JP5655591B2 - Photoelectric conversion element - Google Patents

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Description

本発明は、色素増感太陽電池用の光電変換素子に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion element for a dye-sensitized solar cell.

次世代の太陽電池として、低温でより低コストで製造が可能な有機太陽電池の開発が期待されている。有機太陽電池の中でも色素増感太陽電池は、製造コストを大幅に削減できる可能性があること、アモルファスシリコン太陽電池と同等な性能を持つこと、着色透明な太陽電池が作れることなど、従来の太陽電池にはない魅力を持つことから、特に注目を浴びている。   As a next-generation solar cell, development of an organic solar cell that can be manufactured at a low temperature and at a lower cost is expected. Among organic solar cells, dye-sensitized solar cells have the potential to significantly reduce manufacturing costs, have the same performance as amorphous silicon solar cells, and can produce colored transparent solar cells. It has attracted particular attention because of its attractiveness not found in batteries.

色素増感太陽電池は、一般に導電性基材上に色素を吸着した半導体からなる光電変換層を持つ半導体電極と、対向して設けられた導電性基材上に触媒層を設けた対向電極と、これら半導体電極と対向電極との間に保持された電解質層から構成されている。電解質層には、ヨウ素系酸化還元対を有機溶媒に溶かしたものが一般的に使用されている。ヨウ素系酸化還元対はイオン伝導度が高く、また酸化状態の色素を還元する速度が速い一方、作用極の導電性ガラス表面や酸化チタン表面での反応性が低いなど、優れた性能を有している。   In general, a dye-sensitized solar cell includes a semiconductor electrode having a photoelectric conversion layer made of a semiconductor having a dye adsorbed on a conductive substrate, and a counter electrode having a catalyst layer provided on a conductive substrate provided oppositely. The electrolyte layer is held between the semiconductor electrode and the counter electrode. As the electrolyte layer, an iodine-based redox couple dissolved in an organic solvent is generally used. Iodine-based redox couples have excellent performance, such as high ion conductivity and a high rate of reducing oxidized dyes, while low reactivity on the conductive glass surface and titanium oxide surface of the working electrode. ing.

しかしながら、ヨウ素系電解質は高い変換効率を得ることができるが、以下のような問題点がある。
・高い揮発性を有するため封止が非常に難しい。
・高い腐食性を有するため、電極として用いることのできる材料が限られている。
・ヨウ素系酸化還元対は可視光領域に非常に大きい吸光度係数を示し、色素の光吸収が阻害され、性能低下の原因となっている他、太陽電池の意匠性を強調する場合、ヨウ素の色が妨げとなり色素の鮮やかさを十分に生かすことができない。
However, iodine-based electrolytes can obtain high conversion efficiency, but have the following problems.
-It is very difficult to seal because of its high volatility.
-Since it has high corrosivity, the material which can be used as an electrode is limited.
・ Iodine-based redox couples have a very large absorbance coefficient in the visible light region, impeding the light absorption of the dye, causing performance degradation, and when emphasizing the design of solar cells, the iodine color This prevents the vividness of the pigment from being fully utilized.

このようにヨウ素系酸化還元対は酸化還元対としての性能は高いものの、欠点も有しているため、ヨウ素系に替わる酸化還元対が求められており、例えば臭素系、硫黄系、セレン系、鉄錯体系、コバルト錯体系、ベンゾキノン/ヒドロキノン系、(SCN)/(SCN)、(SeCN)/(SeCN)系等の酸化還元対が提案されている。しかしながら、何れも変化効率が低いことや、安定性や安全性に問題があるため実用性が高いとは言い難い。 Thus, although the iodine-based redox couple has high performance as a redox couple, it also has drawbacks, so a redox couple that replaces the iodine-based one is required. For example, bromine-based, sulfur-based, selenium-based, Redox couples such as iron complex system, cobalt complex system, benzoquinone / hydroquinone system, (SCN) / (SCN) 2 , (SeCN) / (SeCN) 2 system have been proposed. However, it is difficult to say that the practicality is high because the change efficiency is low and there are problems in stability and safety.

一方で、電荷輸送材を作製する際、通常はアセトニトリル等のニトリル系溶媒、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒が用いられるが、揮発や液漏れに起因する長期安定性や信頼性の低さが問題とされており、耐久性、信頼性向上のため電荷輸送液の不揮発化や擬固体化が行われている。例えば、特許文献1では、前記電解質層を、電解液及び該電解液と略同一の屈折率を有する微粒子からなるナノコンポジットゲルにすることを提案している。   On the other hand, nitrile solvents such as acetonitrile and carbonate solvents such as propylene carbonate are usually used when preparing charge transport materials, but there are problems with long-term stability and low reliability due to volatilization and liquid leakage. In order to improve durability and reliability, the charge transport liquid is made non-volatile or pseudo-solid. For example, Patent Document 1 proposes that the electrolyte layer be a nanocomposite gel composed of an electrolytic solution and fine particles having substantially the same refractive index as the electrolytic solution.

特開2007−200708号公報JP 2007-200808 A

しかしながら、特許文献1では、酸化還元対としてヨウ素系酸化還元対が使用されており、色彩面に問題がある。そこで、本発明は、色素の光吸収を抑え、色彩性を損なわない、高効率で意匠性に優れるとともに安定性が高く、太陽電池用として好適な光電変換素子を提供することを目的とする。   However, in Patent Document 1, an iodine-based redox pair is used as the redox pair, and there is a problem in color. Therefore, an object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element suitable for a solar cell, which suppresses light absorption of a dye, does not impair color, and has high efficiency and excellent design properties and high stability.

