的厚度可根据低照度用染料敏化太阳能电池100的大小适当确定，无特殊限制，例如在0.005～0.1mm即可。
催化剂层22由铂、碳系材料或导电性高分子等构成。这里，作为碳系高分子材料，碳纳米管可以良好地使用。
（密封部）
作为密封部30，例如可以是离聚物、乙烯-乙烯基乙酸酐共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等热塑性树脂、紫外线固化树脂及乙烯醇聚合物等树脂。
（电解质）
电解质40含有例如I－/I3 －等氧化还原电对和有机溶剂。作为有机溶剂，可以使用乙腈、甲氧基乙腈、甲氧基丙腈、丙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、γ－丁内酯等。作为氧化还原电对，例如除I－/I3 －以外，还可以是溴/溴化物离子等电对。另外，上述挥发性溶剂中也可加入凝胶化剂。此外，电解质40也可由离子液体与挥发性成分的混合物形成的离子液体电解质构成。作为离子液体，可以使用例如为吡啶鎓盐、咪唑鎓盐、三唑鎓盐等已知的碘盐且在室温附近处于熔融状态的常温熔融盐。作为这类常温熔融盐，例如可适宜地使用1－乙基－3－甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰基）亚胺。此外，作为挥发性成分，可以是上述有机溶剂、LiI、I2、4－叔丁基吡啶、N－甲基苯并咪唑等。
另外，电解质40含有由I－/I3 －构成的氧化还原电对，I3 －的浓度优选在0.006mol/L以下，更优选为0～6×10－6mol/L，最优选为0～6×10－8mol/L。这种情况下，由于搬运电子的I3 －的浓度低，因而能进一步减少漏电流。因此，能进一步增加开路电压，从而能进一步提高光电转换特性。
（光敏化染料）
作为光敏化染料，如上述那样，可以使用下式（1）表示的金属络合物。
[化11]
式（1）中，M表示Ru，R1、R2、R3和R4分别独立地表示一价阳离子，R5和R6分别独立地表示卤基、－H、－CN、－NCS或－NCO。
作为一价阳离子，可以是氢离子、一价铵盐和钠离子等。
其中，优选R1、R2、R3和R4均为氢离子。这种情况下，能容易地合成光敏化染料，并且合成成本低廉。
此外，也可以是R1、R2、R3和R4中的至少1个为氢离子，其余的为铵盐。这种情况下，吸光系数进一步提高。
铵盐用下式（6）表示。
[化12]
式（6）中，R8、R9、R10和R11分别独立地表示氢原子或者碳原子数为1～6的取代或者无取代的烃基。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等烷基、乙烯基、环戊基、环己基等环烷基、苯基或萘基等芳基等。取代烃基是将烃基的氢原子取代成其他取代基后的基团，作为这类取代基，例如可以是－Cl、－F、－I等卤基等。
这里，优选R8、R9、R10和R11均为由丁基构成的烃基。这种情况下，与R8、R9、R10和R11不全是丁基的情况相比，吸光系数进一步提高。
此外，在式（1）中，作为R5和R6的卤基，例如可以是－Cl、－Br、－I和－F等，其中，优选为－I。
R5和R6为－NCS时，吸光系数进一步提高，来自电解质40的电子注入效率进一步提高，因而优选。
（共吸附剂）
作为共吸附剂，如已述那样，可以使用例如下式（2）表示的有机化合物。这里，有机化合物仅由非金属原子构成。
[化13]
式（2）中，n表示0～5的整数，R7表示具有π共轭结构的一价基团或具有甾体骨架的一价基团。
在上式（2）的R7中，作为具有π共轭结构的一价基团，可以是具有部花青骨架、苯基骨架、胍骨架、吡啶骨架和卟啉骨架的一价基团。
这里，具有部花青骨架的一价基团用下式（7）表示。
[化14]
具有部花青骨架的一价基团
式（7）中，R12表示氢原子、－CN或者碳原子数为1～5的烃基，R13、R14、R16和R17表示氢原子或者碳原子数为1～5的烃基，R15是碳原子数为1～5的烷氧基取代的苯基或者用下式（8）表示。R16和R17也可相互结合，形成5元环或者6元环。
[化15]
式（8）中，X1、X2、X3和X4分别独立地表示氢原子或者碳数为1～5的烃基。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等烷基、乙烯基、环戊基等环烷基、苯基或萘基等芳基等。取代烃基是将烃基的氢原子取代成其他取代基后的基团，作为这类取代基，例如可以是－Cl、－F、－I等卤基等。
具有苯基骨架的一价基团（苯基）用下式（9）表示。
[化16]
具有苯基骨架的一价基团
式（9）中，R18表示氢原子、羟基或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烃基，Y8表示单键或者－CY9（Y10）CO－。Y9和Y10分别独立地表示氢原子或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烃基。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以使用与式（6）中的烃基相同的烃基。此外，作为取代烃的取代基，例如可以使用与式（6）中的烃基的取代基相同的取代基。
