DE69929853T2 - Metallkomplex nützlich als Sensibilisator, farbstoffsensibilisierte Oxidhalbleiterelektrode und damit ausgestattete Solarzelle - Google Patents

Metallkomplex nützlich als Sensibilisator, farbstoffsensibilisierte Oxidhalbleiterelektrode und damit ausgestattete Solarzelle Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf einen Metallkomplex mit einem organischen Farbstoffligand und auf eine Elektrode, die eine Oberfläche aufweist, auf der solch ein Metallkomplex adsorbiert worden ist. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf eine Solarzelle gerichtet, die solch eine Elektrode verwendet.
  • Eine bekannte Solarzelle verwendet eine Titandioxid enthaltende Oxid-Halbleiterelektrode. Es ist ebenfalls bekannt, einen sensibilisierenden organischen Farbstoff, der in der Lage ist, ein Licht aus einem sichtbaren Bereich zu absorbieren, auf solch eine Elektrode zu adsorbieren, mit dem Zweck deren Wirksamkeit hinsichtlich des Absorbierens von Lichtenergie zu verbessern. Jedoch ist der bekannte sensibilisierende organische Farbstoff nicht vollständig zufriedenstellend, da der Wellenlängenbereich des Lichts, der durch den Farbstoff absorbiert werden kann, nicht ausreichend breit ist, und da der Absorptionskoeffizient des Farbstoffs nicht hoch ist.
  • Deshalb ist es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Metallkomplex zur Verfügung zu stellen, der effizient Solarlicht absorbieren kann und der als Sensibilisator nützlich ist.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiterelektrode, die den obigen Sensibilisator verwendet, zur Verfügung zu stellen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Solarzelle unter Verwendung der obigen Elektrode zur Verfügung zu stellen, die eine hohe photoelektrische Transfereffizienz aufweist.
  • Beim Erfüllen der vorangehenden Aufgaben wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Metallkomplex der Formel: (X)2M(L1)2 zur Verfügung gestellt, dadurch gekennzeichnet, dass M ein Metall aus der Gruppe VIII darstellt, X eine polare Gruppe darstellt, und L1 ein Phenanthrolin, enthaltend mindestens eine Carboxylgruppe, ist, dargestellt durch die Formel:
    Figure 00020001
    deren Carboxylgruppe(n) optional neutralisiert sind.
  • Die vorliegende Erfindung stellt in einem weiteren Aspekt eine Farbstoff sensibiliserte Oxid-Halbleiterelektrode zur Verfügung, umfassend einen elektrisch leitfähigen Grundkörper, eine auf einer Oberfläche des elektrisch leitfähigen Grundkörpers bereitgestellte Oxid-Halbleiterschicht und den obigen Metallkomplex, der auf dieser Schicht adsorbiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Solarzelle zur Verfügung, umfassend die obige Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiterelektrode, eine Gegenelektrode und einen Redox-Elektrolyten, der mit besagter Farbstoff sensibiliserter Oxid-Halbleiterelektrode und besagter Gegenelektrode in Kontakt steht.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der folgenden Erfindung offensichtlich werden.
  • In der obigen Formel steht M für ein Metall, das zur der Gruppe VIII der Tabelle des periodischen Systems gehört. Beispiele für geeignete Metalle der Gruppe VIII sind Fe, Ru, Os, Pd, Rh und Ir. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Fe, Ru oder Os.
  • Alle polaren Gruppen können als Gruppe X verwendet werden. Beispiele für geeignete polare Gruppen sind Halogenatome (wie zum Beispiel Cl, Br und I), eine Thiocyanatgruppe (SCN), eine Hydroxylgruppe (OH), eine Cyangruppe (CN), eine Isocyanatgruppe (NCO) und eine Selenocyangruppe (SeCN). Die polare Gruppe dient dazu, die Adsorptionswirksamkeit des Metallkomplexes auf einer Oberfläche eines Oxid-Halbleiters zu verbessern.
  • Die Gruppe L1 stellt einen wie durch die obigen Formeln (5) oder (6) definierten organischen Liganden dar.
  • Der oben beschriebene Metallkomplex gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel wie folgt hergestellt werden.