前記課題を解決するため、本発明は、下記の光電変換素子を提供する。
(1)半導体電極と、対向電極と、前記両極間に保持された電解質層とを備えた光電変換素子であって、
前記電解質層が、酸化還元対として2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン及2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンの両方をそれぞれ1.0mM〜1.0M、添加剤として下記一般式(A)で表される基本骨格をゆするアンモニウム塩を1.0mM〜2.0M含有し、かつ、金属酸化物により擬固体化されていることを特徴とする光電変換素子。
NH ・・・・(A)
(式中、X はカルボン酸イオンである)
(2)前記金属酸化物が、SiO 、TiO 、SnO 、WO 、ZnO 、ITO、BaTiO 、Nb 、In 、ZrO 、Ta 、La 、SrTiO 、Y 、Ho 、Bi 、CeO 及びAl からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記(1)記載の光電変換素子。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following photoelectric conversion element.
(1) A photoelectric conversion element comprising a semiconductor electrode, a counter electrode, and an electrolyte layer held between the two electrodes,
Wherein the electrolyte layer is a compound represented by the following general redox pairs 2,5-di -t- butyl Benzokino down及 beauty 2,5-di -t- butyl Hidorokino down both respectively 1.0MM~1.0M, as additives A photoelectric conversion element comprising 1.0 mM to 2.0 M of an ammonium salt having a basic skeleton represented by the formula (A) and being pseudo-solidified with a metal oxide.
NH 4 + X - ···· (A )
(Wherein, X - is a carboxylate ion)
(2) the metal oxide, SiO 2, TiO 2, SnO 2, WO 2, ZnO 2, ITO, BaTiO 3, Nb 2 O 5, In 2 O 3, ZrO 2, Ta 2 O 5, La 2 O 3, SrTiO 3, Y 2 O 3, Ho 2 O 3, Bi 2 O 3, above, wherein at least one Tanedea Rukoto selected from the group consisting of CeO 2 and Al 2 O 3 (1) according Photoelectric conversion element.

本発明では、ヒドロキノン/ベンゾキノン系酸化還元対を用いるが、ヨウ素電荷輸送材と比較すると、着色を抑えることはできるものの、発電効率に劣るという問題がある。そこで、特定のアンモニウム塩を添加することで、電荷輸送材として高い性能・安定性を達成し、更にはヨウ素と比較して着色を抑えた酸化還元対を達成することができる。また、電解質層を金属酸化物で擬固体化(ナノコンポジットゲル化)することにより、耐久性が更に高まる。   In the present invention, a hydroquinone / benzoquinone-based redox pair is used. However, compared with an iodine charge transport material, although coloring can be suppressed, there is a problem that power generation efficiency is inferior. Therefore, by adding a specific ammonium salt, it is possible to achieve high performance and stability as a charge transport material, and furthermore, it is possible to achieve a redox couple in which coloring is suppressed as compared with iodine. Moreover, durability is further increased by making the electrolyte layer pseudo-solid (nanocomposite gelation) with a metal oxide.

本発明によれば、電解質層に含まれる2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン/2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン、特定のアンモニウム塩混合電荷輸送材が、酸化還元対として高い性能・安定性を有するだけでなく、ヨウ素系電荷輸送材と比べて薄色であるため、光電変換素子の色彩性を損なわず、高効率で意匠性に優れ、更に電解質層を金属酸化物で擬固体化したことにより、耐久性がより高まった光電変換素子を提供することができる。 According to the present invention, 2,5-di -t- butyl Hidorokino on / 2,5-di -t- butyl Benzokino emissions contained in the electrolyte layer, the specific ammonium salt mixture charge transporting material, a high redox pairs In addition to performance and stability, it is lighter in color than iodine-based charge transport materials, so it does not impair the color of the photoelectric conversion element, is highly efficient and excellent in design, and the electrolyte layer is made of metal oxide. Due to the quasi-solidification, a photoelectric conversion element with higher durability can be provided.

光電変換素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a photoelectric conversion element.

以下に、本発明の光電変換素子に関して、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the photoelectric conversion element of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は光電変換素子Aを示す断面図であるが、透明基体1の一方の面に透明導電膜2を形成し、更にその表面に半導体層3を一体化してなる半導体電極8と、電極基材7の一方の面に触媒層6を形成した対向電極9とを、透明電極膜2と触媒層6とが対向するように離間して配置し、半導体電極8と対向電極9との間に電解質層5を介在させた構成となっている。また、半導体層3には増感色素4が吸着される。下記に、各構成要素について詳説する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion element A. A semiconductor electrode 8 in which a transparent conductive film 2 is formed on one surface of a transparent substrate 1 and a semiconductor layer 3 is further integrated on the surface, and an electrode substrate A counter electrode 9 having a catalyst layer 6 formed on one surface of the material 7 is arranged so as to be separated so that the transparent electrode film 2 and the catalyst layer 6 face each other, and between the semiconductor electrode 8 and the counter electrode 9. The electrolyte layer 5 is interposed. Further, the sensitizing dye 4 is adsorbed on the semiconductor layer 3. Below, each component is explained in detail.

〔透明基体1〕
透明基体1は、可視光を透過するものが使用でき、透明なガラスが好適に利用できる。また、透明導電膜2が形成される側の表面を加工して入射光を散乱させることで、高効率で入射光を利用することができる。また、ガラスに限らず、光を透過するものであればプラスチック板やプラスチックフィルム等も使用できる。
[Transparent substrate 1]
As the transparent substrate 1, one that transmits visible light can be used, and transparent glass can be preferably used. Moreover, incident light can be utilized with high efficiency by processing the surface on the side where the transparent conductive film 2 is formed and scattering incident light. Moreover, not only glass but a plastic plate, a plastic film, etc. can be used if it transmits light.

透明基体1の厚さは、光電変換素子Aの形状や使用条件により異なるため特に限定はされないが、例えばガラスやプラスチックなどを用いた場合では、実使用時の耐久性を考慮して1mm〜1cm程度が好ましく、フレキシブル性が必要とされ、プラスチックフィルムなどを使用した場合は、1μm〜1mm程度が好ましい。   The thickness of the transparent substrate 1 is not particularly limited because it varies depending on the shape and usage conditions of the photoelectric conversion element A. For example, when glass or plastic is used, 1 mm to 1 cm in consideration of durability during actual use. The degree is preferable, flexibility is required, and when a plastic film or the like is used, about 1 μm to 1 mm is preferable.