具有胍骨架的一价基团（胍基）用下式（10）表示。
[化17]
具有胍骨架的一价基团
式（10）中，R19、R20、R21和R22分别独立地表示氢原子或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烃基。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以使用与式（6）中的烃基相同的烃基。此外，作为取代烃的取代基，例如可以使用与式（6）中的烃基的取代基相同的取代基。
具有吡啶骨架的一价基团（吡啶基）用下式（11）表示。
[化18]
具有吡啶骨架的一价基团
式（11）中，R23、R24和R25分别独立地表示氢原子或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烃基，R23和R24也可相互结合，形成5～6元环。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以使用与式（6）中的烃基相同的烃基。此外，作为取代烃的取代基，例如可以使用与式（6）中的烃基的取代基相同的取代基。
具有卟啉骨架的一价基团例如用下式（12）表示。
[化19]
具有卟啉骨架的一价基团
式（12）中，R27、R28、R29、R30、R31、R32和R33分别独立地表示氢原子或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烃基。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以使用与式（6）中的烃基相同的基团。此外，作为取代烃的取代基，例如可以使用与式（6）中的烃基的取代基相同的取代基。
此外，作为具有甾体骨架的一价基团，例如可以使用下式（5）表示的一价基团。
[化20]
具有载体骨架的一价基团
式（5）中，R34、R35和R36分别独立地表示氢原子或者羟基。
式（2）中，n表示0～5的整数。n优选为0～3的整数，更优选为0～2的整数。
作为具有部花青骨架的共吸附剂的具体例子，例如可以是下述结构式（A）和下述结构式（B）表示的有机化合物等。
[化21]
[化22]
作为具有苯基骨架的共吸附剂，例如可以是3－苯丙酸和4－羟苯基丙酮酸等。
作为具有胍骨架的共吸附剂的具体例子，例如可以是4－胍基丁酸等。
作为具有吡啶骨架的共吸附剂的具体例子，例如可以是2,3－吡啶二甲酸、5－叔丁基－2－吡啶甲酸和3－吡啶甲酸等。
作为具有卟啉骨架的共吸附剂的具体例子，例如可以是下述结构式（C）表示的有机化合物。
[化23]
或者，具有卟啉骨架的共吸附剂也可以是下述结构式（D）表示的有机化合物。
[化24]
作为具有甾体骨架的共吸附剂的具体例子，例如可以是去氧胆酸、鹅去氧胆酸、胆酸和猪去氧胆酸等。
此外，作为共吸附剂，如已述那样，也可以使用下式（3）表示的有机化合物。
[化25]
式（3）中，W表示碳原子或硅原子，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、羧基、碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基、或者碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y1、Y2、Y3和Y4中的一个表示碳原子数3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个表示羧基或者碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基。
这里，W为硅原子时，优选Y1、Y2、Y3和Y4中的至少一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个表示碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基。这种情况下，共吸附剂更不易从氧化物半导体层13上脱离。
W为碳原子时，优选Y1、Y2、Y3和Y4中的至少一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个表示羧基。这种情况下，共吸附剂更不易从氧化物半导体层13上脱离。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以使用与上式（6）中的烃基相同的烃基。此外，作为取代烃的取代基，例如可以使用与式（6）中的烃基的取代基相同的取代基。
作为式（3）表示的有机化合物的具体例子，例如可以是2－十六烷基丙二酸（HDMA）、癸基三甲氧基硅烷和三氟丙基三甲氧基硅烷。
此外，作为共吸附剂，如已述那样，还可以使用下式（4）表示的有机化合物。
[化26]
式（4）中，Y5、Y6和Y7分别独立地表示羟基或者碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y5、Y6和Y7中的一个或二个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余的表示羟基。