  • Um einen Metallkomplex der Formel [RuL1 2(NCS)2] herzustellen, wird zuerst L1 hergestellt. In einem Falle, in dem L1 eine Verbindung der Formel 5 darstellt, wird zum Beispiel zuerst ein Dialdehyd entsprechend der Verbindung L1 unter Rückfluss in 70%-iger Salpetersäure für 3 Stunden erhitzt. Die Reaktionsmischung wird dann in ein Gefäß gegossen, das Eis enthält, um die Verbindung L1 zu erhalten. Diese Mischung wird dann mit 0,5 Äquivalenten Rutheniumchlorid und Dimethylformamid gemischt, und die Mischung wird unter Rückfluss erhitzt, um rohes RuL1 2Cl2 zu erhalten. Nach der Reinigung werden 200 mg RuL1 2Cl2 mit 990 mg Ammoniumthiocyanat ((NH4)NCS)) und 50 ml Dimethylformamid gemischt, und die Mischung wird für 4 Stunden unter Rückfluss erhitzt, um 150 mg RuL1 2(NCS)2 zu erhalten. Dieses RuL1 2(NCS)2 wird weiter mit Tetrabutylammoniumhydroxid behandelt, um eine Verbindung der Formel: RuL1 2(NCS)2 (8)zu erhalten,
    bei der L1 die Verbindung der Formel (5) darstellt, bei welcher eines der zwei Wasserstoffatome der Hydroxygruppen durch ein Tetrabutylammoniumion [(C4H9)4H] ausgetauscht ist. In der obigen Reaktion kann die Verbindung der Formel (5) durch die Verbindung der Formel (6) oder durch eine Mischung der Verbindungen (5) und (6) ausgetauscht werden.
  • Durch das Verwenden eines anderen Elements der Gruppe VIII anstelle von Ru kann ML1 2(NCS)2 auf die gleiche Art und Weise wie oben erhalten werden.
  • Durch das Verwenden von H2O, (NH4)CN, (NH4)NCO oder (NH4)SeCN anstelle von (NH4)NCS kann ein Metallkomplex der Formel ML1 2(OH)2, ML1 2(CN)2, ML1 2(NCO)2 oder ML1 2(SeCN)2 auf die gleiche Art und Weise wie oben erhalten werden.
  • Der Metallkomplex gemäß der vorliegenden Erfindung kann effizient Licht eines breiten Wellenlängenbereiches absorbieren und wird folglich passenderweise als ein sensibilisierender Farbstoff für die Herstellung einer Farbstoff sensibilisierten Oxid-Halbleiterelektrode verwendet.
  • Solch eine Elektrode kann durch das Auftragen einer Dispersion oder einer Aufschlämmung, welche feines Pulver eines Oxid-Halbleiters enthalten, auf ein elektrisch leitendes Substrat hergestellt werden, um eine Halbleiterschicht zu bilden. Dann wird eine Flüssigkeit, die den Metallkomplex enthält, auf eine Oberfläche der Halbleiterschicht aufgetragen, um darauf den Metallkomplex zu adsorbieren.
  • Es wird bevorzugt, dass der Oxid-Halbleiter einen so klein wie möglichen Durchmesser aufweist. Im Allgemeinen ist die Partikelgröße der Oxid-Halbleiterpartikel nicht größer als 5.000 nm, vorzugsweise nicht größer als 50 nm. Im Allgemeinen weisen die Halbleiterpartikel eine spezifische Oberfläche von zumindest 5 m2/g, vorzugsweise von zumindest 10 m2/g, auf. Jedes Lösungsmittel kann für das Dispergieren der Halbleiterpartikel darin verwendet werden. Wasser, ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung davon kann verwendet werden. Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind Alkohole, wie zum Beispiel Methanol und Ethanol, Ketone, wie zum Beispiel Aceton, Methylethylketon und Acetylaceton, und Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Hexan und Cyclohexan.
  • Additive, wie zum Beispiel ein oberflächenaktiver Stoff oder ein Verdickungsmittel (z.B. ein Polyalkohol, wie zum Beispiel Polyethylenglykol) können zu der Dispersion gegeben werden. Im Allgemeinen weist die Dispersion einen Gehalt an Oxid-Halbleiterpartikeln in einem Bereich von 0,1–70 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1–30 Gew.-%, auf.
  • Für den Zweck der vorliegenden Erfindung können alle üblicherweise verwendeten Oxid-Halbleiterpartikel eingesetzt werden. Beispiele von Oxid-Halbleitern umfassen Oxide der Übergangsmetalle, wie zum Beispiel Ti, Nb, Zn, Sn, Zr, Y, La und Ta und Perowskitoxide, wie zum Beispiel SrTiO3 und CaTiO3.