〔透明導電膜2〕
透明導電膜2には、可視光を透過して、かつ導電性を有する材料が使用できる。このような材料としては、例えば金属酸化物が挙げられる。特に限定はされないが、例えばフッ素をドープした酸化スズ(以下、「FTO」と略記する。)や、酸化インジウム、酸化スズと酸化インジウムの混合体(以下、「ITO」と略記する。)、アンチモンをドープした酸化スズ、酸化亜鉛などが好適に用いることができる。
[Transparent conductive film 2]
The transparent conductive film 2 can be made of a material that transmits visible light and has conductivity. An example of such a material is a metal oxide. Although not particularly limited, for example, tin oxide doped with fluorine (hereinafter abbreviated as “FTO”), indium oxide, a mixture of tin oxide and indium oxide (hereinafter abbreviated as “ITO”), antimony, and the like. Oxide-doped tin oxide, zinc oxide, and the like can be suitably used.

また、分散させるなどの処理により可視光が透過すれば、不透明な導電性材料を用いることもできる。このような材料としては炭素材料や金属が挙げられる。炭素材料としては、特に限定はされないが、例えば黒鉛(グラファイト)、カーボンブラック、グラッシーカーボン、カーボンナノチューブやフラーレンなどが挙げられる。また、金属としては、特に限定はされないが、例えば白金、金、銀、ルテニウム、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、チタン、タンタル、およびそれらの合金などが挙げられる。   In addition, an opaque conductive material can be used as long as visible light is transmitted through a treatment such as dispersion. Such materials include carbon materials and metals. Although it does not specifically limit as a carbon material, For example, graphite (graphite), carbon black, glassy carbon, a carbon nanotube, fullerene, etc. are mentioned. Further, the metal is not particularly limited, and examples thereof include platinum, gold, silver, ruthenium, copper, aluminum, nickel, cobalt, chromium, iron, molybdenum, titanium, tantalum, and alloys thereof.

透明導電膜2の厚さは、用いる材料により導電性が異なるため特には限定されないが、一般的に使用されるFTO被膜付ガラスでは、0.01μm〜5μmであり、好ましくは0.1μm〜1μmである。また、必要とされる導電性は、使用する電極の面積により異なり、広い電極ほど低抵抗であることが求められるが、一般的にシート抵抗(面抵抗率)で100Ω/□以下、好ましくは10Ω/□以下、より好ましは5Ω/□以下である。このシート抵抗は、薄膜やフィルム状物質の電気抵抗値であり、単位はΩであるが、シートであることを示すため慣用的に「Ω/□(ohm/square)」と記述している。透明基体1及び透明導電膜2との積層体の厚さ、または透明基体1と透明導電膜2とを一体化した厚さは、上述のように光電変換素子Aの形状や使用条件により異なるため特に限定はされないが、一般的に1μm〜1cm程度である。   The thickness of the transparent conductive film 2 is not particularly limited because the conductivity varies depending on the material to be used, but is generally 0.01 μm to 5 μm, preferably 0.1 μm to 1 μm in the FTO coated glass generally used. It is. Further, the required conductivity varies depending on the area of the electrode to be used, and it is required that the wider the electrode, the lower the resistance. In general, the sheet resistance (surface resistivity) is 100Ω / □ or less, preferably 10Ω. / □ or less, more preferably 5Ω / □ or less. This sheet resistance is an electrical resistance value of a thin film or film-like substance, and its unit is Ω, but is conventionally described as “Ω / □ (ohm / square)” to indicate that it is a sheet. Since the thickness of the laminated body of the transparent substrate 1 and the transparent conductive film 2 or the thickness obtained by integrating the transparent substrate 1 and the transparent conductive film 2 varies depending on the shape and use conditions of the photoelectric conversion element A as described above. Although not particularly limited, it is generally about 1 μm to 1 cm.

〔半導体層3〕
半導体層3は、増感色素4を吸着できるように多孔質の金属酸化物半導体からなるが、特に限定はされないが、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズなどが挙げられ、特に二酸化チタン、さらにはアナターゼ型二酸化チタンが好適である。また、電気抵抗値を下げるため、金属酸化物の粒界は少ないことが望ましい。また、増感色素4をより多く吸着させるために、半導体層3は比表面積の大きなものが望ましく、具体的には10〜200m/gが望ましい。
[Semiconductor layer 3]
The semiconductor layer 3 is composed of a porous metal oxide semiconductor so that the sensitizing dye 4 can be adsorbed, but is not particularly limited, and examples thereof include titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and particularly titanium dioxide, Anatase type titanium dioxide is preferred. Further, it is desirable that the metal oxide has few grain boundaries in order to reduce the electric resistance value. Further, in order to adsorb more sensitizing dye 4, the semiconductor layer 3 preferably has a large specific surface area, specifically 10 to 200 m 2 / g.

このような半導体層3は、既知の方法で透明導電膜2上に設けることができ、例として、ゾルゲル法や、分散体ペーストの塗布、また、電析や電着させる方法がある。また、半導体層3の厚さは、用いる酸化物により最適値が異なるため特には限定されないが、0.1μm〜50μm、好ましくは3〜30μmであり、より好ましくは5〜15μmである。   Such a semiconductor layer 3 can be provided on the transparent conductive film 2 by a known method, and examples thereof include a sol-gel method, application of a dispersion paste, electrodeposition and electrodeposition. The thickness of the semiconductor layer 3 is not particularly limited because the optimum value varies depending on the oxide used, but is 0.1 μm to 50 μm, preferably 3 to 30 μm, and more preferably 5 to 15 μm.