这里，可以是Y5、Y6和Y7中的一个表示羟基，其余的表示上述烃基，但优选为Y5、Y6和Y7中的二个表示羟基，其余的表示上述烃基。这种情况下，共吸附剂更不易从氧化物半导体层13上脱离。
上述烃基可以是直链也可以是支链，作为上述烃基，例如可以使用与上式（6）中的烃基相同的烃基。此外，作为取代烃的取代基，例如可是使用与式（6）中的烃基的取代基相同的取代基。
作为式（4）表示的有机化合物的具体例子，例如可以是双（3,3－二甲基丁基）次膦酸（DINHOP）和正癸基膦酸（DPA）。
优选式（2）～（4）表示的有机化合物中的OH基的氧原子（O）和距该氧原子（O）最远的原子之间的长度为0.7～3nm。这种情况下，由于上述光敏化染料的长度约为1.5nm，因此，与式（2）～（4）表示的有机化合物的长度小于0.7nm的情况相比，能进一步充分地降低漏电流。此外，与式（2）～（4）表示的有机化合物的长度超过3.0nm的情况相比，电子更容易从电解质40注入到光敏化染料中，能进一步提高低照度用染料敏化太阳能电池100的光电转换特性。
这里，共吸附剂中的式（2）～（4）表示的有机化合物中的OH基的氧原子（O）和距该氧原子（O）最远的原子之间的长度可由分子式算出。
在上述染料敏化太阳能电池100中，共吸附剂可以含有选自式（2）～（4）表示的有机化合物中的两种有机化合物。
这里，优选的是，共吸附剂含有第1有机化合物和第2有机化合物，且第1有机化合物的第1长度比第2有机化合物的第2长度大，其中，第1有机化合物是式（2）～（4）表示的有机化合物中，式（2）～（4）表示有机化合物中的从OH基的氧原子到距该氧原子最远的原子之间的第1长度为0.7～3nm的有机化合物，第2有机化合物是式（2）～（4）表示的有机化合物中，式（2）～（4）表示的有机化合物中的从OH基的氧原子到距该氧原子最远的原子之间的第2长度为0.1～0.7nm的有机化合物。
这种情况下，第2有机化合物容易进入第1有机化合物之间，可以更加充分地抑制第1有机化合物之间缔合。
或者，在上述染料敏化太阳能电池100中，共吸附剂也可以含有式（2）～（4）表示的有机化合物和下式（X）表示的有机化合物。
[化27]
（式（X）中，A1～A3分别独立地表示氢原子或甲基，A4表示羟基或者羧基。）
这里，优选的是，共吸附剂含有第1有机化合物和第2有机化合物，且第1有机化合物的第1长度比第2有机化合物的第2长度大，其中，第1有机化合物是式（2）～（4）表示的有机化合物中，式（2）～（4）表示有机化合物中的从OH基的氧原子到距该氧原子最远的原子之间的第1长度为0.7～3nm的有机化合物，第2有机化合物是式（X）表示的有机化合物中，式（X）表示的有机化合物中的从O H基的氧原子到距该氧原子最远的原子之间的第2长度为0.1～0.7nm的有机化合物。
这种情况下，第2有机化合物容易进入第1有机化合物之间，可以更加充分地抑制第1有机化合物之间缔合。
另外，第1有机化合物的第1长度优选为0.7～2nm，第2有机化合物的第2长度优选为0.1～0.5nm。
作为上述第1有机化合物的具体例子，例如可以是去氧胆酸（1.5nm）、鹅去氧胆酸（1.5nm）、胆酸（1.5nm）、4－胍基丁酸（1nm）、3－苯丙酸（0.9）nm、2,3－吡啶二甲酸（0.9nm）、2－十六烷基丙二酸（HDMA）、双（3,3－二甲基丁基）次膦酸（DINHOP）和5－叔丁基－2－吡啶甲酸等。括号内的数值表示第1长度的值。2－十六烷基丙二酸（HDMA）和双（3,3－二甲基丁基）次膦酸（DINHOP）的第1长度分别为0.9～1.4nm。
作为上述第2有机化合物的具体例子，例如可以是叔丁醇（0.4nm）、2,2－二甲基丙酸（0.6nm）等。括号内的数值表示第2长度的值。
这里，第2有机化合物相对于第1有机化合物之摩尔比优选为0.5～10，更优选为1～5。这种情况下，与不在上述范围的情况相比，能更有效地降低漏电流。
共吸附剂相对于光敏化染料的摩尔比通常为0.05～2，优选为0.1～1。共吸附剂相对于光敏化燃料的摩尔比在上述范围内时，与不在上述范围的情况相比，能进一步有效地降低漏电流，并能使发电电流进一步增加。
接着，对上述低照度用染料敏化太阳能电池100的制造方法进行说明。
首先，准备好在透明基板11上形成透明导电膜12而得到的透明导电性基板15。
作为透明导电膜12的形成方法，可以使用溅射法、蒸镀法、喷雾热解法（SPD：Spray Pyrolysis Deposition）和CVD法等。
接着，在透明导电膜12上形成氧化物半导体层13。氧化物半导体层13通过在印刷含有氧化物半导体粒子的多孔氧化物半导体层形成用浆料后进行烧结而形成。
多孔氧化物半导体层形成用浆料除上述氧化物半导体粒子外，还含有聚乙二醇等树脂和萜品醇等溶剂。
作为氧化物半导体层形成用浆料的印刷方法，例如可以使用丝网印刷法、刮刀法或者棒涂法等。
烧结温度视氧化物半导体粒子的材质而不同，但通常为350℃～600℃，烧结时间也视氧化物半导体粒子的材质而不同，但通常为1～5小时。
通过这样得到工作电极10。