  • Die Dispersion wird auf eine Oberfläche eines Substrats aufgetragen. Dann wird die Beschichtung getrocknet und in Luft oder in einer inerten Atmosphäre kalziniert, um eine Schicht des Oxid-Halbleiters zu bilden. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung können passenderweise alle bekannten Substrate verwendet werden. So kann zum Beispiel das Substrat eine feuerfeste Platte, wie zum Beispiel eine Glasplatte, auf der eine elektrisch leitfähige Schicht, wie zum Beispiel In2O3 oder SnO2 laminiert wird, oder eine elektrisch leitfähige Metallplatte sein. Die Dicke des Substrates ist nicht spezifisch eingeschränkt, aber sie beträgt im Allgemeinen 0,3–5 mm. Im Allgemeinen ist das Laminat transparent oder durchscheinend.
  • Die Beschichtung der Oxid-Halbleiterpartikel, die eine geringe mechanische Festigkeit aufweist, wird kalziniert, um eine kalzinierte oder gesinterte Schicht, die große mechanische Festigkeiten und eine hohe Adhäsion zu dem Substrat aufweisen, zu erhalten. Das Kalzinieren wird bei einer Temperatur ausgeführt, die im Allgemeinen nicht höher als 1.000°C, vorzugsweie nicht höher als 300–800°C, bevorzugter nicht höher als 500–800°C, ist. Die kalzinierte Schicht ist vorzugsweise von Natur aus porös, und sie weist vorzugsweise eine Dicke von zumindest 10 nm, bevorzugter von 100–10.000 nm, auf, und sie weist ein Verhältnis der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche von zumindest 10, bevorzugter von zumindest 100, auf. Die obere Grenze des Verhältnisses ist nicht spezifisch eingeschränkt, aber sie beträgt im Allgemeinen 1.000–2.000. Das Verhältnis von zumindest 100 wird aus Gründen einer vergrößerten Oberfläche einer Schicht des Metallkomplexes, die darauf gebildet wird, bevorzugt. Das Verhältnis der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche kann durch das Kontrollieren der Partikelgröße und der spezifischen Oberfläche der Oxid-Halbleiterpartikel und durch das Regeln der Temperatur des Kalzinierens kontrolliert werden.
  • Die sichtbare Oberfläche der kalzinierten Schicht bezieht sich auf eine normale Oberfläche. Wenn zum Beispiel die Schicht eine rechteckige parallelflächige Form aufweist, ist die sichtbare Oberfläche ein Produkt von deren Länge und Breite. Die tatsächliche Oberfläche ist eine BET Oberfläche, die durch die Messung einer Adsorptionsmenge eines Kryptongases bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff unter Verwendung einer BET Oberflächenmessvorrichtung bestimmt wird (ASAP2000, hergestellt von der Micromeritex Inc.).
  • Wie vorher beschrieben wird eine Beschichtungsflüssigkeit, die den Metallkomplex gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, auf eine Oberfäche der kalzinierten Halbleiterschicht aufgetragen, um den Metallkomplex auf einer Oberfläche der Halbleiterschicht zu adsorbieren. Die adsorbierte Metallkomplexschicht ist vorzugsweise eine monomolekulare Schicht. Die Adsorption kann durch das Eintauchen des Substrates ausgeführt werden, wobei sich die Oxid-Halbleiterschicht in einer Lösung des Metallkomplexes in einem organischem Lösungsmittel befindet.
  • Es ist wünschenswert, zum Zwecke des Verbesserns der Adsorptionswirksamkeit des Metallkomplexes, die Luftblasen, die in der Halbleiterschicht enthalten sind, vorher zu entfernen, indem das Substrat in eine reduzierte Druckumgebung gestellt wird und/oder indem das Substrat erhitzt wird. Das Eintauchen des Substrates wird im Allgemeinen für 30 Minuten bis 24 Stunden ausgeführt. Falls notwendig, kann das Eintauchen wiederholt werden. Die Halbleiterschicht, auf die der sensibilisierende Farbstoff adsorbiert worden ist, wird dann bei Raumtemperatur bis ungefähr 80°C getrocknet.