〔増感色素4〕
増感色素4としては、太陽光により励起されて半導体層3に電子注入できるものであればよく、一般的に光電変換素子に用いられている色素を用いることができるが、変換効率を向上させるためには、その吸収スペクトルが太陽光スペクトルと広波長域で重なっていて、耐光性が高いことが望ましい。増感色素4としては、金属錯体色素、例えば、ルテニウム錯体、鉄錯体、銅錯体などが挙げられる。さらに、シアン系色素、ポルフィリン系色素、ポリエン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素、スクアリン酸系色素、メチン系色素、キサンテン系色素、インドリン系色素などが挙げられる。
[Sensitizing dye 4]
As the sensitizing dye 4, any dye that can be excited by sunlight and can inject electrons into the semiconductor layer 3 can be used, and dyes generally used in photoelectric conversion elements can be used, but the conversion efficiency is improved. For this purpose, it is desirable that the absorption spectrum overlaps with the sunlight spectrum in a wide wavelength range and has high light resistance. Examples of the sensitizing dye 4 include metal complex dyes such as ruthenium complexes, iron complexes, and copper complexes. Further examples include cyan dyes, porphyrin dyes, polyene dyes, coumarin dyes, cyanine dyes, squaric acid dyes, methine dyes, xanthene dyes, indoline dyes, and the like.

〔電解質層5〕
電解質層5は、本発明では酸化還元対として2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンと2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノンと、下記一般式(A)で表されるアンモニウム塩を混合した組成となっている。
NH ・・・・(A)
式中、X は、有機溶媒への溶解性を考慮すると、酸解離定数が大きく、NH が安定に存在できることから酢酸イオン、プロピオン酸イオン、安息香酸イオンなどに代表されるカルボン酸イオンとする
[Electrolyte layer 5]
The electrolyte layer 5, a 2,5-di -t- butyl Hidorokino in as redox couple in the present invention, a 2,5-di -t- butyl Benzokino emissions, ammonium salt represented by the following general formula (A) The composition is mixed.
NH 4 + X - ···· (A )
Wherein, X -, considering the solubility in organic solvents, acid dissociation constant is rather large, NH 4 + acetate ions can exist stably, propionate ion, a carboxylic acid typified benzoate the ion.

酸化還元組成物中のアンモニウム塩の濃度としては、溶媒に対して1.0mM〜2.0Mの範囲である。濃度が1.0mMより小さい場合、アンモニウム塩の添加効果がほとんど得られなくなり、変換効率の向上はほとんど見られない。一方、濃度が2.0Mより大きくしても、変換効率の向上はほとんど見られないだけではなく、溶解度の問題から、アンモニウム塩が溶液中で析出してしまう虞がある。好ましい濃度は、20mM〜2.0Mである。   The concentration of the ammonium salt in the redox composition is in the range of 1.0 mM to 2.0 M with respect to the solvent. When the concentration is smaller than 1.0 mM, the effect of adding an ammonium salt is hardly obtained, and the conversion efficiency is hardly improved. On the other hand, even if the concentration is higher than 2.0M, the conversion efficiency is hardly improved, and ammonium salts may be precipitated in the solution due to solubility problems. A preferred concentration is 20 mM to 2.0 M.

酸化環元組成物中の2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンの濃度としては、溶媒に対して1.0mM〜1.0Mの範囲である。濃度が1.0mMより小さい場合、添加効果がほとんど得られなくなり、変換効率の向上はほとんど見られない。一方、濃度を1.0Mより大きくしても、変換効率の向上はほとんど見られないだけではなく、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンの溶解度の問題から、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンが溶液中で析出してしまう虞がある。好ましい濃度は、10mM〜1.0Mである。 The concentration of 2,5-di -t- butyl Hidorokino emissions of oxidized ring original composition in the range of 1.0mM~1.0M the solvent. When the concentration is smaller than 1.0 mM, the addition effect is hardly obtained, and the conversion efficiency is hardly improved. On the other hand, increasing the concentration from 1.0 M, the improvement of the conversion efficiency not only hardly observed, from 2,5-di -t- butyl Hidorokino down solubility problems, 2,5-di -t - there is a possibility that the butyl Hidorokino down will be precipitated in the solution. A preferred concentration is 10 mM to 1.0 M.

酸化環元組成物中の2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノンの濃度としては、溶媒に対して1.0mM〜1.0Mの範囲である。濃度が1.0mMより小さい場合、添加効果がほとんど得られなくなり、変換効率の向上はほとんど見られない。一方、濃度を1.0Mより大きくしても、変換効率の向上はほとんど見られないだけではなく、2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノンの溶解度の問題から、2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノンが溶液中で析出してしまう虞がある。好ましい濃度は、10mM〜1.0Mである。 The concentration of 2,5-di -t- butyl Benzokino emissions of oxidized ring original composition in the range of 1.0mM~1.0M the solvent. When the concentration is smaller than 1.0 mM, the addition effect is hardly obtained, and the conversion efficiency is hardly improved. On the other hand, increasing the concentration from 1.0 M, the improvement of the conversion efficiency not only hardly observed, from 2,5-di -t- butyl Benzokino down solubility problems, 2,5-di -t - there is a possibility that the butyl Benzokino down will be precipitated in the solution. A preferred concentration is 10 mM to 1.0 M.

また、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン、アンモニウム塩の混合比は特に限定されないが、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンモル濃度をx、2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノンのモル濃度をy、アンモニウム塩のモル濃度をzとすると、以下の式を満たすことが好ましい。
0.05≦x/y≦20、0.5≦(x+y)/z≦2.0
Further, 2,5-di -t- butyl Hidorokino emissions, 2,5-di -t- butyl Benzokino down, the mixing ratio of the ammonium salt is not particularly limited, 2,5-di -t- butyl Hidorokino Nmo Le Concentration the x, the molar concentration of 2,5-di -t- butyl Benzokino down y, when the molar concentration of ammonium salt is z, it is preferable to satisfy the following expression.
0.05 ≦ x / y ≦ 20, 0.5 ≦ (x + y) /z≦2.0

上記酸化還元対を溶解させる溶媒としては、酸化還元対を溶解できる化合物であれば特に制限はなく、非水性有機溶媒、常温溶融塩、プロトン性有機溶媒などから任意に選択できる。また、アンモニウム塩は有機溶媒に難溶であることがあるが、その場合は、溶媒にカルボン酸を添加することで、溶解させることができる。   The solvent for dissolving the redox couple is not particularly limited as long as it is a compound capable of dissolving the redox couple, and can be arbitrarily selected from a non-aqueous organic solvent, a room temperature molten salt, a protic organic solvent, and the like. In addition, the ammonium salt may be hardly soluble in an organic solvent. In that case, the ammonium salt can be dissolved by adding a carboxylic acid to the solvent.