接着，使上述光敏化染料吸附在工作电极10的氧化物半导体层13的表面上。为此，将工作电极10浸渍到含有光敏化染料的溶液中，使该光敏化染料吸附到氧化物半导体层13上，之后，用上述溶液的溶剂成分洗去多余的光敏化染料，进行干燥，使光敏化染料吸附到氧化物半导体层13上即可。但也可在将含有光敏化染料的溶液涂布到氧化物半导体层13上之后进行干燥，从而使光敏化染料吸附到氧化物半导体层13上。
接着，使上述共吸附剂吸附在工作电极10的氧化物半导体层13的表面上。为此，将工作电极10浸渍到含有共吸附剂的溶液中，使该共吸附剂吸附到氧化物半导体层13上，之后，用上述溶液的溶剂成分洗去多余的共吸附剂，进行干燥，使共吸附剂吸附到氧化物半导体层13上即可。但也可在将含有共吸附剂的溶液涂布到氧化物半导体层13上之后进行干燥，从而使共吸附剂吸附到氧化物半导体层13上。
此时，在氧化物半导体层13的表面上，共吸附剂吸附在未吸附有光敏化染料的区域上。
另外，共吸附剂也可与光敏化染料混合而同时吸附在氧化物半导体层13的表面上。这种情况下，只要将氧化物半导体层13浸渍在含有光敏化染料和共吸附剂的溶液中即可。此时，氧化物半导体层13在溶液中的浸渍时间优选为10～48小时，更优选为15～25小时。
接着，在氧化物半导体层13上配置电解质40。电解质40例如可通过丝网印刷等印刷法而配置。
接着，如图41所示，准备好形成密封部30用的密封部形成体。密封部形成体可通过准备好密封用树脂膜，在该密封用树脂膜上形成一个四边形的开口而得到。
然后，将该密封部形成体粘合在工作电极10上。该密封部形成体对工作电极10的粘合可通过将密封部形成体加热熔融而进行。
接着，准备好对电极20，以堵住密封部形成体的开口的方式贴合在密封部形成体上，在工作电极10和对电极20之间形成密封部30。对电极20向密封部形成体上的贴合可在大气压下进行也可在减压下进行，但优选在减压下进行，另外，此时，也可预先在对电极20上也粘合密封部形成体，通过使密封部形成体之间粘合而在工作电极10和对电极20之间形成密封部30。
通过以上方法得到低照度用染料敏化太阳能电池100。
本发明不局限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，透明导电性基板15的透明导电膜12上设置有氧化物半导体层13，但氧化物半导体层13也可以设置在对电极20上。
此外，在上述实施方式中，对电极20由导电性基板21和催化剂层22构成，但对电极20也可以与工作电极10一样，由透明基板11和设置在其上的透明导电膜12构成。
实施例
下面，通过列举实施例对本发明的内容进行更具体的说明，但本发明并不局限于下述实施例。
实施例1
首先，准备好在由玻璃构成的厚度为1mm的透明基板上形成由厚度为1μm的FTO构成的透明导电膜而形成的透明导电性基板。然后，用CO2激光器（UniversalSystem公司产品V-460）进行图案形成，形成排成1列的4个透明导电膜。通过图案形成，使4个透明导电膜分别具有3cm×5cm的矩形状本体部，并使本体部之间的间隔为0.5mm。此外，对于4个透明导电膜中的3个透明导电膜，从本体部的两侧边部分别形成伸出的二个伸出部，并从二个伸出部分别形成延伸到与相邻的DSC对应的透明导电膜的本体部的侧边部相对的侧面的位置的延伸部。此时，使伸出部的伸出方向的长度为1cm、伸出部的宽度为3mm。此外，使延伸部的宽度为2mm、延伸部的延伸方向的长度为2cm。
接着，在透明导电膜的本体部上涂布含有二氧化钛的氧化物半导体层形成用浆料，干燥后，在500℃下烧结1小时。这样，就得到具有氧化物半导体层的工作电极。
接着，将含有低熔点玻璃的浆料通过丝网印刷涂布到本体部之间的区域，之后，在相邻的本体部之间的区域中形成由低熔点玻璃构成的绝缘材料。
接着，将工作电极在含有由N719构成的光敏化染料0.3mmol和由去氧胆酸（DCA）构成的共吸附剂3mmol、以将乙腈和叔丁醇按1︰1的体积比混合而成的混合溶剂为溶剂的染料溶液中浸渍一昼夜，之后，取出，干燥，从而在氧化物半导体层上担载上光敏化染料，并吸附上共吸附剂。
接着，在氧化物半导体层上涂布含有碘氧化还原电对的电解质，配置电解质。此时，使电解质中的I3 －浓度为3×10－6mol/L。
接着，准备好用于形成第1密封部的第1密封部形成体。第1密封部形成体通过准备好1张由12cm×5cm×50μm的乙烯-甲基丙烯酸共聚物（商品名：Nucrel，三井杜邦化学公司产品）构成的密封用树脂膜，在该密封用树脂膜上形成4个四边形的开口而得到。此时，使第1密封部形成体的各开口为2.8cm×4.8cm×50μm的大小且宽度为1mm。
将该第1密封部形成体放置在工作电极上后，通过加热熔融将其粘合在工作电极上。
接着，准备好4片对电极。各对电极通过在2.95cm×5cm×40μm的钛箔上用溅射法形成厚度为10nm的由铂构成的催化剂层而准备好。此外，再准备一个上述第1密封部形成体，按与上述相同的方法将该第1密封部形成体粘合在对电极中与工作电极相向的一面上。
然后，使粘合在工作电极上的第1密封部形成体和粘合在对电极上的第1密封部形成体相向，使第1密封部成形体之间重合。然后，在该状态下边对第1密封部形成体加压边使其加热熔融。这样，在工作电极和对电极之间形成了第1密封部。