  • Falls gewünscht, können zwei oder mehr Arten von sensibilisierenden Farbstoffen in Kombination verwendet werden, um den Bereich der Lichtwellenlängen, der durch die Farbstoff sensibilisierte Halbleiterschicht absorbiert wird, zu erweitern. Um eine Vielzahl von sensibilisierenden Farbstoffen zu adsorbieren, kann eine alle sensibilisierenden Farbstoffe enthaltende gebräuchliche Lösung eingesetzt werden. Alternativ kann eine Vielzahl von Lösungen, die die jeweiligen Farbstoffe enthält, eingesetzt werden.
  • Alle Lösungsmittel können für das Auflösen des sensibilisierenden Farbstoffs eingesetzt werden. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol, Acetonitril, Dimethylformamid und Dioxan. Die Konzentration der Farbstofflösung wird entsprechend der Art des Farbstoffs passenderweise festgelegt. Im Allgemeinen wird der sensibilisierende Farbstoff in dem Lösungsmittel in einer Menge von 1–10.000 mg, vorzugsweise von 10–500 mg, pro 100 ml Lösungsmittel aufgelöst.
  • Der so erhaltene Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiter wird vorteilhafterweise als eine Elektrode für eine Solarzelle verwendet. Zusätzlich zu der obigen Farbstoff sensibilisierten Oxid-Halbleiterelektrode weist die Solarzelle im Allgemeinen eine Gegenelektrode und einen Redox-Elektrolyten auf, durch den beide Elektroden miteinander in Kontakt stehen.
  • Der Redox-Elektrolyt kann zum Beispiel ein I–/I3 – – System, ein Br–/Br3 – – System und ein Quinon/Hydroquinon-System sein. Solch ein Redox-Elektrolytensystem kann durch alle bekannten Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann der Redox-Elektrolyt der Art I–/I3 – durch das Mischen von Ammoniumiodid mit Iod hergestellt werden. Der Elektrolyt kann flüssig oder fest sein. Der feste Elektrolyt wird durch das Dispergieren des Elektrolyten in einem polymeren Material erhalten. In dem Falle eines flüssigen Elektrolyten kann ein elektrochemisch inertes Lösungsmittel, wie zum Beispiel Acetonitril, Propylencarbonat oder Ethylencarbonat eingesetzt werden.
  • Als Gegenelektrode können alle elektrisch leitfähigen Materialien eingesetzt werden. Beispiele für geeignete Gegenelektroden sind eine Platinelektrode, eine mit Platin beschichtete Leiterelektrode, eine Rhodiumelektrode, eine Ruthenium-elektrode und eine Kohlenstoffelektrode.
  • Die zwei Elektroden und der Elektrolyt werden in einem Behälter eingebracht, oder sie werden derart mit einem Harz umhüllt, dass die Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiterelektrode in der Lage ist, mit einem Licht bestrahlt zu werden. Sobald die Halbleiterelektrode mit einem Licht, wie zum Beispiel einem Solarstrahl, bestrahlt wird, fließt auf Grund einer zwischen den beiden existierenden Potentialdifferenz elektrischer Strom.
  • Die folgenden Beispiele werden weiter die vorliegende Erfindung erläutern.
  • Beispiel 1
  • 1,10-Phenanthrolin-4,7-dicarbonsäure (eine Verbindung der Formel (5)) wurde als L1 eingesetzt.
  • Zu einer Lösung, die durch das Auflösen von 52 mg (0,5 Äquivalente) Rutheniumchlorid in 30 ml Dimethylformamid erhalten wurde, wurden 103 mg der Phenanthrolinverbindung gegeben. Dann wurde die Mischung unter Rückfluss erhitzt, um RuL1 2Cl2 zu bilden. Die Reaktionsmischung wurde dann gereinigt und verdampft, bis sie trocken war, um RuL1 2Cl2 in der Form eines Feststoffes zu erhalten.