例えば有機溶媒として、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、パレロニトリル、3−メトキシプロピオニトリルなどのニトリル化合物、γ−ブチルラクトンやパレロラクトンなどのラクトン化合物、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物、ジオキサンやジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、低重合度ポリエチレングリコールなどのエーテル類、メタノール、エタノール等のアルコール類、さらにはジメチルホルムアミドやイミダゾール類などが挙げられ、中でもアセトニトリル、パレロニトリル、3−メトキシプロピオニトリル、プロピレンカーボネート、低重合度ポリエチレングリコールなどを好適に用いることができる。   Examples of organic solvents include nitrile compounds such as acetonitrile, methoxyacetonitrile, parelonitrile, and 3-methoxypropionitrile, lactone compounds such as γ-butyllactone and parerolactone, carbonate compounds such as ethylene carbonate and propylene carbonate, dioxane, diethyl ether, and ethylene. Examples include glycol dialkyl ethers, ethers such as low-polymerization polyethylene glycol, alcohols such as methanol and ethanol, and dimethylformamide and imidazoles. Among them, acetonitrile, pareronitrile, 3-methoxypropionitrile, propylene carbonate, low Polymerization degree polyethylene glycol etc. can be used conveniently.

カルボン酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸を代表とする飽和カルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸、2−エチルプロペン酸を代表とする不飽和カルボン酸、安息香酸、フタル酸などを代表とする、芳香族カルボン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸などのヒドロキシ酸などが例として挙げられる。   As carboxylic acid, saturated carboxylic acid represented by formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, unsaturated carboxylic acid represented by acrylic acid, methacrylic acid, 2-ethylpropenoic acid, benzoic acid, Examples include aromatic carboxylic acids such as phthalic acid, hydroxy acids such as lactic acid, malic acid, and citric acid.

溶媒の組成は、アンモニウム塩を溶解することができればよいが、カルボン酸成分の添加量が多くなるほど変換効率が低下する傾向があるため、カルボン酸成分の添加量は可能な限り少ないことが好ましい。なお、アンモニウム塩が使用する有機溶媒に溶解する場合は、カルボン酸成分を添加する必要はない。   The composition of the solvent only needs to dissolve the ammonium salt, but the conversion efficiency tends to decrease as the amount of the carboxylic acid component added increases. Therefore, the amount of the carboxylic acid component added is preferably as small as possible. When the ammonium salt is dissolved in the organic solvent used, it is not necessary to add a carboxylic acid component.

また、電解質層5を擬固体化して、より耐久性や信頼性を高める。本発明では、金属酸化物のナノ粒子を分散させて架橋点とすることで、ナノコンポジットゲル化させる。金属酸化物としては、上記の酸化還元対と溶媒とを含む電荷輸送液をゲル化できれば制限はなく、SiO、TiO、SnO、WO、ZnO、ITO、BaTiO、Nb、In、ZrO、Ta、La、SrTiO、Y、Ho、Bi、CeO及びAlなどの金属酸化物を用いることが好ましい。これらは、それぞれ単独でもよく、2種以上の混合物であってもよい。ナノ粒子としてポリメチルメタクリレートやポリメチルアクリレート等の高分子ナノ粒子や、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボン系材料によってもマイクロコンポジットゲル化できるものの、電解質層5の薄色化のためにはナノ粒子は無色もしくは白色である必要があるため、カーボン系材料は好ましくない。また、高分子ナノ粒子は、有機溶媒への溶解性が懸念されるため好ましくない。 In addition, the electrolyte layer 5 is quasi-solidified to enhance durability and reliability. In the present invention, a nanocomposite gel is formed by dispersing metal oxide nanoparticles to form crosslinking points. The metal oxide is not limited as long as the charge transport liquid containing the redox couple and the solvent can be gelled, and is SiO 2 , TiO 2 , SnO 2 , WO 2 , ZnO 2 , ITO, BaTiO 3 , Nb 2 O. 5 , metal oxides such as In 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , SrTiO 3 , Y 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Bi 2 O 3 , CeO 2 and Al 2 O 3 Is preferably used. These may be used alone or as a mixture of two or more. Although nano-particles can be made into microcomposite gels using polymer nanoparticles such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate, and carbon-based materials such as carbon fibers and carbon nanotubes, the nanoparticles are used for reducing the color of the electrolyte layer 5. Since carbon must be colorless or white, a carbon-based material is not preferable. In addition, polymer nanoparticles are not preferred because of concerns about solubility in organic solvents.

ナノ粒子の粒径は細かいほど好ましく、1〜1000nmが好適である。粒径が1nm未満では製造が困難になり高コストになり、1000nmを超えると電荷輸送液の保持力が小さくなり、液漏れ等の問題が生じる。   The smaller the particle size of the nanoparticles, the better, and 1 to 1000 nm is preferred. If the particle size is less than 1 nm, the production becomes difficult and the cost becomes high.

ナノ粒子の添加量は、電荷輸送液をゲル化できる量であるが、電荷輸送液の重量に対しいて5〜70質量%が好ましい。添加量が5質量%では電荷輸送液の十分な保持ができず電解質層5を擬固体化できない。一方、70質量%を超えると、電荷輸送液が完全に固化してしまい、半導体電極8と対向電極9との間での電子の授受が円滑に進まなくなり、変化効率が低下するおそれがある。   The addition amount of the nanoparticles is an amount capable of gelling the charge transport liquid, but is preferably 5 to 70% by mass with respect to the weight of the charge transport liquid. If the addition amount is 5% by mass, the charge transport liquid cannot be sufficiently retained, and the electrolyte layer 5 cannot be quasi-solidified. On the other hand, if it exceeds 70 mass%, the charge transport liquid is completely solidified, and the transfer of electrons between the semiconductor electrode 8 and the counter electrode 9 does not proceed smoothly, and the change efficiency may be reduced.