接着，准备好第2密封部。第2密封部通过准备1张由13cm×6cm×50μm的马来酸酐改性聚乙烯（商品名：Bynel，杜邦公司产品）构成的密封用树脂膜，在该密封用树脂膜上形成4个四边形的开口而得到。此时，使第2密封部的各开口为2.8cm×4.8cm×50μm的大小且外周部宽度为1.5mm、分隔外周部内侧开口的分隔部的宽度为1mm的方式。使第2密封部以与第1密封部一起夹持对电极边部的方式贴合在对电极上。此时，边将第2密封部按压在第2密封部上边将第1密封部和第2密封部加热熔融，从而使第2密封部贴合在对电极和第1密封部上。
最后，准备低温固化型的银膏（藤仓化成公司产品，D-500），对从对电极到与相邻的DSC对应的透明导电膜的延伸部进行涂布，在30℃下固化12小时。这样，用银形成连接对电极和与相邻的DSC对应的透明导电膜的延伸部的导电材料。导电材料的大小为7mm×10mm×10μm。这样得到DSC模块。
实施例2～22和比较例1～6
除了将光敏化染料、共吸附剂1、共吸附剂2和I3 －的浓度（单位为μM）如表1和表2所示进行变化以外，按与实施例1相同的方法制得DSC模块。
实施例23和24
除了将光敏化染料、共吸附剂1、共吸附剂2和I3 －的浓度（单位为μM）如表2所示进行变化以外，按与实施例1相同的方法制得DSC模块。此时，使共吸附剂2相对于共吸附剂1的摩尔比为3。
如表1和表2所示，对由实施例1～24和比较例1～6所得的DSC模块测定了100勒克斯时的开放电压Voc和光电转换效率。这里，对于光电转换效率η，在照度分别为10勒克斯、100勒克斯、1000勒克斯、10000勒克斯、20000勒克斯的情况下分别进行了测定。结果示于表1和表2。
如表1和表2所示，对于由实施例1～24所得的DSC模块而言，在100勒克斯（测定光源为荧光灯）的照度下，存在开放电压比由比较例1～6所得的DSC模块大的倾向。
此外，对于由实施例1～24所得的DSC模块而言，在10000勒克斯以下（测定光源为荧光灯）的照度下的光电转换效率均大于不在上述照度范围的照度（20000勒克斯）下的光电转换效率。而由比较例1～6所得的DSC模块在1000勒克斯以下的照度下的光电转换效率与不在上述范围的照度下的光电转换效率有时基本相同。
由以上得以确认，根据本发明的低照度用DSC，在低照度环境下具有优异的光电转换特性。
表1
表2
表1和表2中的A～Q表示下述化合物。另外，A～H、P和Q的括号内的数值表示式（2）～（4）或式（X）表示的有机化合物中的OH基的氧原子（O）和距该氧原子（O）最远的原子之间的长度。
A：去氧胆酸（DCA，1.5nm）
B：鹅去氧胆酸（1.5nm）
C：胆酸（1.5nm）
D：4－胍基丁酸（1nm）
E：3－苯丙酸（0.9nm）
F：2,3－吡啶二甲酸（0.9nm）
G：
[化28]
（1.7nm）
H：
[化29]
（1.7nm）
I：十二酸
J：苹果酸
K：
[化30]
双（3,3－二甲基丁基）次膦酸（DINHOP）
L：
[化31]
2－十六烷基丙二酸（HDMA）
M：
[化32]
正癸基膦酸（DPA）
N：
[化33]
癸基三甲氧基硅烷
O：
[化34]
三氟丙基三甲氧基硅烷
P：5－叔丁基－2－吡啶甲酸（0.8nm）
Q：叔丁醇（0.4nm）
符号说明：
10…工作电极
11…透明基板
12…透明导电膜
13…氧化物半导体层
15…透明导电性基板（第1电极）
20…对电极（第2电极）
100…染料敏化太阳能电池
Claims (11)
1.低照度用染料敏化太阳能电池，其包括
具有透明基板及设置在所述透明基板上的透明导电膜的第1电极、
与所述第1电极相向的第2电极、
设置在所述第1电极或所述第2电极上的氧化物半导体层、
设置在所述第1电极与所述第2电极之间的电解质、
吸附在所述氧化物半导体层上的光敏化染料和
与所述光敏化染料一起吸附在所述氧化物半导体层上的共吸附剂，
所述光敏化染料是下式（1）表示的金属络合物，
所述共吸附剂含有选自下式（2）表示的有机化合物、下式（3）表示的有机化合物和下式（4）表示的有机化合物中的至少一种有机化合物，
[化1]
式（1）中，M表示Ru，R1、R2、R3和R4分别独立地表示一价阳离子，R5和R6分别独立地表示卤基、－H、－CN、－NCS或－NCO，
[化2]
式（2）中，n表示0～5的整数，R7表示具有π共轭结构的一价基团或具有甾体骨架的一价基团，
[化3]
式（3）中，W表示碳原子或硅原子，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、羧基、碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基、或碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y1、Y2、Y3和Y4中的一个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余中的至少二个表示羧基或碳原子数为1～6的取代或无取代的烷氧基，
[化4]
式（4）中，Y5、Y6和Y7分别独立地表示羟基或碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，Y5、Y6和Y7中的一个或二个表示碳原子数为3～20的取代或无取代的烃基，其余表示羟基。
