JP6004808B2 - 光電変換用増感色素およびそれを用いた光電変換素子ならびに色素増感太陽電池 - Google Patents
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Description
反応容器にトルエン40ml、エタノール10ml、水10mlを加え、そこに下記化合物(C−1)0.50g、4−ホルミルフェニルボロン酸0.29g、炭酸カリウム0.59gを加えて攪拌した。反応容器内の減圧、脱気、窒素置換を3回繰り返した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.20gを加え、80℃で4時間加熱攪拌した。室温まで冷却した後、クロロホルム80ml、水50mlを加えて抽出操作を行った。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧下で濃縮することによって粗製物を得た。得られた粗製物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=20/1)により精製し、減圧乾燥することにより、下記化合物(C−2)0.24g(収率45%)の黄色固体を得た。
反応容器にトルエン30ml、エタノール8ml、水6mlを加え、そこに下記化合物(C−3)1.50g、4−ホルミルフェニルボロン酸0.51g、2M炭酸カリウム2mlを加えて攪拌した。反応容器内の減圧、脱気、窒素置換を3回繰り返した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.16gを加え、80℃で3時間加熱攪拌した。室温まで冷却した後、クロロホルム80ml、水50mlを加えて抽出操作を行った。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧下で濃縮することによって粗製物を得た。得られた粗製物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/トルエン=1/4)により精製し、減圧乾燥することにより、下記化合物(C−4)1.41g(収率90%)の黄色固体を得た。
反応容器にアセトニトリル40ml、3−エチルロダニン8.00g、イソチオシアナト酢酸エチル8.64g、ジアザビシクロウンデセン9.07gを加えて氷冷下で攪拌した後、ブロモ酢酸エチル8.30gを加え、100℃で1時間加熱攪拌した。室温まで冷却した後、クロロホルム20mlを加えて得られた反応溶液を減圧下で濃縮し、粗製物を得た。得られた粗製物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することによって、下記化合物(C−5)5.56g(収率32%)の黄色固体を得た。
フッ素ドープの酸化スズ薄膜をコートしたガラス基板上に、酸化チタンペースト(Solaronix製、Ti−Nanoxide D)をスキージ法により塗布した。110℃で1時間乾燥後、450℃で30分間焼成し、膜厚6μmの酸化チタン薄膜を得た。次に、合成例1で得られた光電変換用増感色素(A−3)をアセトニトリルに溶解して濃度100μMの溶液50mlを調製し、この溶液中に、酸化チタンを塗布焼結したガラス基板を、室温において15時間浸漬して色素を吸着させ、光電極とした。
光電変換用増感色素として、(A−3)の代わりにそれぞれ表1に示す増感色素を用いた以外は、実施例1と同様に光電変換素子を作製し、電流−電圧特性を測定した。また、光を20時間照射した後についても光電変換効率の測定を行い、特性変化を評価した。測定結果を表1および表2に示す。
光電変換用増感色素として、(A−3)の代わりに、本発明に属さない以下の(D−1)〜(D−4)に示す光電変換用増感色素を用いた以外は、実施例1と同様に光電変換素子を作製し、電流−電圧特性を測定した。また、光を20時間照射した後についても光電変換効率の測定を行い、特性変化を評価した。測定結果を表1および表2に示す。
2 色素担持半導体層
3 電解質層
4 対極
5 導電性支持体
Claims (10)
- 下記一般式(1)で表される光電変換用増感色素。
- 前記一般式(1)で表される光電変換用増感色素が、下記一般式(2)で表されることを特徴とする、請求項1記載の光電変換用増感色素。
- 前記一般式(1)または(2)において、pおよびqが1であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の光電変換用増感色素。
- 前記一般式(1)または(2)において、R4〜R7が水素原子または無置換の炭素原子数1〜6のアルキル基であることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の光電変換用増感色素。
- 前記一般式(1)または(2)において、R2およびR3が無置換の炭素原子数1〜6のアルキル基であり、かつ、mが3または4であることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光電変換用増感色素。
- 前記一般式(1)または(2)において、R2およびR3がメチル基であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の光電変換用増感色素。
- 前記一般式(1)または(2)において、nが1、rが0であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の光電変換用増感色素。
- 対向電極間に少なくとも半導体層および電解質層が設けられている色素増感型の光電変換素子において、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の光電変換用増感色素を半導体層に担持させて得られることを特徴とする光電変換素子。
- 前記光電変換素子において、電解質層中に4−tert−ブチルピリジンを含有することを特徴とする請求項8記載の光電変換素子。
- 請求項8または請求項9のいずれか1項に記載の光電変換素子をモジュール化し、所定の電気配線を設けることによって得られることを特徴とする色素増感太陽電池。
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