更に、電解質層5には、支持電解質として、リチウム塩やイミダゾリウム塩、4級アンモニウム塩、常温溶融塩などを添加することができる。これらの添加剤は電解質層の特性を損ねない程度に添加することができる。   Furthermore, a lithium salt, an imidazolium salt, a quaternary ammonium salt, a room temperature molten salt, or the like can be added to the electrolyte layer 5 as a supporting electrolyte. These additives can be added to such an extent that the characteristics of the electrolyte layer are not impaired.

〔触媒層6〕
触媒層6としては、電解質中の酸化還元対の酸化体を還元体に還元する還元反応を速やかに進行させることが可能な電極特性を有するものであれば特に限定されないが、塩化白金酸を塗布、熱処理したものや、白金を蒸着した白金触媒電極、活性炭、グラッシーカーボン、カーボンナノチューブのような炭素材料、硫化コバルトなどの無機硫黄化合物、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性高分子などが使用できるが、その中でも白金触媒電極が好ましく使用できる。また、触媒層6の厚さは、5nm〜5μmが適当であり、特に好ましくは50nm〜2μmである。
[Catalyst layer 6]
The catalyst layer 6 is not particularly limited as long as it has electrode characteristics capable of promptly proceeding with a reduction reaction for reducing the oxidized form of the redox couple in the electrolyte to a reduced form. , Heat treated materials, platinum catalyst electrodes deposited with platinum, carbon materials such as activated carbon, glassy carbon and carbon nanotubes, inorganic sulfur compounds such as cobalt sulfide, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline, etc. However, among them, a platinum catalyst electrode can be preferably used. The thickness of the catalyst layer 6 is suitably 5 nm to 5 μm, particularly preferably 50 nm to 2 μm.

〔電極基材7〕
電極基材7は、触媒層6の支持体兼集電体として用いられるため、表面部分に導電性を有していることが好ましく例えば、金属として白金、金、銀、ルテニウム、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、チタン、タンタル、およびそれらの合金や、炭素材料として、例えば黒鉛(グラファイト)、カーボンブラック、グラッシーカーボン、カーボンナノチューブ、フラーレンなど、金属酸化物として、FTO、ITO、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどを用いることができる。また、表面が導電性を有するように処理すれば、ガラスやプラスチックなどの絶縁体も用いることができる。
[Electrode substrate 7]
Since the electrode substrate 7 is used as a support and a current collector of the catalyst layer 6, it is preferable that the surface portion has conductivity, for example, platinum, gold, silver, ruthenium, copper, aluminum as a metal, Nickel, cobalt, chromium, iron, molybdenum, titanium, tantalum, and alloys thereof, and carbon materials such as graphite, carbon black, glassy carbon, carbon nanotube, fullerene, etc., metal oxides such as FTO, ITO Indium oxide, zinc oxide, antimony oxide, or the like can be used. In addition, an insulator such as glass or plastic can be used if the surface is treated so as to have conductivity.

以下、実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further, this invention is not restrict | limited at all by this.

(光電変換素子の作製)
以下のようにして、図1に示す構造の光電変換素子を作製した。
(Preparation of photoelectric conversion element)
A photoelectric conversion element having the structure shown in FIG. 1 was produced as follows.

〔半導体電極の作製〕
ジオマテック(株)製のITO膜付きガラス(スパッタ品)を必要なサイズに切り出し、ガラス洗浄剤で洗い、洗浄剤を純水で洗い流した後、アセトン、ヘキサン、アセトン、純水、純水の順番で各5分ずつ超音波洗浄を行った。乾燥後、UVオゾン洗浄機を用いて10分間仕上洗浄を行った後、70℃のTiCl水溶液中に30分間浸漬した。浸漬後、純水で洗浄し、よく乾燥させた後、ITO膜表面にTiOペースト(Ti−Nanoxide D)をKコントロールコーター(松尾製作所製)で50μm程度の厚さに塗布した。30分程静置、乾燥させた後、80℃で30分、450℃で30分の順に大気中で焼成し、厚さ10μmの多孔質酸化チタンを有する半導体電極を得た。
[Production of semiconductor electrode]
Cut the glass with ITO film (sputtered product) manufactured by Geomat Co., Ltd. into the required size, wash with glass cleaner, rinse the cleaner with pure water, then acetone, hexane, acetone, pure water, pure water in this order Then, ultrasonic cleaning was performed for 5 minutes each. After drying, finish cleaning was performed for 10 minutes using a UV ozone cleaner, and then immersed in an aqueous TiCl 4 solution at 70 ° C. for 30 minutes. After immersion, the substrate was washed with pure water and dried well, and a TiO 2 paste (Ti-Nanoxide D) was applied to the surface of the ITO film to a thickness of about 50 μm with a K control coater (manufactured by Matsuo Seisakusho). After standing and drying for about 30 minutes, firing was performed in the air in the order of 30 minutes at 80 ° C. and 30 minutes at 450 ° C. to obtain a semiconductor electrode having 10 μm thick porous titanium oxide.

〔増感色素の吸着〕
増感色素として、N3と呼ばれるシス−ビス(イソチオシアナト)ビス(2,2’−ピビリジル−4,4’−ジカルボキシラート)ルテニウム(II)(和光純薬工業(株)製)を用いた。色素溶液は、0.3mMのエタノール溶液とした。そして、上記の半導体電極を色素溶液に浸漬し、遮光下40℃程度で3時間静置した。その後それぞれエタノールで余分な色素を洗浄し、風乾した。
[Adsorption of sensitizing dye]
As a sensitizing dye, cis-bis (isothiocyanato) bis (2,2′-pybilidyl-4,4′-dicarboxylate) ruthenium (II) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) called N3 was used. The dye solution was a 0.3 mM ethanol solution. And said semiconductor electrode was immersed in the pigment | dye solution, and it left still at about 40 degreeC under light-shielding for 3 hours. Thereafter, the excess pigment was washed with ethanol and air-dried.