2.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，在所述式（2）～（4）表示的有机化合物中，所述式（2）～（4）表示的有机化合物中的从OH基的氧原子到离该氧原子最远的原子之间的长度为0.7～3nm。
3.根据权利要求1所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述共吸附剂含有选自所述式（2）～（4）表示的有机化合物中的2种有机化合物，或者含有选自所述式（2）～（4）表示的有机化合物中的有机化合物和下式（X）表示的有机化合物，
[化5]
式（X）中，A1～A3分别独立地表示氢原子或甲基，A4表示羟基或羧基。
4.根据权利要求3所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述共吸附剂包含以下第1有机化合物和第2有机化合物：
所述式（2）～（4）表示的有机化合物中，第1有机化合物为所述式（2）～（4）表示的有机化合物中的从OH基的氧原子到离该氧原子最远的原子之间的第1长度为0.7～3nm的有机化合物，
所述式（2）～（4）和式（X）表示的有机化合物中，第2有机化合物为所述式（2）～（4）或式（X）表示的有机化合物中的从OH基的氧原子到离该氧原子最远的原子之间的第2长度为0.1～0.7nm的有机化合物；
所述第1有机化合物的所述第1长度比所述第2有机化合物的所述第2长度大。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，在所述式（2）中的R7中，所述具有π共轭结构的一价基团为具有部花青骨架、苯基骨架、胍骨架、吡啶骨架或卟啉骨架的一价基团，
所述具有甾体骨架的一价基团为下式（5）表示的一价基团，
[化6]
具有甾体骨架的一价基团
式（5）中，R34、R35和R36分别独立地表示氢原子或羟基。
6.根据权利要求5所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，在所述式（2）中的R7中，所述具有π共轭结构的一价基团为具有部花青骨架或具有胍骨架的一价基团。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述式（1）中，R1、R2、R3和R4中的至少一个为氢离子。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述式（1）中，R1、R2、R3和R4中的至少一个为氢离子，其余为一价铵盐。
9.根据权利要求7或8所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述式（1）中，R5和R6为－NCS。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述共吸附剂相对于所述光敏化染料的摩尔比为0.1～1。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述电解质含有由I－和I3 －构成的氧化还原电对，所述电解质中的I3 －的浓度在0.006mol/L以下。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011-044732 | 2011-03-02 | ||
| JP2011044732 | 2011-03-02 | ||
| PCT/JP2012/054845 WO2012118044A1 (ja) | 2011-03-02 | 2012-02-27 | 低照度用色素増感太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103380535A true CN103380535A (zh) | 2013-10-30 |
| CN103380535B CN103380535B (zh) | 2015-10-14 |
Family
ID=46757976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201280009011.5A Expired - Fee Related CN103380535B (zh) | 2011-03-02 | 2012-02-27 | 低照度用染料敏化太阳能电池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140000715A1 (zh) |
| EP (1) | EP2683019B1 (zh) |
| JP (1) | JP5634594B2 (zh) |
| CN (1) | CN103380535B (zh) |
| WO (1) | WO2012118044A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996022487A1 (fr) * | 1995-01-19 | 1996-07-25 | Legris S.A. | Dispositif de raccordement rapide d'un tube a un element rigide |