  • Eine Mischung, die 200 mg RuL1 2Cl2, 500 mg Ammoniumthiocyanat und 30 ml Dimethylformamid enthält, wurde unter Rückfluss für 4 Stunden erhitzt, um 150 mg RuL1 2(NCS)2 zu erhalten. Dieses RuL1 2(NCS)2 wird dann weiter mit Tetrabutylammoniumhydroxid behandelt, um eine Verbindung der Formel: RuL1 2(NCS)2 zu erhalten, bei der L1 die Verbindung der Formel (5) darstellt, bei welcher der Wasserstoff von einer der beiden Carboxylgruppen durch ein Tetrabutylammoniumion [(C4H9)4N] ausgetauscht ist. Die Elementaranalyse des Produktes offenbarte eine Zusammensetzung RuC62H86N8O8S2. Die Struktur des Produktes wurde durch die Protonen NMR-Analyse, durch das Elektrospray-Massenspektrum und durch das UV-sichtbare Spektrum bestätigt. Es wurde festgestellt, dass das molare Absorptionsvermögen des Produktes 18.000 bei einer Wellenlänge von 522 nm beträgt, welches im Vergleich mit dem Absorptionsvermögen des bekannten cis- Di(thiocyanat-N)bis(2,2'-pyridyl-4,4'-dicarboxylat)Ru(II) (molares Absorptionsvermögen: 14.200 bei 534 nm) um ungefähr 20 größer ist.
  • Beispiel 2
  • Beispiel 1 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass 1,10-Phenanthrolin-4-carbonsäure (eine Verbindung der Formel (6)) als L1 eingesetzt wurde, wodurch eine Verbindung der Formel: RuL1 2(NCS)2 erhalten wurde, bei der L1 die Verbindung der Formel (6) darstellt. Die Struktur des Produktes wurde auf die gleiche Art und Weise wie die Struktur aus Beispiel 1 aufgeklärt.
  • Beispiel 3
  • Beispiel 1 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass das Rutheniumchlorid durch Eisenchlorid oder Osmiumchlorid ersetzt wurde, um einen Metallkomplex der Formel ML1 2(NCS)2 zu erhalten, bei dem M Fe oder Os darstellt.
  • Beispiel 4
  • Beispiel 1 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass H2O, (NH4)CN, (NH4)NCO oder (NH4)SeCN durch (NH4)NSC ersetzt wurde, wodurch RuL1 2(OH)2, RuL1 2(CN)2, RuL1 2(NCO)2 und RuL1 2(SeCN)2 erhalten wurde.
  • Beispiel 5 (nicht die Erfindung)
  • Eine Mischung, die 200 mg RuL1 2Cl2, erhalten in Beispiel 1, 50 mg Phenanthrolin als einen zweiten Ligand L2 und 30 ml Dimethylformamid enthält, wurde unter Rückfluss erhitzt, um RuL1 2L2 zu erhalten.
  • Beispiel 6
  • TiO2 Pulver (P-25, hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd, Oberfläche: 55 m2/g, Partikeldurchmesser: weniger als 50 nm) wurde in einer flüssigen Mischung, enthaltend Wasser (20 Volumenteile), Acetylaceton (1 Volumenteil) und einem nichtionischen oberflächenaktiven Stoff, dispergiert, um eine Aufschlämmung, die ungefähr 1 Gew.-% TiO2 Pulver enthält, zu erhalten. Die Aufschlämmung wurde auf eine Oberfläche eines elektrisch leitfähigen Glassubstrates (F-SnO2, 10 Ω/qm2, Dicke: 1 mm) aufgetragen, und die Beschichtung wurde getrocknet und bei 500°C für 1 Stunde in Luft kalziniert, um eine kalzinierte Schicht (Halbleiterschicht) mit einer Dicke von 7 μm auf der Oberfläche des Substrates zu bilden. Es wurde festgestellt, dass die kalzinierte Schicht ein Verhältnis von der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche von 500 aufweist.
  • Das so erhaltene, die Halbleiterschicht tragende Substrat wurde in eine Lösung von dem in Beispiel 1 erhaltenen RuL1 2(NCS)2 in Ethanol (Konzentration: 100 mg/ml) eingetaucht, wobei die Auflösung von RuL1 2(NCS)2 in Ethanol bei 80°C unter Rückfluss stattfand. Dann wurde das behandelte Substrat bei Raumtemperatur getrocknet, um eine Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiterelektrode zu erhalten. Eine Zelle wurde unter Verwendung der Halbleiterelektrode und einer Gegenelektrode, die aus einem elektrisch leitfähigen Glas bestand, aufweisend Ablagerungen aus einer Pt-Schicht mit einer Dicke von 20 nm, konstruiert. Die beiden Elektroden wurden räumlich voneinander getrennt, um eine Lücke von 1 mmm zwischen den beiden zu definieren. In die Lücke wurde ein Redox-Elektrolyt platziert. Der Elektrolyt bestand aus einer flüssigen Mischung (zusammengesetzt aus 80 Volumenteilen Ethylencarbonat und 20 Volumenteilen Acetonitril), enthaltend 0,46 M Tetrapropylammoniumiodid und 0,6 M Iod.