〔対向電極の作製〕
対向電極は、ガラス基板の上に白金薄膜層を蒸着したものを用いた。白金薄膜の厚さは約200nmであった。
[Preparation of counter electrode]
The counter electrode used was a platinum thin film layer deposited on a glass substrate. The thickness of the platinum thin film was about 200 nm.

〔電解質層〕
酢酸アンモニウム(和光純薬工業(株)製)、安息香酸アンモニウム(和光純薬工業(株)製)、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン(和光純薬工業(株)製)、2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン(和光純薬工業(株)製)、アセトニトリル(和光純薬工業(株)製)、酢酸(和光純薬工業(株)製)、安息香酸(和光純薬工業(株)製)及びナノ粒子として二酸化珪素(日本エアロジル(株)製「シリカゲル♯200(粒径12nm)」または二酸化チタン(SOLARONIX社製「Ti−Nanoxide D(粒径13nm)」を用い、表1に示す組成とした。尚、酢酸及びアセトニトリルは、凍結脱気したものを用いた。安息香酸は、アルゴン置換された乾燥容器内で保管してあるものをそのまま用いた。
(Electrolyte layer)
Ammonium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), ammonium benzoate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,5-di-t-butylhydroquinone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2, 5-di-t-butylbenzoquinone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), acetonitrile (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), acetic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), benzoic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Made by Co., Ltd.) and silicon dioxide (“silica gel # 200 (particle size: 12 nm)” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) or titanium dioxide (“Ti-Nanoxide D (particle size: 13 nm) manufactured by SOLARONIX)” as a nanoparticle, The acetic acid and acetonitrile were frozen and degassed, and the benzoic acid was stored in a dry container purged with argon as it was.

具体的には、乾燥させ、アルゴン置換を行ったガラス容器に酢酸アンモニウム、もしくは安息香酸アンモニウムを入れ、酢酸または3−プロピオメトキシニトリル(3−MPN)を加え、固体が溶けきるまで振り混ぜた後、2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンを加えて電荷輸送液を調製した。次いで、電荷輸送液にナノ粒子を添加し、遊星式撹拌・脱法装置を用いて十分に撹拌脱法処理を行い、ナノコンポジットゲル化した。   Specifically, ammonium acetate or ammonium benzoate was placed in a glass container that had been dried and purged with argon, acetic acid or 3-propiomethoxynitrile (3-MPN) was added, and the mixture was shaken until the solid was completely dissolved. Thereafter, 2,5-di-t-butylbenzoquinone and 2,5-di-t-butylhydroquinone were added to prepare a charge transport liquid. Next, nanoparticles were added to the charge transport liquid, and the mixture was sufficiently stirred and dehydrated using a planetary agitation / desorption apparatus to form a nanocomposite gel.

尚、比較例1、5ではナノ粒子を添加せず、電解質層をゲル化していない。また、比較例6における電荷輸送液は表2に示すとおりである。   In Comparative Examples 1 and 5, the nanoparticles were not added and the electrolyte layer was not gelled. The charge transport liquid in Comparative Example 6 is as shown in Table 2.

〔光電変換素子の組立〕
半導体電極と、対向電極との間に電解質層を介在させ、側面をエポキシ系接着剤でシールした。尚、この作業はアルゴン置換されたグローブボックス内にて行った。
[Assembly of photoelectric conversion element]
An electrolyte layer was interposed between the semiconductor electrode and the counter electrode, and the side surfaces were sealed with an epoxy adhesive. This operation was performed in a glove box substituted with argon.

〔光電変換素子の評価〕
光電変換素子について、(1)ソーラーシミュレーターを用いて評価した。擬似太陽光は、AM1.5条件下で100mW/cmの光を用い、開放電圧、短絡電流、フィルファクターから変換効率を算出して光電変換特性を評価した。また、(2)光照射1000時間後に再度変換効率を測定し、組立て直後の変換効率との相対比から耐久性を評価した。更に、(3)電解質層及び素子の外観を目視にて観測した。それぞれの結果を表1に併記する。
[Evaluation of photoelectric conversion element]
The photoelectric conversion element was evaluated using (1) a solar simulator. Pseudo sunlight used light of 100 mW / cm 2 under AM1.5 conditions, and calculated photoelectric conversion characteristics by calculating conversion efficiency from open circuit voltage, short circuit current, and fill factor. (2) The conversion efficiency was measured again after 1000 hours of light irradiation, and the durability was evaluated from the relative ratio with the conversion efficiency immediately after assembly. Further, (3) the appearance of the electrolyte layer and the element was visually observed. The results are shown in Table 1.

Figure 0005655591
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Figure 0005655591
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実施例1〜7は何れも、電解質層が2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、アンモニウム塩を含み、更にはナノコンポジットゲル化されているため60℃、1000時間光照射後も光電変換特定に大きな変化は表れず、優れた耐久性を示している。   In each of Examples 1 to 7, since the electrolyte layer contains 2,5-di-t-butylbenzoquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, and an ammonium salt, and is further nanocomposite gelled, 60 Even after light irradiation at 1000 ° C. for 1000 hours, no significant change appears in the photoelectric conversion specification, indicating excellent durability.