| JP6059262B2 (ja) * | 2015-01-26 | 2017-01-11 | 田中貴金属工業株式会社 | 色素増感型太陽電池 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473745A1 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-03 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Dye sensitized solar cell |
| JP2005251736A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-09-15 | Hitachi Maxell Ltd | 光電変換素子およびそれを用いた光電池、ならびに電子機器の筐体 |
| JP2006278112A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sharp Corp | 色素増感太陽電池及び色素増感太陽電池モジュール |
| JP2010040432A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Shimane Prefecture | 色素増感太陽電池および隔壁形成方法 |
| EP2230702A1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-22 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) | Modified surface |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004127579A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 金属−金属酸化物複合電極の作製方法、光電変換素子及び光電池 |
| JP5096673B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2012-12-12 | 三菱製紙株式会社 | 半導体電極および光電変換素子 |
| JP4931402B2 (ja) * | 2005-11-14 | 2012-05-16 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 光電変換素子 |
| JP2007234580A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-09-13 | Sony Corp | 色素増感型光電変換装置 |
| EP2296215A4 (en) * | 2008-06-24 | 2011-07-20 | Panasonic Elec Works Co Ltd | COLOR-SENSITIZED SOLAR CELL |
| JP2012004010A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Sony Corp | 光電変換素子およびその製造方法ならびに電子機器 |
-
2012
- 2012-02-27 JP JP2013502351A patent/JP5634594B2/ja active Active
- 2012-02-27 EP EP12751907.2A patent/EP2683019B1/en not_active Not-in-force
- 2012-02-27 WO PCT/JP2012/054845 patent/WO2012118044A1/ja active Application Filing
- 2012-02-27 CN CN201280009011.5A patent/CN103380535B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-09-03 US US14/016,448 patent/US20140000715A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1473745A1 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-03 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Dye sensitized solar cell |
| JP2005251736A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-09-15 | Hitachi Maxell Ltd | 光電変換素子およびそれを用いた光電池、ならびに電子機器の筐体 |