  • Die so konstruierte Zelle (Fläche von 1 cm × 1 cm) wurde mit Licht von einer Xenonlampe (50 mW/cm2) durch einen Filter, der Licht mit einer Wellenlänge unter 420 nm herausfiltert, bestrahlt. Es wurde festgestellt, dass als Folge davon ein photoelektrischer Strom von 6,5 mA und 0,67 V erhalten wird.
  • Beispiel 7
  • Beispiel 6 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass Titandioxid durch Nioboxid (Nb2O5, Oberfläche: 99 m2/g, Partikeldurchmesser: weniger als 50 nm) ersetzt wurde. Es wurde festgestellt, dass die kalzinierte Schicht (Halbleiterschicht) ein Verhältnis von der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche von 850 aufweist. Es wurde festgestellt, dass nach der Bestrahlung mit der Xenonlampe ein photoelektrischer Strom von 0,739 mA und 0,64 V erhalten wird.
  • Beispiel 8
  • Beispiel 6 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass Titandioxid durch Indiumoxid (In2O3, Oberfläche: 25 m2/g, Partikeldurchmesser: weniger als 50 nm) ersetzt wurde. Es wurde festgestellt, dass die kalzinierte Schicht (Halbleiterschicht) ein Verhältnis von der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche von 200 aufweist. Es wurde festgestellt, dass nach der Bestrahlung mit der Xenonlampe ein photoelektrischer Strom von 0,685 mA und 0,110 V erhalten wird.
  • Beispiel 9
  • Beispiel 6 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass Titandioxid durch Zinnoxid (SnO2, Oberfläche: 60 m2/g, Partikeldurchmesser: weniger als 50 nm) ersetzt wurde. Es wurde festgestellt, dass die kalzinierte Schicht (Halbleiterschicht) ein Verhältnis von der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche von 500 aufweist. Es wurde festgestellt, dass nach der Bestrahlung mit der Xenonlampe ein photoelektrischer Strom von 1,72 mA und 0,307 V erhalten wird.
  • Beispiel 10
  • Beispiel 6 wurde auf die gleiche Art und Weise wie beschrieben wiederholt, außer dass Titandioxid durch Zinkoxid (ZnO, Oberfläche: 20 m2/g, Partikeldurchmesser: weniger als 50 nm) ersetzt wurde. Es wurde festgestellt, dass die kalzinierte Schicht (Halbleiterschicht) ein Verhältnis von der tatsächlichen Oberfläche zu der sichtbaren Oberfläche von 200 aufweist. Es wurde festgestellt, dass nach der Bestrahlung mit der Xenonlampe ein photoelektrischer Strom von 1,34 mA und 0,577 V erhalten wird.

Claims (3)

  1. Metallkomplex der Formel: (X)2M(L1) 2 dadurch gekennzeichnet, dass M ein Metall aus der Gruppe VIII, X eine polare Gruppe und L1 ein Phenanthrolin, enthaltend mindestens eine Carboxylgruppe, ist, dargestellt durch die Formel
    Figure 00110001
    deren Carboxylgruppen optional neutralisiert sind.
  2. Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiterelektrode enthaltend ein elektrisch leitfähigen Grundkörper, eine auf einer Oberfläche des elektrisch leitfähigen Grundkörpers bereitgestellte Oxid-Halbleiterschicht und einen auf dieser Schicht absorbierten Metallkomplex gemäß Anspruch 1.
  3. Eine Solarzelle enthaltend eine Farbstoff sensibilisierte Oxid-Halbleiterelektrode gemäß Anspruch 2, eine Gegenelektrode und einen Redox-Elektrolyten der mit besagter Farbstoff sensibilisierten Oxid-Halbleiterelektrode und besagter Gegenelektrode in Kontakt steht.
DE69929853T 1998-07-15 1999-03-22 Metallkomplex nützlich als Sensibilisator, farbstoffsensibilisierte Oxidhalbleiterelektrode und damit ausgestattete Solarzelle Expired - Lifetime DE69929853T2 (de)

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