また、実施例1〜3、比較例1〜3に示すように、二酸化珪素ナノ粒子の添加量が少ない場合に十分な耐久性が得られないが(比較例2)、二酸化珪素ナノ粒子の添加量がおおくなるにつれて耐久性が向上する(実施例1〜3)。組み立て直後の変換効率は、二酸化珪素ナノ粒子を添加しない場合(比較例1)と比較して若干の向上が見られるが、これは二酸化珪素ナノ粒子の添加による電荷移動速度促進効果であると考えられる(フジクラ技法 107号、2004年10月、pp73〜78、「ナノコンポジットイオンゲルを用いた色素増刊太陽電池」参照)。しかし、二酸化珪素ナノ粒子の添加量が過大になると(比較例3)、電荷輸送液が完全に二酸化珪素ナノ粒子に保持されていまい、半導体電極8と対向電極9との間に半導体電極3や対向電極9との間で電子の授受が阻害されるため変換効率が大幅に低下する。   Moreover, as shown in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3, sufficient durability cannot be obtained when the amount of silicon dioxide nanoparticles added is small (Comparative Example 2), but the addition of silicon dioxide nanoparticles. Durability improves as the amount increases (Examples 1 to 3). The conversion efficiency immediately after assembly is slightly improved as compared with the case where the silicon dioxide nanoparticles are not added (Comparative Example 1), which is considered to be an effect of promoting the charge transfer rate by the addition of the silicon dioxide nanoparticles. (Refer to “Fujikura Technique No. 107, October 2004, pp 73-78,“ Dye-enhanced Solar Cell Using Nanocomposite Ion Gel ”). However, if the amount of silicon dioxide nanoparticles added is excessive (Comparative Example 3), the charge transport liquid is not completely retained by the silicon dioxide nanoparticles, and the semiconductor electrode 3 and the counter electrode 9 are not Since the exchange of electrons with the counter electrode 9 is hindered, the conversion efficiency is greatly reduced.

実施例2、4、5に示すように、各化合物の濃度が高くなるほど変換効率は高くなる。しかし、比較例4に示すように濃度が低すぎると、変換効率の向上はほとんど見られず、比較例5に示すように各化合物の濃度が高すぎると、各化合物を完全には溶解させることができず、電荷輸送液を調製することができなくなる。   As shown in Examples 2, 4, and 5, the conversion efficiency increases as the concentration of each compound increases. However, when the concentration is too low as shown in Comparative Example 4, almost no improvement in conversion efficiency is seen, and when the concentration of each compound is too high as shown in Comparative Example 5, each compound is completely dissolved. The charge transport liquid cannot be prepared.

実施例6に示すように、ナノ粒子の種類を変えた場合でも、変換効率及び耐久性は向上する。   As shown in Example 6, even when the type of nanoparticles is changed, the conversion efficiency and durability are improved.

実施例7に示すように、アセトニトリルよりも沸点の高い3−メトキシプロピオニトリルを溶媒に用いた場合、若干の変換効率の低下が見られるが、耐久性は更に向上する。   As shown in Example 7, when 3-methoxypropionitrile having a boiling point higher than that of acetonitrile is used as a solvent, the conversion efficiency is slightly reduced, but the durability is further improved.

従来のヨウ素系電解質を用いた比較例6では、変換効率は本発明よりも上回るが、色素の鮮やかな色にヨウ素系酸化還元対の濃褐色が混ざってしまい、光電変換素子の外観が濃褐色に変化し、意匠性が大きく損なわれてしまっている。また、ナノコンポジットゲル化しても、耐久性にも問題があることが分かる。   In Comparative Example 6 using a conventional iodine-based electrolyte, the conversion efficiency is higher than that of the present invention, but the dark brown of the iodine-based redox couple is mixed with the vivid color of the pigment, and the appearance of the photoelectric conversion element is dark brown The design has been greatly impaired. Moreover, even if it becomes nanocomposite gel, it turns out that there exists a problem also in durability.

以上のように、本発明の光電変換素子は、電解質層が従来のヨウ素系酸化還元対を備え、る電解質層、あるいはゲル化してないものよりも耐久性や意匠性(変色)に優れており、性能、耐久性、コスト、デザイン性に優れた実用性の高いものとなることがわかる。   As described above, in the photoelectric conversion element of the present invention, the electrolyte layer has a conventional iodine-based redox couple, and is superior in durability and design (discoloration) than the electrolyte layer or non-gelled one. It can be seen that it is highly practical with excellent performance, durability, cost, and design.

A 光電変換素子
1 透明基体
2 透明導電膜
3 半導体層
4 増感色素
6 触媒層
7 電極基材
8 半導体電極
9 対向電極
A Photoelectric conversion element 1 Transparent substrate 2 Transparent conductive film 3 Semiconductor layer 4 Sensitizing dye 6 Catalyst layer 7 Electrode substrate 8 Semiconductor electrode 9 Counter electrode

Claims (2)

半導体電極と、対向電極と、前記両極間に保持された電解質層とを備えた光電変換素子であって、
前記電解質層が、酸化還元対として2,5−ジ−t−ブチルベンゾキノン及2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンの両方をそれぞれ1.0mM〜1.0M、添加剤として下記一般式(A)で表される基本骨格を有するアンモニウム塩を1.0mM〜2.0M含有し、かつ、金属酸化物により擬固体化されていることを特徴とする光電変換素子。
NH ・・・・(A)
(式中、X はカルボン酸イオンである)
A photoelectric conversion element comprising a semiconductor electrode, a counter electrode, and an electrolyte layer held between the two electrodes,
Wherein the electrolyte layer is a compound represented by the following general redox pairs 2,5-di -t- butyl Benzokino down及 beauty 2,5-di -t- butyl Hidorokino down both respectively 1.0MM~1.0M, as additives A photoelectric conversion element comprising 1.0 mM to 2.0 M of an ammonium salt having a basic skeleton represented by the formula (A) and being pseudo-solidified with a metal oxide.
NH 4 + X - ···· (A )
(Wherein, X - is a carboxylate ion)
前記金属酸化物が、SiO 、TiO 、SnO 、WO 、ZnO 、ITO、BaTiO 、Nb 、In 、ZrO 、Ta 、La 、SrTiO 、Y 、Ho 、Bi 、CeO 及びAl からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載の光電変換素子。 The metal oxide is SiO 2 , TiO 2 , SnO 2 , WO 2 , ZnO 2 , ITO, BaTiO 3 , Nb 2 O 5 , In 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , SrTiO 3 . 3, Y 2 O 3, Ho 2 O 3, Bi 2 O 3, the photoelectric conversion element according to claim 1 wherein at least one Tanedea wherein Rukoto selected from the group consisting of CeO 2 and Al 2 O 3.
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