| JP2006278112A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sharp Corp | 色素増感太陽電池及び色素増感太陽電池モジュール |
| JP2010040432A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Shimane Prefecture | 色素増感太陽電池および隔壁形成方法 |
| EP2230702A1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-22 | Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) | Modified surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2683019A4 (en) | 2014-09-03 |
| EP2683019B1 (en) | 2015-08-19 |
| WO2012118044A1 (ja) | 2012-09-07 |
| CN103380535B (zh) | 2015-10-14 |
| US20140000715A1 (en) | 2014-01-02 |
| JP5634594B2 (ja) | 2014-12-03 |
| JPWO2012118044A1 (ja) | 2014-07-07 |
| EP2683019A1 (en) | 2014-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5275346B2 (ja) | 色素増感太陽電池 | |
| KR20110134470A (ko) | 색소 증감 태양전지, 광전 변환 소자 및 그것에 사용되는 색소 | |
| CN102396101A (zh) | 染料敏化太阳能电池和染料敏化太阳能电池模块 | |
| JP6224003B2 (ja) | 光電変換素子 | |
| EP2551951A1 (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion element, photoelectric conversion element and photoelectrochemical cell | |
| CN103314480B (zh) | 染料敏化太阳能电池 | |
| JP2011165469A (ja) | 半導体電極層及びその製造方法、並びに電気化学装置 | |
| TWI510497B (zh) | An additive for an electrolyte composition and an electrolyte composition using the same and a dye-sensitized solar cell | |
| JP2013201099A (ja) | 低照度用色素増感太陽電池 | |
| CN103380535B (zh) | 低照度用染料敏化太阳能电池 | |
| JP2011154988A (ja) | 半導体電極層及びその製造方法、並びに電気化学装置 | |
| KR101166515B1 (ko) | 염료감응 태양전지용 광전극, 상기 광전극의 제조 방법 및 상기 광전극을 포함하는 염료감응 태양전지 | |
| JP2010251241A (ja) | 色素増感型光電変換素子およびこれを用いた太陽電池 | |
| JP4268372B2 (ja) | 金属錯体色素、光電極及び色素増感型太陽電池 | |
| JP2010080315A (ja) | 色素増感型太陽電池 | |
| JP5901983B2 (ja) | 色素増感太陽電池 | |
| JP2013093162A (ja) | 多孔質半導体膜形成用塗料および光電気セル | |
| JP2014022180A (ja) | 色素増感太陽電池およびその製造方法 | |
| JP2013213119A (ja) | 光増感色素およびこれを用いた色素増感太陽電池 | |
| WO2015190608A1 (ja) | 色素増感太陽電池素子 | |
| JP2012043724A (ja) | 半導体電極層及びその製造方法、並びに電気化学装置 | |
| JP5380617B1 (ja) | 色素増感太陽電池用電解質および色素増感太陽電池 | |
| JP5791770B1 (ja) | 色素増感太陽電池素子用電解質、及び、これを用いた色素増感太陽電池素子 | |
| JP2014199786A (ja) | 色素増感太陽電池用電解質、その製造方法、及び、色素増感太陽電池 | |
| WO2016031924A1 (ja) | 色素増感太陽電池素子用電解質、及び、これを用いた色素増感太陽電池素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151014 Termination date: 20200227 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |