JP6677078B2 - Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell - Google Patents

Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell Download PDF

Info

Publication number
JP6677078B2
JP6677078B2 JP2016105352A JP2016105352A JP6677078B2 JP 6677078 B2 JP6677078 B2 JP 6677078B2 JP 2016105352 A JP2016105352 A JP 2016105352A JP 2016105352 A JP2016105352 A JP 2016105352A JP 6677078 B2 JP6677078 B2 JP 6677078B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole transport
photoelectric conversion
electrode
transport layer
conversion element
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.)
Active
Application number
JP2016105352A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017212364A (en
Inventor
田中 裕二
裕二 田中
剛 松山
剛 松山
遼太 新居
遼太 新居
徳重 木野
徳重 木野
直道 兼為
直道 兼為
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2016105352A priority Critical patent/JP6677078B2/en
Publication of JP2017212364A publication Critical patent/JP2017212364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6677078B2 publication Critical patent/JP6677078B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

本発明はホール輸送材料及び、光電変換素子並びにこれを備えた太陽電池に関するものである。   The present invention relates to a hole transport material, a photoelectric conversion element, and a solar cell including the same.

近年、電子回路における駆動電力が非常に少なくなり、微弱な電力でもセンサ等の様々な電子部品を駆動することができるようになった。さらに、センサの活用に際し、その場で発電し消費できる自立電源(環境発電素子)への応用が期待されており、その中でも太陽電池は光があればどこでも発電できる素子として注目を集めている。   In recent years, drive power in electronic circuits has become extremely small, and various electronic components such as sensors can be driven with weak power. Further, when utilizing sensors, applications to self-sustained power sources (energy-generating elements) that can generate and consume power on the spot are expected, and among them, solar cells are attracting attention as elements that can generate power anywhere with light.

太陽電池の中でも、スイスローザンヌ工科大学のGraetzelらが発表した色素増感型太陽電池は、微弱な室内光環境化においてアモルファスシリコン太陽電池以上の高い光電変換特性を有することが報告されている(非特許文献1参照)。
発電性能が高い従来の電解液を用いた色素増感型太陽電池は、電解液の揮発や漏れ等の懸念がある。そこで、実用化を想定した際には、電解液の固体化が望まれる。低分子有機ホール輸送材料を用いたもの(例えば、特許文献1、非特許文献2、3参照)等、多く報告されている。非特許文献4には低分子有機ホール輸送材料として、9,9'-([1,1'-biphenyl]-4,4'-diyl)bis(N3,N3,N6,N6-tetrakis(4-methoxyphenyl)-9H-carbazole-3,6-diamine)が記載されている。
室内光のような微弱な光を電気に変換する際には、光電変換素子における内部抵抗による損失電流が顕著であることが報告されている(非特許文献5参照)。
Among solar cells, dye-sensitized solar cells announced by Graetzel et al. Of the Swiss University of Technology Lausanne have been reported to have higher photoelectric conversion characteristics than amorphous silicon solar cells in a weak indoor light environment (non- Patent Document 1).
In a dye-sensitized solar cell using a conventional electrolytic solution having high power generation performance, there is a concern that the electrolytic solution may volatilize or leak. Therefore, when assuming practical use, solidification of the electrolytic solution is desired. Many reports have been made, such as those using low molecular weight organic hole transport materials (see, for example, Patent Document 1, Non-Patent Documents 2 and 3). Non-Patent Document 4 discloses that 9,9 ′-([1,1′-biphenyl] -4,4′-diyl) bis (N 3 , N 3 , N 6 , N 6 − tetrakis (4-methoxyphenyl) -9H-carbazole-3,6-diamine) is described.
It has been reported that when weak light such as room light is converted into electricity, the loss current due to the internal resistance of the photoelectric conversion element is significant (see Non-Patent Document 5).

以上、これまでに検討されてきた固体型光電変換素子は、何れも擬似太陽光における発電性能のみ報告されており、室内光における発電性能は報告されていない。また、非特許文献2記載のspiro−OMeTADと呼ばれるホール輸送材料は、より低コスト化が望まれる。また、spiro−OMeTADを用いた太陽電池に関する60℃耐熱性試験が報告されている(非特許文献6)。前記試験の結果は、時間と共に出力低下が認められる。   As described above, in all of the solid-state photoelectric conversion elements studied so far, only the power generation performance in simulated sunlight is reported, and the power generation performance in indoor light is not reported. Further, cost reduction of a hole transport material called spiro-OMeTAD described in Non-Patent Document 2 is desired. A 60 ° C. heat resistance test on a solar cell using spiro-OMeTAD has been reported (Non-Patent Document 6). The results of the test show that the output decreases with time.

そこで、本発明は上記課題を鑑み、高温保存下においても、室内光等の微弱な照射光において、優れた光電変換性を有する光電変換素子を得ることができるホール輸送材料を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a hole transporting material capable of obtaining a photoelectric conversion element having excellent photoelectric conversion properties even under weak irradiation light such as room light even under high-temperature storage. And

上記課題を解決するために、本発明のホール輸送材料は以下のとおりである。
下記一般式(1)で表されるホール輸送材料。
(式中、R1は、メトキシ基またはエトキシ基を表す。R2は、水素原子、メチル基、及びメトキシ基のいずれかを表す。R3は、水素原子またはメチル基表す。)
In order to solve the above problems, the hole transport material of the present invention is as follows.
A hole transport material represented by the following general formula (1).
(In the formula, R 1 represents a methoxy group or an ethoxy group. R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

本発明によれば、高温保存下においても、室内光等の微弱な照射光において、優れた光電変換性を有する光電変換素子を得ることができるホール輸送材料を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a hole transport material capable of obtaining a photoelectric conversion element having excellent photoelectric conversion properties even under low-temperature storage even under low-temperature storage.

本発明に係る光電変換素子の構造を表わす一例の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an example showing a structure of a photoelectric conversion element according to the present invention. 実施例I−1で得られたホール輸送材料(化合物No.1−1)のIRスペクトルである。It is an IR spectrum of the hole transport material (Compound No. 1-1) obtained in Example I-1.

本発明のホール輸送材料は、下記一般式(1)で表される。
(式中、R1は、メトキシ基またはエトキシ基を表す。R2は、水素原子、メチル基、及びメトキシ基のいずれかを表す。R3は、水素原子またはメチル基表す。)
The hole transport material of the present invention is represented by the following general formula (1).
(In the formula, R 1 represents a methoxy group or an ethoxy group. R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

従来のホール輸送材料を用いた場合は高温プロセス時にホール輸送層中のホール輸送材料と添加剤である塩基性化合物やリチウム塩等の構成材料のモルフォロジーが変化し、出力低下していると考えている。
モルフォロジー変化を抑制する為には、ホール輸送材料を結晶性の高い材料にすることが一つの解決策と考えられるが、固体型色素増感太陽電池におけるホール輸送材料は、アモルファス状態でないと高い出力が得られない。
前記非特許文献4に記載のホール輸送材料9,9'-([1,1'-biphenyl]-4,4'-diyl)bis(N3,N3,N6,N6-tetrakis(4-methoxyphenyl)-9H-carbazole-3,6-diamine)は、下記構造を有し、カルバゾール骨格とトリフェニルアミン骨格とを有する化合物である。
カルバゾール骨格部は平面性が高く、溶解度が低くなりやすく、結晶化しやすいことが課題となっていた。その為、鋭意検討した結果、カルバゾール骨格ではなく、トリフェニルアミン構造にすることで、立体性が富み、溶解度が高くなり、結晶化がしにくくなり、高いアモルファス性とホール輸送性を得る事が可能となった。結果として、85℃の高温保存下においても、室内光等の微弱な照射光において、優れた光電変換性を有する光電変換素子を得る事ができた。
When conventional hole transport materials are used, the morphology of the hole transport material in the hole transport layer and the constituent materials such as basic compounds and lithium salts as additives change during the high-temperature process, and the output is considered to decrease. I have.
In order to suppress the morphological change, it is considered that one solution is to make the hole transport material a material with high crystallinity, but the hole transport material in the solid-state dye-sensitized solar cell has a high output unless it is in an amorphous state. Can not be obtained.
The hole transport material 9,9 ′-([1,1′-biphenyl] -4,4′-diyl) bis (N 3 , N 3 , N 6 , N 6 -tetrakis (4 -methoxyphenyl) -9H-carbazole-3,6-diamine) is a compound having the following structure and having a carbazole skeleton and a triphenylamine skeleton.
The carbazole skeleton has high planarity, low solubility, and easy crystallization. Therefore, as a result of intensive studies, it was found that by using a triphenylamine structure instead of a carbazole skeleton, stericity was enhanced, solubility was increased, crystallization was difficult, and high amorphousness and hole transportability were obtained. It has become possible. As a result, even under storage at a high temperature of 85 ° C., a photoelectric conversion element having excellent photoelectric conversion properties under weak irradiation light such as room light could be obtained.

前記一般式(1)で表されるホール輸送材料における具体的な例示化合物を下記に記すが、何らこれらに限定されるものではない。
Specific exemplary compounds of the hole transporting material represented by the general formula (1) are described below, but are not limited thereto.

以下、本発明に係る光電変換素子及び太陽電池について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Hereinafter, a photoelectric conversion element and a solar cell according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described below, and can be changed in other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like within a range that can be conceived by those skilled in the art. The present invention is also included in the scope of the present invention as long as the functions and effects of the present invention are exhibited.

本発明の光電変換素子は、第一の電極と、ホールブロッキング層と、電子輸送層と、ホール輸送層と、第二の電極とを有し、前記ホール輸送層は、本発明のホール輸送材料を含む。
光電変換素子及び太陽電池の構成について図1に基づいて説明する。なお、図1は光電変換素子及び太陽電池の断面図の一例である。
図1に示す態様においては、基板1上に第一の電極2が形成され、第一の電極2上にホールブロッキング層3が形成され、ホールブロッキング層3上に電子輸送層4が形成され、電子輸送層4における電子輸送性材料に光増感材料5が吸着し、第一の電極2と対向する第二の電極7との間にホール輸送層6が挟み込まれた構成の例が図示されている。また、図1では、第一の電極2と第二の電極7が導通するようにリードライン8、9が設けられている構成の例が図示されている。以下、詳細を説明する。
The photoelectric conversion element of the present invention has a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer, a hole transport layer, and a second electrode, wherein the hole transport layer is a hole transport material of the present invention. including.
The configuration of the photoelectric conversion element and the solar cell will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of a photoelectric conversion element and a solar cell.
In the embodiment shown in FIG. 1, a first electrode 2 is formed on a substrate 1, a hole blocking layer 3 is formed on the first electrode 2, an electron transport layer 4 is formed on the hole blocking layer 3, An example of a configuration in which the photosensitizing material 5 is adsorbed on the electron transporting material in the electron transporting layer 4 and the hole transporting layer 6 is interposed between the first electrode 2 and the second electrode 7 opposed to the first electrode 2 is illustrated. ing. FIG. 1 shows an example of a configuration in which the lead lines 8 and 9 are provided so that the first electrode 2 and the second electrode 7 conduct. Hereinafter, the details will be described.

<基板>
本発明に用いられる基板1としては、特に制限されるものではなく、公知のものを用いることができる。基板1は透明な材質のものが好ましく、例えばガラス、透明プラスチック板、透明プラスチック膜、無機物透明結晶体等が挙げられる。
<Substrate>
The substrate 1 used in the present invention is not particularly limited, and a known substrate can be used. The substrate 1 is preferably made of a transparent material, and examples thereof include glass, a transparent plastic plate, a transparent plastic film, and an inorganic transparent crystal.

<第一の電極>
本発明に用いられる第一の電極2としては、可視光に対して透明な導電性物質であれば特に限定されるものではなく、通常の光電変換素子、あるいは液晶パネル等に用いられる公知のものを使用できる。
第一の電極の材料としては、例えば、インジウム・スズ酸化物(以下、ITOと称す)、フッ素ドープ酸化スズ(以下、FTOと称す)、アンチモンドープ酸化スズ(以下、ATOと称す)、インジウム・亜鉛酸化物、ニオブ・チタン酸化物、グラフェン等が挙げられ、これらが単独あるいは複数積層されていてもよい。
第一の電極の厚さは5nm〜10μmが好ましく、50nm〜1μmがさらに好ましい。
<First electrode>
The first electrode 2 used in the present invention is not particularly limited as long as it is a conductive material that is transparent to visible light, and is a known material used in ordinary photoelectric conversion elements or liquid crystal panels. Can be used.
As a material of the first electrode, for example, indium tin oxide (hereinafter, referred to as ITO), fluorine-doped tin oxide (hereinafter, referred to as FTO), antimony-doped tin oxide (hereinafter, referred to as ATO), indium Examples include zinc oxide, niobium / titanium oxide, and graphene, and these may be used alone or in a plurality of layers.
The thickness of the first electrode is preferably from 5 nm to 10 μm, more preferably from 50 nm to 1 μm.

また、第一の電極は一定の硬性を維持するため、可視光に透明な材質からなる基板1上に設けることが好ましく、基板としては、例えば、ガラス、透明プラスチック板、透明プラスチック膜、無機物透明結晶体などが用いられる。
第一の電極と基板とが一体となっている公知のものを用いることもでき、例えば、FTOコートガラス、ITOコートガラス、酸化亜鉛:アルミニウムコートガラス、FTOコート透明プラスチック膜、ITOコート透明プラスチック膜等が挙げられる。
また、酸化スズや酸化インジウムに原子価の異なる陽イオン若しくは陰イオンをドープした透明電極、メッシュ状、ストライプ状等、光が透過できる構造にした金属電極をガラス基板等の基板上に設けたものでもよい。
The first electrode is preferably provided on a substrate 1 made of a material transparent to visible light in order to maintain a certain degree of hardness. Examples of the substrate include glass, a transparent plastic plate, a transparent plastic film, and a transparent inorganic material. Crystals and the like are used.
Known ones in which the first electrode and the substrate are integrated can also be used. For example, FTO coated glass, ITO coated glass, zinc oxide: aluminum coated glass, FTO coated transparent plastic film, ITO coated transparent plastic film And the like.
In addition, a transparent electrode in which tin oxide or indium oxide is doped with a cation or anion having a different valence, a metal electrode having a structure in which light can be transmitted, such as a mesh or a stripe, is provided on a substrate such as a glass substrate. May be.

これらは単独あるいは2種以上の混合、または積層したものでも構わない。また抵抗を下げる目的で、金属リード線等を併用してもよい。
前記金属リード線の材質は、アルミニウム、銅、銀、金、白金、ニッケル等の金属が挙げられる。金属リード線は、基板に蒸着、スパッタリング、圧着等で設置し、その上にITOやFTOを設ける方法により形成できる。
These may be used alone or as a mixture of two or more kinds, or may be a layered one. For the purpose of lowering the resistance, a metal lead wire or the like may be used in combination.
Examples of the material of the metal lead wire include metals such as aluminum, copper, silver, gold, platinum, and nickel. The metal lead wire can be formed by a method in which the metal lead wire is provided on a substrate by vapor deposition, sputtering, pressure bonding, or the like, and ITO or FTO is provided thereon.

<ホールブロッキング層>
本発明で用いられるホールブロッキング層3を構成する材料としては、可視光に対して透明であり、かつ電子輸送性材料であれば特に限定されるものではないが、特に酸化チタンが好ましい。ホールブロッキング層は、電解質が電極と接して、電解質中のホールと電極表面の電子が再結合(いわゆる逆電子移動)することによる電力低下を抑制するために設けられる。このホールブロッキング層3の効果は、固体型色素増感型太陽電池において特に顕著である。これは、電解液を用いた湿式色素増感太陽電池と比較し、有機ホール輸送材料等を用いた固体型色素増感型太陽電池はホール輸送材料中のホールと電極表面の電子の再結合(逆電子移動)速度が速いことに起因している。
<Hole blocking layer>
The material constituting the hole blocking layer 3 used in the present invention is not particularly limited as long as it is transparent to visible light and has an electron transporting property, but titanium oxide is particularly preferable. The hole blocking layer is provided in order to suppress a decrease in power due to recombination (so-called reverse electron transfer) of holes in the electrolyte and electrons on the electrode surface when the electrolyte is in contact with the electrode. The effect of the hole blocking layer 3 is particularly remarkable in a solid-type dye-sensitized solar cell. This is because, compared to a wet dye-sensitized solar cell using an electrolyte, a solid-type dye-sensitized solar cell using an organic hole transport material or the like recombines holes in the hole transport material with electrons on the electrode surface ( (Reverse electron transfer) speed is high.

ホールブロッキング層の製膜方法は限定しないが、室内光における損失電流を抑制するためには、高い内部抵抗が必要であり、製膜方法も重要である。一般的には、湿式製膜となるゾルゲル法が挙げられるが、膜密度が低く十分に損失電流を抑制できない。そのため、より好ましくは、スパッタリング法などの乾式製膜であり、膜密度が十分に高く損失電流を抑制できる。   Although the method for forming the hole blocking layer is not limited, a high internal resistance is required to suppress the loss current in room light, and the film forming method is also important. In general, a sol-gel method for wet film formation is mentioned, but the film density is low and the loss current cannot be sufficiently suppressed. For this reason, a dry film forming method such as a sputtering method is more preferable, and the film density is sufficiently high to suppress the loss current.

このホールブロッキング層は、第一の電極2とホール輸送層6との電子的コンタクトを防ぐ目的でも形成される。このホールブロッキング層の膜厚は特に制限はないが、5nm〜1μmが好ましく、湿式製膜では500〜700nmがより好ましく、乾式製膜では10nm〜30nmがより好ましい。   This hole blocking layer is also formed for the purpose of preventing electronic contact between the first electrode 2 and the hole transport layer 6. The thickness of the hole blocking layer is not particularly limited, but is preferably 5 nm to 1 μm, more preferably 500 to 700 nm for wet film formation, and more preferably 10 nm to 30 nm for dry film formation.

<電子輸送層>
本発明の光電変換素子及び太陽電池は、上記のホールブロッキング層3上に多孔質状の電子輸送層4を形成するものであり、この電子輸送層は、単層であっても多層であってもよい。
電子輸送層は電子輸送性材料から構成され、電子輸送性材料としては半導体粒子が好ましく用いられる。
多層の場合、粒径の異なる半導体粒子の分散液を多層塗布することも、種類の異なる半導体や、樹脂、添加剤の組成が異なる塗布層を多層塗布することもできる。
一度の塗布で膜厚が不足する場合には、多層塗布は有効な手段である。
一般的に、電子輸送層の膜厚が増大するほど単位投影面積当たりの担持光増感材料量も増えるため光の捕獲率が高くなるが、注入された電子の拡散距離も増えるため電荷の再結合によるロスも大きくなってしまう。
したがって、電子輸送層の膜厚は100nm〜100μmが好ましい。
<Electron transport layer>
The photoelectric conversion element and the solar cell of the present invention have a porous electron transport layer 4 formed on the hole blocking layer 3. The electron transport layer may be a single layer or a multilayer. Is also good.
The electron transport layer is composed of an electron transport material, and semiconductor particles are preferably used as the electron transport material.
In the case of a multilayer, a dispersion of semiconductor particles having different particle diameters can be applied in multiple layers, or a coating layer having different types of semiconductors, resins, and additives having different compositions can be applied in multiple layers.
When the film thickness is insufficient by one application, multilayer application is an effective means.
In general, as the thickness of the electron transport layer increases, the amount of photosensitized material carried per unit projected area increases, so that the light capture rate increases. The loss due to coupling also increases.
Therefore, the thickness of the electron transport layer is preferably 100 nm to 100 μm.

前記半導体としては特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。
具体的には、シリコン、ゲルマニウムのような単体半導体、あるいは金属のカルコゲニドに代表される化合物半導体、またはペロブスカイト構造を有する化合物等を挙げることができる。
金属のカルコゲニドとしてはチタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、あるいはタンタルの酸化物、カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマスの硫化物、カドミウム、鉛のセレン化物、カドミウムのテルル化物等が挙げられる。
他の化合物半導体としては亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウム、等のリン化物、ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物等が好ましい。
また、ペロブスカイト構造を有する化合物としては、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウム等が好ましい。
これらの中でも酸化物半導体が好ましく、特に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブが好ましく、単独、あるいは2種以上の混合で使用しても構わない。これらの半導体の結晶型は特に限定されるものではなく、単結晶でも多結晶でも、あるいは非晶質でも構わない。
The semiconductor is not particularly limited, and a known semiconductor can be used.
Specifically, a simple semiconductor such as silicon or germanium, a compound semiconductor represented by a metal chalcogenide, a compound having a perovskite structure, or the like can be given.
Metal chalcogenides include titanium, tin, zinc, iron, tungsten, zirconium, hafnium, strontium, indium, cerium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium, or tantalum oxide, cadmium, zinc, lead, silver, antimony, bismuth Sulfide, cadmium, lead selenide, cadmium telluride, and the like.
As other compound semiconductors, phosphides such as zinc, gallium, indium and cadmium, gallium arsenide, copper-indium-selenide, copper-indium-sulfide and the like are preferable.
Further, as the compound having a perovskite structure, strontium titanate, calcium titanate, sodium titanate, barium titanate, potassium niobate and the like are preferable.
Of these, oxide semiconductors are preferred, and titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and niobium oxide are particularly preferred. They may be used alone or in combination of two or more. The crystal type of these semiconductors is not particularly limited, and may be single crystal, polycrystal, or amorphous.

半導体粒子のサイズに特に制限はないが、一次粒子の平均粒径は1〜100nmが好ましく、5〜50nmがより好ましい。
また、より大きい平均粒径の半導体粒子を混合あるいは積層して入射光を散乱させる効果により、効率を向上させることも可能である。この場合の半導体の平均粒径は50〜500nmが好ましい。
The size of the semiconductor particles is not particularly limited, but the average particle size of the primary particles is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm.
Further, efficiency can be improved by mixing or laminating semiconductor particles having a larger average particle diameter to scatter incident light. In this case, the average particle size of the semiconductor is preferably 50 to 500 nm.

電子輸送層の作製方法には特に制限はなく、スパッタリング等の真空中で薄膜を形成する方法や湿式製膜法が挙げられる。
製造コスト等を考慮した場合、特に湿式製膜法が好ましく、半導体粒子の粉末あるいはゾルを分散したペーストを調製し、電子集電電極基板上に塗布する方法が好ましい。
この湿式製膜法を用いた場合、塗布方法は特に制限はなく、公知の方法にしたがって行なうことができる。
例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、また、湿式印刷方法として、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等様々な方法を用いることができる。
The method for forming the electron transport layer is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a thin film in a vacuum such as sputtering and a wet film forming method.
In consideration of the production cost and the like, a wet film forming method is particularly preferable, and a method of preparing a paste in which powder or sol of semiconductor particles is dispersed and applying the paste on an electron collecting electrode substrate is preferable.
When this wet film forming method is used, the coating method is not particularly limited, and the coating can be performed according to a known method.
For example, dip method, spray method, wire bar method, spin coating method, roller coating method, blade coating method, gravure coating method, and various wet printing methods such as letterpress, offset, gravure, intaglio, rubber plate, screen printing, etc. Various methods can be used.

半導体粒子の分散液を機械的粉砕、あるいはミルを使用して作製する場合、少なくとも半導体粒子単独、あるいは半導体粒子と樹脂の混合物を水あるいは有機溶剤に分散して形成される。
このときに使用される樹脂としては、たとえば、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等によるビニル化合物の重合体や共重合体、シリコン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリエステル樹脂、セルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
半導体粒子を分散する溶媒としては、たとえば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、α−テルピネオール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、あるいはメチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、ギ酸エチル、酢酸エチル、あるいは酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、あるいはジオキサン等のエーテル系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、あるいはN−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、あるいは1−クロロナフタレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、1,5−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、あるいはクメン等の炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらは単独、あるいは2種以上の混合溶媒として用いることができる。
When a dispersion of semiconductor particles is prepared by mechanical pulverization or using a mill, at least semiconductor particles alone or a mixture of semiconductor particles and a resin are dispersed in water or an organic solvent.
As the resin used at this time, for example, a polymer or copolymer of a vinyl compound such as styrene, vinyl acetate, acrylate, methacrylate, silicone resin, phenoxy resin, polysulfone resin, polyvinyl butyral resin, polyvinyl Formal resins, polyester resins, cellulose ester resins, cellulose ether resins, urethane resins, phenol resins, epoxy resins, polycarbonate resins, polyarylate resins, polyamide resins, polyimide resins, and the like.
As a solvent for dispersing the semiconductor particles, for example, water, an alcohol solvent such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, α-terpineol, a ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, or methyl isobutyl ketone, ethyl formate, ethyl acetate, or Ester solvents such as n-butyl acetate, ether solvents such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolan or dioxane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, or N-methyl-2-pyrrolidone Amide solvents such as dichloromethane, chloroform, bromoform, methyl iodide, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, fluorobenzene Bromobenzene, iodobenzene, or a halogenated hydrocarbon solvent such as 1-chloronaphthalene, n-pentane, n-hexane, n-octane, 1,5-hexadiene, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, Examples thereof include hydrocarbon solvents such as o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene, and cumene. These can be used alone or as a mixed solvent of two or more.

半導体粒子の分散液、あるいはゾル−ゲル法等によって得られた半導体粒子のペーストは、粒子の再凝集を防ぐため、塩酸、硝酸、酢酸等の酸、ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル等の界面活性剤、アセチルアセトン、2−アミノエタノール、エチレンジアミン等のキレート化剤等を添加することができる。
また、製膜性を向上させる目的で増粘剤を添加することも有効な手段である。
このとき加える増粘剤としては、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等の高分子、エチルセルロース等の増粘剤等が挙げられる。
A semiconductor particle dispersion or a paste of semiconductor particles obtained by a sol-gel method or the like is used to prevent reaggregation of the particles, and is preferably an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, or acetic acid, or a polyoxyethylene (10) octylphenyl ether or the like. Surfactants, chelating agents such as acetylacetone, 2-aminoethanol, ethylenediamine and the like can be added.
It is also an effective means to add a thickener for the purpose of improving the film forming property.
Examples of the thickener added at this time include polymers such as polyethylene glycol and polyvinyl alcohol, and thickeners such as ethyl cellulose.

半導体粒子は、塗布した後に粒子同士を電子的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板との密着性を向上させるために焼成、マイクロ波照射、電子線照射、あるいはレーザー光照射を行なうことが好ましい。これらの処理は単独で行なってもあるいは二種類以上組み合わせて行なってもよい。   The semiconductor particles are preferably subjected to baking, microwave irradiation, electron beam irradiation, or laser light irradiation in order to electronically contact the particles after application and to improve film strength and adhesion to a substrate. . These treatments may be performed alone or in combination of two or more.

焼成する場合、焼成温度の範囲に特に制限はないが、温度を上げ過ぎると基板の抵抗が高くなったり、溶融したりすることもあるため、30〜700℃が好ましく、100〜600℃がより好ましい。また、焼成時間にも特に制限はないが、10分〜10時間が好ましい。   In the case of firing, the range of the firing temperature is not particularly limited. However, if the temperature is too high, the resistance of the substrate may be increased or the substrate may be melted. Therefore, the temperature is preferably 30 to 700 ° C, more preferably 100 to 600 ° C. preferable. The firing time is not particularly limited, but is preferably 10 minutes to 10 hours.

前記マイクロ波照射は、電子輸送層形成側から照射しても、裏側から照射しても構わない。
照射時間には特に制限がないが、1時間以内で行なうことが好ましい。
The microwave irradiation may be performed from the side on which the electron transport layer is formed or from the back side.
The irradiation time is not particularly limited, but is preferably performed within one hour.

焼成後、半導体粒子の表面積の増大や、光増感材料から半導体粒子への電子注入効率を高める目的で、例えば四塩化チタンの水溶液や有機溶剤との混合溶液を用いた化学メッキや三塩化チタン水溶液を用いた電気化学的メッキ処理を行なってもよい。   After firing, for example, chemical plating using an aqueous solution of titanium tetrachloride or a mixed solution with an organic solvent or titanium trichloride for the purpose of increasing the surface area of the semiconductor particles and increasing the electron injection efficiency from the photosensitizing material to the semiconductor particles. Electrochemical plating using an aqueous solution may be performed.

直径が数十nmの半導体粒子を焼結等によって積層した膜は、多孔質状態を形成する。このナノ多孔構造は、非常に高い表面積を持ち、その表面積はラフネスファクターを用いて表わすことができる。
このラフネスファクターは、基板に塗布した半導体粒子の面積に対する多孔質内部の実面積を表わす数値である。したがって、ラフネスファクターは大きいほど好ましいが、電子輸送層の膜厚との関係もあり、本発明においては20以上が好ましい。
A film in which semiconductor particles having a diameter of several tens of nm are stacked by sintering or the like forms a porous state. This nanoporous structure has a very high surface area, which can be described using a roughness factor.
The roughness factor is a numerical value representing the actual area inside the porous body with respect to the area of the semiconductor particles applied to the substrate. Therefore, the roughness factor is preferably as large as possible, but it is also preferably 20 or more in the present invention because of the relationship with the film thickness of the electron transport layer.

<光増感材料>
本発明では変換効率のさらなる向上のため、光増感材料を電子輸送層4である電子輸送性材料の表面に吸着させることが好ましい。
<Photosensitizing material>
In the present invention, in order to further improve the conversion efficiency, it is preferable that the photosensitizing material is adsorbed on the surface of the electron transporting material that is the electron transporting layer 4.

光増感材料5は、使用される励起光により光励起される化合物であれば上記に限定されないが、具体的には以下の化合物も挙げられる。
特表平7−500630号公報、特開平10−233238号公報、特開2000−26487号公報、特開2000−323191号公報、特開2001−59062号公報等に記載の金属錯体化合物、特開平10−93118号公報、特開2002−164089号公報、特開2004−95450号公報、J.Phys.Chem.C,7224,Vol.111(2007)等に記載のクマリン化合物、同特開2004−95450号公報、Chem.Commun.,4887(2007)等に記載のポリエン化合物、特開2003−264010号公報、特開2004−63274号公報、特開2004−115636号公報、特開2004−200068号公報、特開2004−235052号公報、J.Am.Chem.Soc.,12218,Vol.126(2004)、Chem.Commun.,3036(2003)、Angew.Chem.Int.Ed.,1923,Vol.47(2008)等に記載のインドリン化合物、J.Am.Chem.Soc.,16701,Vol.128(2006)、J.Am.Chem.Soc.,14256,Vol.128(2006)等に記載のチオフェン化合物、特開平11−86916号公報、特開平11−214730号公報、特開2000−106224号公報、特開2001−76773号公報、特開2003−7359号公報等に記載のシアニン色素、特開平11−214731号公報、特開平11−238905号公報、特開2001−52766号公報、特開2001−76775号公報、特開2003−7360号公報等に記載メロシアニン色素、特開平10−92477号公報、特開平11−273754号公報、特開平11−273755号公報、特開2003−31273号公報等に記載の9−アリールキサンテン化合物、特開平10−93118号公報、特開2003−31273号公報等に記載のトリアリールメタン化合物、特開平9−199744号公報、特開平10−233238号公報、特開平11−204821号公報、特開平11−265738号公報、J.Phys.Chem.,2342,Vol.91(1987)、J.Phys.Chem.B,6272,Vol.97(1993)、Electroanal.Chem.,31,Vol.537(2002)、特開2006−032260号公報、J.Porphyrins Phthalocyanines,230,Vol.3(1999)、Angew.Chem.Int.Ed.,373,Vol.46(2007)、Langmuir,5436,Vol.24(2008)等に記載のフタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物等を挙げることができる。特にこの中で、金属錯体化合物、クマリン化合物、ポリエン化合物、インドリン化合物、チオフェン化合物を用いることが好ましい。
The photosensitizing material 5 is not limited to the above as long as it is a compound that is photoexcited by the excitation light to be used, and specific examples include the following compounds.
JP-A-7-500630, JP-A-10-233238, JP-A-2000-26487, JP-A-2000-323191, JP-A-2001-59062, etc. JP-A-10-93118, JP-A-2002-164089, JP-A-2004-95450, J.P. Phys. Chem. C, 7224, Vol. Coumarin compounds described in JP-A-2004-95450, Chem. Commun. , 4887 (2007), and the like, JP-A-2003-264010, JP-A-2004-63274, JP-A-2004-115636, JP-A-2004-200068, and JP-A-2004-235052. Gazette, J.A. Am. Chem. Soc. , 12218, Vol. 126 (2004), Chem. Commun. , 3036 (2003), Angew. Chem. Int. Ed. , 1923, Vol. 47 (2008) and the like. Am. Chem. Soc. , 16701, Vol. 128 (2006); Am. Chem. Soc. , 14256, Vol. 128 (2006), JP-A-11-86916, JP-A-11-214730, JP-A-2000-106224, JP-A-2001-76773, and JP-A-2003-7359. And the merocyanine described in JP-A-11-214731, JP-A-11-238905, JP-A-2001-52766, JP-A-2001-76775, JP-A-2003-7360 and the like. Dyes, 9-aryl xanthene compounds described in JP-A-10-92477, JP-A-11-273754, JP-A-11-273755, JP-A-2003-31273, JP-A-10-93118 , JP-A-2003-31273, etc. JP-9-199744, JP-A No. 10-233238, JP-A No. 11-204821, JP-A No. 11-265738, JP-J. Phys. Chem. , 2342, Vol. 91 (1987); Phys. Chem. B, 6272, Vol. 97 (1993), Electronal. Chem. , 31, Vol. 537 (2002), JP-A-2006-032260, J.P. Porphyrins Phthalocyanines, 230, Vol. 3 (1999), Angew. Chem. Int. Ed. , 373, Vol. 46 (2007), Langmuir, 5436, Vol. 24 (2008), porphyrin compounds and the like. In particular, it is preferable to use a metal complex compound, a coumarin compound, a polyene compound, an indoline compound, and a thiophene compound.

更に好ましくは、三菱製紙社製の下記構造式(3)で表されるD131、下記構造式(4)で表されるD102、下記構造式(5)で表されるD358が挙げられる。
More preferred are D131 represented by the following structural formula (3), D102 represented by the following structural formula (4), and D358 represented by the following structural formula (5) manufactured by Mitsubishi Paper Mills.

電子輸送層4に光増感材料5を吸着させる方法としては、光増感材料溶液中あるいは分散液中に半導体粒子を含有する電子集電電極を浸漬する方法、溶液あるいは分散液を電子輸送層に塗布して吸着させる方法を用いることができる。
前者の場合、浸漬法、ディップ法、ローラ法、エアーナイフ法等を用いることができる。
後者の場合は、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテン法、スピン法、スプレー法等を用いることができる。
また、二酸化炭素などを用いた超臨界流体中で吸着させても構わない。
The method for adsorbing the photosensitizing material 5 to the electron transport layer 4 includes a method of immersing an electron collecting electrode containing semiconductor particles in a solution or a dispersion of the photosensitizer material, and a method of applying the solution or dispersion to the electron transport layer. And a method of applying and adsorbing it on the surface.
In the former case, an immersion method, a dipping method, a roller method, an air knife method, or the like can be used.
In the latter case, a wire bar method, a slide hopper method, an extrusion method, a curtain method, a spin method, a spray method, or the like can be used.
Further, the adsorption may be performed in a supercritical fluid using carbon dioxide or the like.

光増感材料を吸着させる際、縮合剤を併用してもよい。
前記縮合剤は、無機物表面に物理的あるいは化学的に光増感材料と電子輸送化合物を結合すると思われる触媒的作用をするもの、または化学量論的に作用し、化学平衡を有利に移動させるものの何れであってもよい。
さらに、縮合助剤としてチオールやヒドロキシ化合物を添加してもよい。
When adsorbing the photosensitizing material, a condensing agent may be used in combination.
The condensing agent acts as a catalyst that seems to physically or chemically bind the photosensitizer and the electron transport compound to the inorganic surface, or acts stoichiometrically to shift the chemical equilibrium advantageously. Any of these may be used.
Further, a thiol or a hydroxy compound may be added as a condensation aid.

光増感材料を溶解、あるいは分散する溶媒としては、たとえば、水、メタノール、エタノール、あるいはイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、
アセトン、メチルエチルケトン、あるいはメチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、
ギ酸エチル、酢酸エチル、あるいは酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒、
ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、あるいはジオキサン等のエーテル系溶媒、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、あるいはN−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、
ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、あるいは1−クロロナフタレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、1,5−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、あるいはクメン等の炭化水素系溶媒を挙げることができ、これらは単独、あるいは2種以上の混合として用いることができる。
As a solvent for dissolving or dispersing the photosensitizing material, for example, water, methanol, ethanol, or an alcohol solvent such as isopropyl alcohol,
Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone or methyl isobutyl ketone,
Ester solvents such as ethyl formate, ethyl acetate, or n-butyl acetate;
Ether solvents such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolan, or dioxane,
An amide solvent such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, or N-methyl-2-pyrrolidone;
Halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, chloroform, bromoform, methyl iodide, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, fluorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, or 1-chloronaphthalene;
Hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-octane, 1,5-hexadiene, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene, and cumene System solvents can be mentioned, and these can be used alone or as a mixture of two or more.

また、光増感材料は、その種類によっては化合物間の凝集を抑制した方がより効果的に働くものが存在するため、凝集解離剤を併用しても構わない。
前記凝集解離剤としてはコール酸、ケノデオキシコール酸などのステロイド化合物、長鎖アルキルカルボン酸または長鎖アルキルホスホン酸が好ましく、用いる光増感材料に対して適宜選ばれる。
これら凝集解離剤の添加量は、光増感材料1質量部に対して0.01〜500質量部が好ましく、0.1〜100質量部がより好ましい。
In addition, some types of photosensitizing materials work more effectively when the coagulation between the compounds is suppressed, so that an aggregating / dissociating agent may be used in combination.
The aggregating / dissociating agent is preferably a steroid compound such as cholic acid or chenodeoxycholic acid, a long-chain alkyl carboxylic acid or a long-chain alkyl phosphonic acid, and is appropriately selected depending on the photosensitizing material to be used.
The addition amount of these aggregation dissociation agents is preferably 0.01 to 500 parts by mass, more preferably 0.1 to 100 parts by mass, per 1 part by mass of the photosensitizing material.

これらを用い、光増感材料、あるいは光増感材料と凝集解離剤を吸着する際の温度としては、−50℃以上、200℃以下が好ましい。
また、この吸着は静置しても攪拌しながら行なっても構わない。
The temperature at which these are used to adsorb the photosensitizing material or the photosensitizing material and the coagulation / dissociation agent is preferably from -50 ° C to 200 ° C.
In addition, this adsorption may be carried out with standing or stirring.

前記攪拌する場合の方法としては、スターラー、ボールミル、ペイントコンディショナー、サンドミル、アトライター、ディスパーザー、あるいは超音波分散等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
吸着に要する時間は、5秒以上、1000時間以下が好ましく、10秒以上、500時間以下がより好ましく、1分以上、150時間がさらに好ましい。
また、吸着は暗所で行なうことが好ましい。
Examples of the method of stirring include, but are not limited to, a stirrer, a ball mill, a paint conditioner, a sand mill, an attritor, a disperser, and an ultrasonic dispersion.
The time required for the adsorption is preferably from 5 seconds to 1,000 hours, more preferably from 10 seconds to 500 hours, even more preferably from 1 minute to 150 hours.
The adsorption is preferably performed in a dark place.

<ホール輸送層>
一般的にホール輸送層としては、酸化還元対を有機溶媒に溶解した電解液、酸化還元対を有機溶媒に溶解した液体をポリマーマトリックスに含浸したゲル電解質、酸化還元対を含有する溶融塩、固体電解質、無機ホール輸送材料、有機ホール輸送材料等が用いられるが、本発明の光電変換素子のホール輸送層6は、下記一般式(1)で表される有機ホール輸送材料を含有する。
(式中、R1は、メトキシ基またはエトキシ基を表す。R2は、水素原子、メチル基、メトキシ基のいずれかを表す。R3は、水素原子またはメチル基表す。)
<Hole transport layer>
Generally, as the hole transport layer, an electrolytic solution in which a redox couple is dissolved in an organic solvent, a gel electrolyte in which a liquid in which a redox couple is dissolved in an organic solvent is impregnated in a polymer matrix, a molten salt containing a redox couple, a solid An electrolyte, an inorganic hole transport material, an organic hole transport material, or the like is used. The hole transport layer 6 of the photoelectric conversion element of the present invention contains an organic hole transport material represented by the following general formula (1).
(In the formula, R 1 represents a methoxy group or an ethoxy group. R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

ホール輸送層は、前記一般式(1)で表される有機ホール輸送材料を50〜95質量%含有することが好ましく、70〜85質量%含有することがより好ましい。
本発明のホール輸送材料は、高温環境下保管性に優れた光電変換特性を得ることができる。さらに、報告例が少ない室内光等の微弱光における光電変換する際に、特に際立って優位性が現れることを検証することができた。
The hole transport layer preferably contains the organic hole transport material represented by the general formula (1) in an amount of 50 to 95% by mass, more preferably 70 to 85% by mass.
The hole transport material of the present invention can obtain photoelectric conversion characteristics excellent in storage properties under a high-temperature environment. Furthermore, it has been verified that when photoelectric conversion is performed on weak light such as room light, which has been rarely reported, particularly superiority appears.

また、本発明においては、ホール輸送層6に下記一般式(2)で表される塩基性化合物を添加することが好ましく、前記塩基性化合物を添加することにより、特に高い開放電圧を得ることができる。また、光電変換素子における内部抵抗が高まり、室内光等の微弱光における損失電流を低減することができる。よって、従来の塩基性化合物より高い開放電圧を得られる。
(式中、R4、及びR5は、それぞれ独立に、アルキル基または芳香族炭化水素基を表す。ただし、R4とR5は互いに結合し、窒素原子を含む、複素環基を形成する場合を含む。)
前記 4 、及び 5 は、同一であっても良い。
前記アルキル基としては、炭素数が1〜12のアルキル基が好ましく、分岐鎖を有しても良い。前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましい。前記アルキル基は、置換基を有するアルキル基及び置換基を有しないアルキル基を含み、前記芳香族炭素水基は、置換基を有する芳香族炭化水素基及び置換基を有しない芳香族炭化水素基を含む。前記置換基としては、フェニル基等が挙げられる。
また、 4 5 は互いに結合し、窒素原子を含む、複素環基を形成する場合、該複素環基中に酸素原子や窒素原子が含まれても良い。また、前記複素環基は、置換基を有する複素環基及び置換基を有しない複素環基を含み、該置換基としては、フェニル基等が挙げられる。
Further, in the present invention, it is preferable to add a basic compound represented by the following general formula (2) to the hole transport layer 6, and it is possible to obtain a particularly high open-circuit voltage by adding the basic compound. it can. Further, the internal resistance of the photoelectric conversion element is increased, and the loss current in weak light such as room light can be reduced. Therefore, a higher open-circuit voltage than the conventional basic compound can be obtained.
(Wherein, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group, provided that R 4 and R 5 are bonded to each other to form a heterocyclic group containing a nitrogen atom. Including cases.)
R 4 and R 5 may be the same.
The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and may have a branched chain. As the aromatic hydrocarbon group, a phenyl group and a naphthyl group are preferable. The alkyl group includes a substituted alkyl group and a non-substituted alkyl group, and the aromatic carbohydrate group includes a substituted aromatic hydrocarbon group and a non-substituted aromatic hydrocarbon group. including. Examples of the substituent include a phenyl group.
When R 4 and R 5 are bonded to each other to form a heterocyclic group containing a nitrogen atom, the heterocyclic group may contain an oxygen atom or a nitrogen atom. In addition, the heterocyclic group includes a heterocyclic group having a substituent and a heterocyclic group having no substituent, and examples of the substituent include a phenyl group.

従来から前記一般式(2)で表される塩基性化合物に分類される化合物の一部は知られている。また、その一部の化合物は、ヨウ素電解液型色素増感太陽電池においては、塩基性化合物として用いることが知られている。しかし、前記塩基性化合物を用いたヨウ素電解液型色素増感太陽電池は開放電圧が高いが、短絡電流密度が大幅に減少し、光電変換特性は著しく悪化することが報告されている。   Conventionally, some compounds classified as basic compounds represented by the general formula (2) are known. Further, it is known that some of the compounds are used as basic compounds in iodine electrolyte type dye-sensitized solar cells. However, it has been reported that the iodine electrolyte type dye-sensitized solar cell using the basic compound has a high open-circuit voltage, but has a significantly reduced short-circuit current density and significantly deteriorates photoelectric conversion characteristics.

本発明におけるホール輸送層は、有機ホール輸送材料を用いるものであり、前記ヨウ素電解液等による正孔輸送モデルとは異なるものである。したがって、前記一般式(2)で表される塩基性化合物を用いても、短絡電流密度の低下量が少なく、高い開放電圧が得られることで、優れた光電変換特性を得ることができる。さらに、報告例が少ない室内光等の微弱光における光電変換する際に、特に際立って優位性が現れることを検証することができた。   The hole transport layer in the present invention uses an organic hole transport material, and is different from the hole transport model using the iodine electrolyte or the like. Therefore, even when the basic compound represented by the general formula (2) is used, an excellent photoelectric conversion characteristic can be obtained by a small decrease in short-circuit current density and a high open-circuit voltage. Furthermore, it has been verified that when photoelectric conversion is performed on weak light such as room light, which has been rarely reported, particularly superiority appears.

以下に前記一般式(2)における具体的な例示化合物を下記に記すが、何らこれらに限定されるものではない。なお、下記構造式の横に番号が記載されている場合、該番号は独立行政法人科学技術振興機構が公開している化学物質データベース「日本化学物質辞書」中の化合物番号を意味する。
Specific examples of the compound represented by the general formula (2) are shown below, but are not limited thereto. In addition, when a number is described next to the following structural formula, the number means a compound number in the chemical substance database “Japan Chemical Substance Dictionary” published by the Japan Science and Technology Agency.

前記一般式(2)で表される塩基性化合物のホール輸送層中の添加量は、有機ホール輸送材料100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、5質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。   The amount of the basic compound represented by the general formula (2) in the hole transport layer is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic hole transport material. It is more preferable that the amount be not less than 20 parts by mass and not more than 20 parts by mass.

本発明における有機ホール輸送層は、単層構造でも異なる化合物からなる積層構造でも構わない。積層構造の場合、第二の電極7に近い有機ホール輸送材料層に高分子材料を用いることが好ましい。
製膜性に優れる高分子材料を用いることで多孔質状の電子輸送層の表面をより平滑化することができ、光電変換特性を向上することができるためである。
また、高分子材料は多孔質状の電子輸送層内部へ浸透することが困難であるため、逆に多孔質状の電子輸送層表面の被覆にも優れ、電極を設ける際の短絡防止にも効果を発揮するため、より高い性能を得ることが可能となる。
The organic hole transport layer in the present invention may have a single layer structure or a laminated structure composed of different compounds. In the case of a laminated structure, it is preferable to use a polymer material for the organic hole transporting material layer near the second electrode 7.
This is because the surface of the porous electron transport layer can be further smoothed and the photoelectric conversion characteristics can be improved by using a polymer material having excellent film-forming properties.
In addition, since it is difficult for the polymer material to penetrate into the inside of the porous electron transport layer, it is also excellent in coating the surface of the porous electron transport layer, and is also effective in preventing a short circuit when an electrode is provided. , It is possible to obtain higher performance.

単層構造において用いられる有機ホール輸送材料、積層構造において第二の電極から遠い有機ホール輸送層に用いられる有機ホール輸送材料としては、前記一般式(1)で表される有機ホール輸送性化合物が用いられる。   Examples of the organic hole transporting material used in the single layer structure and the organic hole transporting material used in the organic hole transporting layer far from the second electrode in the laminated structure include the organic hole transporting compound represented by the general formula (1). Used.

積層構造において用いられる第二の電極7に近い有機ホール輸送層に用いられる高分子材料としては、公知のホール輸送性高分子材料が用いられる。
その具体例としては、ポリ(3−n−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−n−オクチルオキシチオフェン)、ポリ(9,9’−ジオクチル−フルオレン−コ−ビチオフェン)、ポリ(3,3’’’−ジドデシル−クォーターチオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(2,5−ビス(3−デシルチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(3,4−ジデシルチオフェン−コ−チエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン−コ−チエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン−コ−チオフェン)、ポリ(3.6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン−コ−ビチオフェン)等のポリチオフェン化合物、
ポリ[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ[2−メトキシ−5−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ[(2−メトキシ−5−(2−エチルフェキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン)−コ−(4,4’−ビフェニレンービニレン)]等のポリフェニレンビニレン化合物、
ポリ(9,9’−ジドデシルフルオレニル−2,7−ジイル)、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレン)−alt−コ−(9,10−アントラセン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレン)−alt−コ−(4,4’−ビフェニレン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレン)−alt−コ−(2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジイル)−コ−(1,4−(2,5−ジヘキシルオキシ)ベンゼン)]等のポリフルオレン化合物、
ポリ[2,5−ジオクチルオキシ−1,4−フェニレン]、ポリ[2,5−ジ(2−エチルヘキシルオキシ−1,4−フェニレン]等のポリフェニレン化合物、
ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−コ−(N,N’−ジフェニル)−N,N’−ジ(p−ヘキシルフェニル)−1,4−ジアミノベンゼン]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−コ−(N,N’−ビス(4−オクチルオキシフェニル)ベンジジン−N,N’−(1,4−ジフェニレン)]、ポリ[(N,N’−ビス(4−オクチルオキシフェニル)ベンジジン−N,N’−(1,4−ジフェニレン)]、ポリ[(N,N’−ビス(4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニル)ベンジジン−N,N’−(1,4−ジフェニレン)]、ポリ[フェニルイミノ−1,4−フェニレンビニレン−2,5−ジオクチルオキシ−1,4−フェニレンビニレン−1,4−フェニレン]、ポリ[p−トリルイミノ−1,4−フェニレンビニレン−2,5−ジ(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン−1,4−フェニレン]、ポリ[4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニルイミノ−1,4−ビフェニレン]等のポリアリールアミン化合物、
ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−コ−(1,4−ベンゾ(2,1’,3)チアジアゾール]、ポリ(3,4−ジデシルチオフェン−コ−(1,4−ベンゾ(2,1’,3)チアジアゾール)等のポリチアジアゾール化合物を挙げることができる。
この中で、キャリア移動度やイオン化ポテンシャルを考慮するとポリチオフェン化合物とポリアリールアミン化合物が特に好ましい。
As the polymer material used for the organic hole transport layer near the second electrode 7 used in the laminated structure, a known hole transport polymer material is used.
Specific examples thereof include poly (3-n-hexylthiophene), poly (3-n-octyloxythiophene), poly (9,9′-dioctyl-fluorene-co-bithiophene), poly (3,3 ″). '-Didodecyl-quarterthiophene), poly (3,6-dioctylthieno [3,2-b] thiophene), poly (2,5-bis (3-decylthiophen-2-yl) thieno [3,2-b ] Thiophene), poly (3,4-didecylthiophene-co-thieno [3,2-b] thiophene), poly (3,6-dioctylthieno [3,2-b] thiophene-co-thieno [3, 2-b] thiophene), poly (3,6-dioctylthieno [3,2-b] thiophene-co-thiophene), poly (3.6-dioctylthieno [3,2-b] thiophene-co-bithiophene) Polythiophene compounds such as
Poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene], poly [2-methoxy-5- (3,7-dimethyloctyloxy) -1,4-phenylenevinylene], poly Polyphenylene vinylene compounds such as [(2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene) -co- (4,4′-biphenylene-vinylene)];
Poly (9,9'-didodecylfluorenyl-2,7-diyl), poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorene) -alt-co- (9,10-anthracene)] , Poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorene) -alt-co- (4,4′-biphenylene)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorene) -Alt-co- (2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylene)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-diyl) -co- (1,4- (2,5-dihexyloxy) benzene)] and the like,
Polyphenylene compounds such as poly [2,5-dioctyloxy-1,4-phenylene] and poly [2,5-di (2-ethylhexyloxy-1,4-phenylene)];
Poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt-co- (N, N'-diphenyl) -N, N'-di (p-hexylphenyl) -1,4-diamino Benzene], poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt-co- (N, N′-bis (4-octyloxyphenyl) benzidine-N, N ′-(1, 4-diphenylene)], poly [(N, N′-bis (4-octyloxyphenyl) benzidine-N, N ′-(1,4-diphenylene)], poly [(N, N′-bis (4- (2-ethylhexyloxy) phenyl) benzidine-N, N '-(1,4-diphenylene)], poly [phenylimino-1,4-phenylenevinylene-2,5-dioctyloxy-1,4-phenylenevinylene- 1,4-phenylene], poly p-tolylimino-1,4-phenylenevinylene-2,5-di (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene-1,4-phenylene], poly [4- (2-ethylhexyloxy) phenylimino- Polyarylamine compounds such as 1,4-biphenylene],
Poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt-co- (1,4-benzo (2,1 ′, 3) thiadiazole], poly (3,4-didecylthiophene- And polythiadiazole compounds such as co- (1,4-benzo (2,1 ′, 3) thiadiazole).
Among them, polythiophene compounds and polyarylamine compounds are particularly preferable in consideration of carrier mobility and ionization potential.

また、上記に示した有機ホール輸送材料に各種添加剤を加えても構わない。
添加剤としては、ヨウ素、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化銅、ヨウ化鉄、ヨウ化銀等の金属ヨウ化物、
ヨウ化テトラアルキルアンモニウム、ヨウ化ピリジニウム等の4級アンモニウム塩、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化セシウム、臭化カルシウム等の金属臭化物、
臭化テトラアルキルアンモニウム、臭化ピリジニウム等の4級アンモニウム化合物の臭素塩、
塩化銅、塩化銀等の金属塩化物、酢酸銅、酢酸銀、酢酸パラジウム等の酢酸金属塩、
硫酸銅、硫酸亜鉛等の金属硫酸塩、フェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩、フェロセン−フェリシニウムイオン等の金属錯体、
ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール−アルキルジスルフィド等のイオウ化合物、
ビオロゲン色素、ヒドロキノン等、ヨウ化1,2−ジメチル−3−n−プロピルイミダゾイニウム塩、ヨウ化1−メチル−3−n−ヘキシルイミダゾリニウム塩、1,2−ジメチル−3−エチルイミダゾリウムトリフロオロメタンスルホン酸塩、1−メチル−3−ブチルイミダゾリウムノナフルオロブチルスルホン酸塩、1−n−ヘキシル−3−メチルイミダゾリニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−メチル−3−エチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチル)スルホニルイミド等のInorg.Chem.35(1996)1168に記載のイオン液体のイミダゾリウム化合物、ピリジン、4−t−ブチルピリジン、ベンズイミダゾール等の塩基性化合物、
リチウムトリフルオロメタンスルホニルイミド、リチウムジイソプロピルイミド、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等のリチウム化合物を挙げることができる。
イオン液体のイミダゾリウム化合物を用いてもよく、具体的には、1−n−ヘキシル−3−メチルイミダゾリニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドが好ましい。
Further, various additives may be added to the organic hole transporting material described above.
As additives, metal iodides such as iodine, lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, cesium iodide, calcium iodide, copper iodide, iron iodide, silver iodide,
Quaternary ammonium salts such as tetraalkylammonium iodide and pyridinium iodide; metal bromides such as lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, cesium bromide and calcium bromide;
Bromine salts of quaternary ammonium compounds such as tetraalkylammonium bromide and pyridinium bromide,
Copper chloride, metal chlorides such as silver chloride, copper acetate, silver acetate, metal acetates such as palladium acetate,
Copper sulfate, metal sulfates such as zinc sulfate, ferrocyanate-ferricyanate, metal complexes such as ferrocene-ferricinium ion,
Sulfur compounds such as sodium polysulfide, alkyl thiol-alkyl disulfide,
Viologen dyes, hydroquinone, 1,2-dimethyl-3-n-propylimidazoinium iodide, 1-methyl-3-n-hexylimidazolinium iodide, 1,2-dimethyl-3-ethylimidazo Lithium trifluoromethanesulfonate, 1-methyl-3-butylimidazolium nonafluorobutylsulfonate, 1-n-hexyl-3-methylimidazolinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-methyl-3 Inorg.-ethyl imidazolium bis (trifluoromethyl) sulfonylimide; Chem. 35 (1996) 1168, ionic liquids such as imidazolium compounds, pyridine, 4-t-butylpyridine and basic compounds such as benzimidazole;
Examples thereof include lithium compounds such as lithium trifluoromethanesulfonylimide, lithium diisopropylimide, and lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide.
An imidazolium compound as an ionic liquid may be used, and specifically, 1-n-hexyl-3-methylimidazolinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide is preferable.

また導電性を向上させる目的で、有機ホール輸送材料の一部をラジカルカチオンにするための酸化剤を添加しても構わない。
その酸化剤としては、ヘキサクロロアンチモン酸トリス(4−ブロモフェニル)アミニウム、ヘキサフルオロアンチモネート銀、ニトロソニウムテトラフルオボラート、硝酸銀、コバルト錯体系化合物等が挙げられる。
この酸化剤の添加によって全ての有機ホール輸送材料が酸化される必要はなく、一部のみが酸化されていればよい。また添加した酸化剤は添加した後、系外に取り出しても、取り出さなくてもよい。
Further, for the purpose of improving conductivity, an oxidizing agent for converting a part of the organic hole transport material into a radical cation may be added.
Examples of the oxidizing agent include tris (4-bromophenyl) aminium hexachloroantimonate, silver hexafluoroantimonate, nitrosonium tetrafluoroborate, silver nitrate, and a cobalt complex compound.
It is not necessary that all the organic hole transporting materials be oxidized by the addition of the oxidizing agent, and only a part of the organic hole transporting material need be oxidized. Further, after the added oxidizing agent is added, it may or may not be taken out of the system.

有機ホール輸送層は光増感材料を担持した電子輸送層4の上に、直接ホール輸送層を形成する。有機ホール輸送層の作製方法には特に制限はなく、真空蒸着等の真空中で薄膜を形成する方法や湿式製膜法が挙げられる。製造コスト等を考慮した場合、特に湿式製膜法が好ましく、電子輸送層上に塗布する方法が好ましい。
この湿式製膜法を用いた場合、塗布方法は特に制限はなく、公知の方法にしたがって行なうことができる。例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、また、湿式印刷方法として、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等様々な方法を用いることができる。また、超臨界流体あるいは臨界点より低い温度・圧力の亜臨界流体中で製膜してもよい。
The organic hole transport layer directly forms a hole transport layer on the electron transport layer 4 supporting the photosensitizing material. The method for forming the organic hole transport layer is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a thin film in a vacuum such as vacuum evaporation and a wet film forming method. In consideration of the production cost and the like, a wet film forming method is particularly preferable, and a method of coating on the electron transport layer is preferable.
When this wet film forming method is used, the coating method is not particularly limited, and the coating can be performed according to a known method. For example, dip method, spray method, wire bar method, spin coating method, roller coating method, blade coating method, gravure coating method, and various wet printing methods such as letterpress, offset, gravure, intaglio, rubber plate, screen printing, etc. Various methods can be used. Further, the film may be formed in a supercritical fluid or a subcritical fluid at a temperature and pressure lower than the critical point.

前記超臨界流体は、気体と液体が共存できる限界(臨界点)を超えた温度・圧力領域において非凝集性高密度流体として存在し、圧縮しても凝集せず、臨界温度以上、かつ臨界圧力以上の状態にある流体である限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臨界温度が低いものが好ましい。
超臨界流体としては、例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、窒素、水、メタノール、エタノール、n−ブタノールなどのエルコール系溶媒、エタン、プロパン、2,3−ジメチルブタン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素系溶媒、塩化メチレン、クロロトリフロロメタンなどのハロゲン系溶媒、ジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒が好適である。これらの中でも、二酸化炭素は、臨界圧力7.3MPa、臨界温度31℃であることから、容易に超臨界状態をつくり出せるともに、不燃性で取扱いが容易であり、特に好ましい。
また、これらの流体は、単独であっても二種以上の混合であっても構わない。
The supercritical fluid exists as a non-agglomerated high-density fluid in a temperature / pressure region exceeding a limit (critical point) at which a gas and a liquid can coexist, does not aggregate even when compressed, is at or above the critical temperature, and has a critical pressure. There is no particular limitation as long as the fluid is in the above state, and it can be appropriately selected according to the purpose. However, a fluid having a low critical temperature is preferable.
As the supercritical fluid, for example, carbon monoxide, carbon dioxide, ammonia, nitrogen, water, methanol, ethanol, ercol-based solvents such as n-butanol, ethane, propane, 2,3-dimethylbutane, benzene, toluene and the like Preferred are hydrocarbon solvents, halogen solvents such as methylene chloride and chlorotrifluoromethane, and ether solvents such as dimethyl ether. Among them, carbon dioxide is particularly preferable because it has a critical pressure of 7.3 MPa and a critical temperature of 31 ° C., so that it can easily create a supercritical state and is nonflammable and easy to handle.
These fluids may be used alone or as a mixture of two or more.

前記亜臨界流体としては、臨界点近傍の温度及び圧力領域において、高圧液体として存在する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
上述した超臨界流体として挙げられる化合物は、亜臨界流体としても好適に使用することができる。
The subcritical fluid is not particularly limited as long as it exists as a high-pressure liquid in the temperature and pressure regions near the critical point, and can be appropriately selected depending on the purpose.
The compounds listed as supercritical fluids described above can also be suitably used as subcritical fluids.

超臨界流体の臨界温度及び臨界圧力は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臨界温度としては、−273℃以上300℃以下が好ましく、0℃以上200℃以下が特に好ましい。   The critical temperature and critical pressure of the supercritical fluid are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. The critical temperature is preferably from -273 ° C to 300 ° C, particularly preferably from 0 ° C to 200 ° C. preferable.

さらに、上述の超臨界流体及び亜臨界流体に加え、有機溶媒やエントレーナーを併用することもできる。
有機溶媒及びエントレーナーの添加により、超臨界流体中での溶解度の調整をより容易に行なうことができる。
このような有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、アセトン、メチルエチルケトン、あるいはメチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、
ギ酸エチル、酢酸エチル、あるいは酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒、
ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、あるいはジオキサン等のエーテル系溶媒、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、あるいはN−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、
ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、あるいは1−クロロナフタレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、1,5−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、あるいはクメン等の炭化水素系溶媒などが挙げられる。
Further, in addition to the above-described supercritical fluid and subcritical fluid, an organic solvent and an entrainer can be used in combination.
By adding the organic solvent and the entrainer, the solubility in the supercritical fluid can be more easily adjusted.
Such an organic solvent is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose.
For example, acetone, methyl ethyl ketone, or ketone solvents such as methyl isobutyl ketone,
Ester solvents such as ethyl formate, ethyl acetate, or n-butyl acetate;
Ether solvents such as diisopropyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolan, or dioxane,
An amide solvent such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, or N-methyl-2-pyrrolidone;
Halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, chloroform, bromoform, methyl iodide, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, fluorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, or 1-chloronaphthalene;
Hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-octane, 1,5-hexadiene, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene, and cumene System solvents and the like.

本発明では、光増感材料を担持した電子輸送層を設けた第一の電極上に有機ホール輸送層を設けた後、プレス処理工程を施しても構わない。
このプレス処理を施すことによって、有機ホール輸送材料がより多孔質電極と密着するため効率が改善すると考えている。
プレス処理方法に特に制限はないが、IR錠剤整形器に代表されるような平板を用いたプレス成型法、ローラーなどを用いたロールプレス法を挙げることができる。
圧力としては10kgf/cm2以上が好ましく、30kgf/cm2以上がより好ましい。プレス処理する時間に特に制限はないが、1時間以内で行なうことが好ましい。また、プレス処理時に熱を加えても構わない。
In the present invention, after the organic hole transporting layer is provided on the first electrode provided with the electron transporting layer supporting the photosensitizing material, a pressing process may be performed.
It is thought that by performing this press treatment, the organic hole transporting material is more closely adhered to the porous electrode, so that the efficiency is improved.
The press treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a press molding method using a flat plate typified by an IR tablet shaper and a roll press method using a roller.
The pressure is preferably 10 kgf / cm 2 or more, and more preferably 30 kgf / cm 2 or more. The pressing time is not particularly limited, but is preferably performed within one hour. Further, heat may be applied at the time of the press treatment.

また、上述のプレス処理の際、プレス機と電極間に離型材を挟んでも構わない。
前記離型材としては、ポリ四フッ化エチレン、ポリクロロ三フッ化エチレン、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体、ペルフルオロアルコキシフッ化樹脂、ポリフッ化ビニリデン、エチレン四フッ化エチレン共重合体、エチレンクロロ三フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニルなどのフッ素樹脂を挙げることができる。
In the above-described press processing, a release material may be interposed between the press and the electrode.
As the release material, polytetrafluoroethylene, polychloroethylene trifluoride, ethylene tetrafluoride hexafluoropropylene copolymer, perfluoroalkoxyfluoride resin, polyvinylidene fluoride, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, ethylene Examples thereof include fluororesins such as chlorotrifluoroethylene copolymer and polyvinyl fluoride.

上記プレス処理工程を行った後、対極を設ける前に、有機ホール輸送層と第二の電極の間に金属酸化物を設けても良い。設けてもよい金属酸化物としては、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化ニッケルを挙げることができ、特に酸化モリブデンが好ましい。
これら金属酸化物をホール輸送層上に設ける方法としては特に制限はなく、スパッタリングや真空蒸着等の真空中で薄膜を形成する方法や湿式成膜法が挙げることができる。
湿式製膜法においては、金属酸化物の粉末あるいはゾルを分散したペーストを調製し、ホール輸送層上に塗布する方法が好ましい。
この湿式成膜法を用いた場合、塗布方法は特に制限はなく、公知の方法にしたがって行なうことができる。
例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、また、湿式印刷方法として、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等様々な方法を用いることができる。膜厚としては0.1〜50nmが好ましく、1〜10nmがより好ましい。
After performing the above-described press treatment step, a metal oxide may be provided between the organic hole transport layer and the second electrode before providing the counter electrode. Examples of the metal oxide that may be provided include molybdenum oxide, tungsten oxide, vanadium oxide, and nickel oxide, and molybdenum oxide is particularly preferable.
The method for providing these metal oxides on the hole transport layer is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming a thin film in a vacuum such as sputtering or vacuum deposition, and a wet film forming method.
In the wet film forming method, it is preferable to prepare a paste in which powder or sol of a metal oxide is dispersed and apply the paste on the hole transport layer.
When this wet film forming method is used, the coating method is not particularly limited, and can be performed according to a known method.
For example, dip method, spray method, wire bar method, spin coating method, roller coating method, blade coating method, gravure coating method, and various wet printing methods such as letterpress, offset, gravure, intaglio, rubber plate, screen printing, etc. Various methods can be used. The thickness is preferably from 0.1 to 50 nm, more preferably from 1 to 10 nm.

<第二の電極>
第二の電極は、ホール輸送層形成後あるいは上述の金属酸化物上に新たに付与する。
また第二の電極は、通常前述の第一の電極と同様のものを用いることができ、強度や密封性が充分に保たれるような構成では支持体は必ずしも必要ではない。
第二の電極材料の具体例としては、白金、金、銀、銅、アルミニウム等の金属、グラファイト、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン等の炭素系化合物、ITO、FTO、ATO等の導電性金属酸化物、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子が挙げられる。
第二の電極層の膜厚には特に制限はなく、また単独あるいは2種以上の混合で用いても構わない。
第二の電極の塗設については、用いられる材料の種類やホール輸送層の種類により、適宜ホール輸送層上に塗布、ラミネート、蒸着、CVD、貼り合わせ等の手法により形成可能である。
<Second electrode>
The second electrode is newly provided after the formation of the hole transport layer or on the above-described metal oxide.
As the second electrode, the same electrode as that of the above-mentioned first electrode can be usually used, and a support is not necessarily required in a configuration in which strength and sealing property are sufficiently maintained.
Specific examples of the second electrode material include metals such as platinum, gold, silver, copper, and aluminum; carbon-based compounds such as graphite, fullerene, carbon nanotube, and graphene; and conductive metal oxides such as ITO, FTO, and ATO. And conductive polymers such as polythiophene and polyaniline.
The thickness of the second electrode layer is not particularly limited, and may be used alone or in combination of two or more.
The application of the second electrode can be appropriately formed on the hole transport layer by a method such as application, lamination, vapor deposition, CVD, and bonding depending on the type of the material used and the type of the hole transport layer.

光電変換素子として動作するためには、第一の電極と第二の電極の少なくとも一方は実質的に透明でなければならない。
本発明の光電変換素子においては、第一の電極側が透明であり、太陽光を第一の電極側から入射させる方法が好ましい。この場合、第二の電極側には光を反射させる材料を使用することが好ましく、金属、導電性酸化物を蒸着したガラス、プラスチック、あるいは金属薄膜が好ましい。
また、太陽光の入射側に反射防止層を設けることも有効な手段である。
In order to operate as a photoelectric conversion element, at least one of the first electrode and the second electrode must be substantially transparent.
In the photoelectric conversion element of the present invention, a method in which the first electrode side is transparent and sunlight is incident from the first electrode side is preferable. In this case, a material that reflects light is preferably used on the second electrode side, and a metal, glass, plastic, or a metal thin film on which a conductive oxide is deposited is preferable.
Providing an antireflection layer on the incident side of sunlight is also an effective means.

<用途>
本発明の光電変換素子は、太陽電池及びこれを備えた電源装置に応用できる。
応用例としては、従来から太陽電池やそれを用いた電源装置を利用している機器類であれば、いずれのものでも可能である。
例えば電子卓上計算機や腕時計用の太陽電池に用いてもよいが、本発明の光電変換素子の特徴を活用する一例として、携帯電話、電子手帳、電子ペーパー等の電源装置が挙げられる。また充電式や乾電池式の電気器具の連続使用時間を長くするための補助電源として用いることもできる。更には、センサ用の自立型電源として、二次電池と組み合わせた一次電池代替としても用いることができる。
<Application>
The photoelectric conversion element of the present invention can be applied to a solar cell and a power supply device having the same.
As an application example, any device can be used as long as it is a device that conventionally uses a solar cell or a power supply device using the same.
For example, it may be used for an electronic desk calculator or a solar cell for a wristwatch, but an example of utilizing the features of the photoelectric conversion element of the present invention is a power supply device such as a mobile phone, an electronic organizer, and an electronic paper. It can also be used as an auxiliary power source for extending the continuous use time of a rechargeable or dry battery type electric appliance. Furthermore, it can be used as a stand-alone power supply for sensors as a substitute for a primary battery combined with a secondary battery.

<本発明のホール輸送材料の合成方法>
報告例(J. Org .Chem., 67 (2002) 3029)同様に下記ルートから容易に合成することができる。
(式中、R1は、メトキシ基またはエトキシ基を表す。R2は、水素原子、メチル基、及びメトキシ基のいずれかを表す。R3は、水素原子またはメチル基表す。)
<Synthesis method of hole transport material of the present invention>
Similarly to the report example (J. Org. Chem., 67 (2002) 3029), it can be easily synthesized from the following route.
(In the formula, R 1 represents a methoxy group or an ethoxy group. R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の実施の形態はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited to these examples.

[実施例I−1]
(ホール輸送材料(化合物No.1−1)の合成)
N,N,N',N'-Tetraphenylbenzidine(東京化成社製):4.89gとN-Bromosuccinimide(NBS)(東京化成社製):4.52gをクロロホルム:100mlに溶解し、室温下にて攪拌した。反応物を抽出し、硫酸マグネシウムを加えた後、濾過し、濃縮した。粗収物をアセトン:50mlで溶解させ、500mlのメタノール中に滴下し、再沈殿精製を行い、テトラブロモアミン中間体:7.85gを得た。
[Example I-1]
(Synthesis of Hole Transport Material (Compound No. 1-1))
4.89 g of N, N, N ', N'-Tetraphenylbenzidine (manufactured by Tokyo Kasei) and 4.52 g of N-Bromosuccinimide (NBS) (manufactured by Tokyo Kasei) are dissolved in 100 ml of chloroform, and the mixture is dissolved at room temperature. Stirred. The reaction was extracted, filtered over magnesium sulfate and concentrated. The crude product was dissolved in acetone: 50 ml, and added dropwise to 500 ml of methanol, followed by reprecipitation purification to obtain 7.85 g of a tetrabromoamine intermediate.

4,4’-Dimethosydiphenylamine(東京化成社製):1.1gと上記テトラブロモアミン中間体:0.81gと酢酸パラジウム(東京化成社製):90mg、炭酸ナトリウム(関東化学社製):0.57gとキシレン:15mlを秤量し、アルゴンガス雰囲気下にて攪拌した。その後、ターシャルブチルホスフィン(関東化学社製):240mgを加えて、5時間還流攪拌した。反応物を抽出し、硫酸マグネシウムを加えた後、濾過し、濃縮した。粗収物をカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=4/1)で精製した。得られた粗収物を、アセトン/メタノールにて再沈殿処理を行い、無色粉末状のホール輸送材料(化合物No.1−1)(1.15g)を得た。得られたホール輸送材料のIRスペクトルを図2に示す。 4,4'-Dimethosydiphenylamine (manufactured by Tokyo Kasei): 1.1 g, the above tetrabromoamine intermediate: 0.81 g, palladium acetate (manufactured by Tokyo Kasei): 90 mg, sodium carbonate (manufactured by Kanto Kagaku): 0. 57 g and 15 ml of xylene were weighed and stirred under an argon gas atmosphere. Thereafter, 240 mg of tert-butyl phosphine (manufactured by Kanto Kagaku) was added, and the mixture was stirred under reflux for 5 hours. The reaction was extracted, filtered over magnesium sulfate and concentrated. The crude product was purified by column chromatography (toluene / ethyl acetate = 4/1). The obtained crude product was subjected to reprecipitation treatment with acetone / methanol to obtain a colorless powdery hole transport material (Compound No. 1-1) (1.15 g). FIG. 2 shows the IR spectrum of the obtained hole transport material.

[実施例II−1]
(酸化チタン半導体電極の作製)
金属チタンからなるターゲットを用いた酸素ガスによる反応性スパッタにより、ITO系ガラス基板上に酸化チタンの緻密なホールブロッキング層を形成した。
次に、酸化チタン(日本エアロジル社製P90)3g、アセチルアセトン0.2g、界面活性剤(和光純薬社製ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル)0.3gを水5.5g、エタノール1.0gと共にビーズミル処理を12時間施した。
得られた分散液にポリエチレングリコール(#20,000)1.2gを加えてペーストを作製した。
このペーストを、上記ホールブロッキング層上に膜厚1.5μmになるように塗布し、室温で乾燥後、空気中500℃で30分間焼成し、多孔質状の電子輸送層を形成した。
[Example II-1]
(Production of titanium oxide semiconductor electrode)
A dense hole blocking layer of titanium oxide was formed on the ITO-based glass substrate by reactive sputtering with oxygen gas using a target made of titanium metal.
Next, 3 g of titanium oxide (P90, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.2 g of acetylacetone, 0.3 g of surfactant (polyoxyethylene octylphenyl ether, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed with 5.5 g of water and 1.0 g of ethanol in a bead mill. The treatment was applied for 12 hours.
1.2 g of polyethylene glycol (# 20,000) was added to the obtained dispersion to prepare a paste.
This paste was applied onto the hole blocking layer so as to have a thickness of 1.5 μm, dried at room temperature, and baked in air at 500 ° C. for 30 minutes to form a porous electron transport layer.

(光電変換素子の作製)
上記酸化チタン半導体電極を、増感色素として前記構造式(4)で表される三菱製紙社製D102(0.5mM、アセトニトリル/t−ブタノール(体積比1:1)溶液)に浸漬し、1時間暗所にて静置し光増感材料を吸着させた。
光増感材料を担持した半導体電極上に、前記一般式(1)で表される有機ホール輸送材料(例示化合物No.1−1):183.3mgのクロロベンゼン溶液:1mlに、関東化学社製リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド:12.83mg、前記一般式(2)で表される塩基性化合物(化合物No.2−1):36.66mgを加えて得た溶液を、光増感材料を担持した半導体電極上にスピンコートにてホール輸送層を成膜した。この上に銀を100nm真空蒸着して第二の電極を作製し、光電変換素子を作製した。
(Preparation of photoelectric conversion element)
The titanium oxide semiconductor electrode was immersed in Mitsubishi Paper Mills D102 (0.5 mM, acetonitrile / t-butanol (volume ratio 1: 1) solution) represented by the structural formula (4) as a sensitizing dye, The mixture was allowed to stand in a dark place for a time to adsorb the photosensitizing material.
An organic hole transporting material (exemplified compound No. 1-1) represented by the general formula (1): 183.3 mg of a chlorobenzene solution: 1 ml on a semiconductor electrode carrying a photosensitizing material, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. A solution obtained by adding 12.83 mg of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and 36.66 mg of the basic compound (compound No. 2-1) represented by the general formula (2) was added to a photosensitizing material. A hole transport layer was formed by spin coating on a semiconductor electrode carrying the compound. Silver was vacuum-evaporated thereon to 100 nm to form a second electrode, and a photoelectric conversion element was manufactured.

(光電変換素子の評価)
得られた光電変換素子の白色LED照射下(50ルクス:12.5μW/cm2)における光電変換効率を測定した。白色LEDはコスモテクノ社製デスクランプCDS−90α(スタディーモード)、評価機器はNF回路設計ブロック社製太陽電池評価システムAs−510−PV03にて測定した。初期特性を測定した後、光電変換素子を85℃恒温槽中に真空保存で、4000時間放置した。取り出し後、常温下で24時間放置し、光電変換率を同様に測定し、下記式により維持率を求め、評価を行った。その結果を表1に表す。
維持率=(100℃1000時間保存後の変換効率/初期の変換効率)×100
(Evaluation of photoelectric conversion element)
The photoelectric conversion efficiency of the obtained photoelectric conversion element under white LED irradiation (50 lux: 12.5 μW / cm 2 ) was measured. The white LED was measured by a desk lamp CDS-90α (study mode) manufactured by Cosmo Techno, and the evaluation device was measured by a solar cell evaluation system As-510-PV03 manufactured by NF Circuit Design Block. After measuring the initial characteristics, the photoelectric conversion element was left in a constant temperature bath at 85 ° C. for 4000 hours under vacuum storage. After being taken out, it was allowed to stand at room temperature for 24 hours, and the photoelectric conversion rate was measured in the same manner. The results are shown in Table 1.
Retention rate = (conversion efficiency after storage at 100 ° C. for 1000 hours / initial conversion efficiency) × 100

[実施例II−2〜II−9]
実施例II−1における有機ホール輸送材料と塩基性化合物を表1に記載の化合物No.の化合物に変更した以外は、実施例II−1と同様にして光電変換素子を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
[Examples II-2 to II-9]
The organic hole transporting material and the basic compound in Example II-1 were identified as compound Nos. A photoelectric conversion device was prepared and evaluated in the same manner as in Example II-1, except that the compound was changed to the above compound. Table 1 shows the results.

[実施例II−10]
実施例II−1における塩基性化合物No.2−1をターシャルブチルピリジン(tBP:アルドリッチ社製)に変更した以外は、実施例II−1と同様にして光電変換素子を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
[Example II-10]
The basic compound No. in Example II-1. A photoelectric conversion element was prepared and evaluated in the same manner as in Example II-1, except that 2-1 was changed to tert-butylpyridine (tBP: manufactured by Aldrich). Table 1 shows the results.

[比較例1]
実施例II−1における有機ホール輸送材料化合物No.1−1を有機ホール輸送材料Spiro−MeOTAD(2,2’,7,7’-tetrakis(N,N-di-p-methoxyphenylamino)-9,9’-spirobifluorene(SHT−263、メルク株式会社製)に変更した以外は、実施例II−1と同様にして光電変換素子を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The organic hole transport material compound No. in Example II-1. 1-1 is an organic hole transport material Spiro-MeOTAD (2,2 ', 7,7'-tetrakis (N, N-di-p-methoxyphenylamino) -9,9'-spirobifluorene (SHT-263, manufactured by Merck Ltd.) A photoelectric conversion device was prepared and evaluated in the same manner as in Example II-1, except that the above conditions were changed to (1).

[比較例2]
実施例II−1における有機ホール輸送材料化合物No.1−1を下記構造を有する有機ホール輸送材料(X51、Dyenamo株式会社)に変更した以外は、実施例II−1と同様にして光電変換素子を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The organic hole transport material compound No. in Example II-1. A photoelectric conversion element was prepared and evaluated in the same manner as in Example II-1, except that 1-1 was changed to an organic hole transporting material having the following structure (X51, Dyenamo Corporation). Table 1 shows the results.

前記一般式(1)で表されるホール輸送材料を用いた実施例II−1〜II−10の光電変換素子は、比較例1及び2の光電変換素子と比べて、初期変換効率は若干劣るものの、85℃4000時間後の変換効率は優れており、維持率は非常に良い結果となった。以上明らかなように、本発明の光電変換素子は、微弱光環境下における光電変換特性が優れており、また、高温保存性に優れていることがわかる。   The photoelectric conversion elements of Examples II-1 to II-10 using the hole transporting material represented by the general formula (1) have a slightly lower initial conversion efficiency than the photoelectric conversion elements of Comparative Examples 1 and 2. However, the conversion efficiency after 4000 hours at 85 ° C. was excellent, and the retention was very good. As is clear from the above, it is understood that the photoelectric conversion element of the present invention has excellent photoelectric conversion characteristics in a weak light environment and excellent storage stability at high temperatures.

特開平11−144773号公報JP-A-11-144773

パナソニック電工技報, 56 (2008) 87Panasonic Technical Report, 56 (2008) 87 J. Am. Chem. Soc., 133 (2011) 18042J. Am. Chem. Soc., 133 (2011) 18042 J. Am. Chem. Soc., 135 (2013) 7378J. Am. Chem. Soc., 135 (2013) 7378 Bo Xu, et al., Adv. Mater., 2014Bo Xu, et al., Adv. Mater., 2014 フジクラ技報, 121 (2011) 42Fujikura Technical Report, 121 (2011) 42 ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (21), pp 11107-11116ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (21), pp 11107-11116

Claims (6)

下記一般式(1)で表されるホール輸送材料。
(式中、R1は、メトキシ基またはエトキシ基を表す。R2は、水素原子、メチル基、及びメトキシ基のいずれかを表す。R3は、水素原子またはメチル基表す。)
A hole transport material represented by the following general formula (1).
(In the formula, R 1, .R 2 representing a methoxy group or an ethoxy group, a hydrogen atom, .R 3 represent either a methyl group and methoxy group, represents a hydrogen atom or a methyl group.)
第一の電極と、ホールブロッキング層と、電子輸送層と、ホール輸送層と、第二の電極とを有し、前記ホール輸送層は、請求項1に記載のホール輸送材料を含む光電変換素子。   A photoelectric conversion element including a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer, a hole transport layer, and a second electrode, wherein the hole transport layer includes the hole transport material according to claim 1. . 前記ホール輸送層は、下記一般式(2)で表される塩基性化合物を含む請求項2に記載の光電変換素子。
(式中、R4、及びR5は、それぞれ独立に、アルキル基または芳香族炭化水素基を表す。ただし、R4とR5は互いに結合し、窒素原子を含む、複素環基を形成する場合を含む。)
The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the hole transport layer contains a basic compound represented by the following general formula (2).
(Wherein, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group, provided that R 4 and R 5 are bonded to each other to form a heterocyclic group containing a nitrogen atom. Including cases.)
前記電子輸送層は、酸化チタンを含む請求項2または3に記載の光電変換素子。   The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the electron transport layer includes titanium oxide. 前記ホールブロッキング層は、酸化チタンを含む請求項2乃至4のいずれか一項に記載の光電変換素子。   The photoelectric conversion element according to claim 2, wherein the hole blocking layer includes titanium oxide. 請求項2乃至5のいずれか一項に記載の光電変換素子を具備する太陽電池。   A solar cell comprising the photoelectric conversion element according to claim 2.
JP2016105352A 2016-05-26 2016-05-26 Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell Active JP6677078B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016105352A JP6677078B2 (en) 2016-05-26 2016-05-26 Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016105352A JP6677078B2 (en) 2016-05-26 2016-05-26 Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017212364A JP2017212364A (en) 2017-11-30
JP6677078B2 true JP6677078B2 (en) 2020-04-08

Family

ID=60476278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016105352A Active JP6677078B2 (en) 2016-05-26 2016-05-26 Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6677078B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08292586A (en) * 1995-04-21 1996-11-05 Hodogaya Chem Co Ltd Electrophotographic photoreceptor
JPH10265773A (en) * 1997-03-24 1998-10-06 Toyo Ink Mfg Co Ltd Positive hole injection material for organic electroluminescence element and organic electroluminescence element using the same
US20110297235A1 (en) * 2009-02-23 2011-12-08 Basf Se Use of triarylamine derivatives as hole-conducting materials in organic solar cells and organic solar cells containing said triarylamine derivatives
WO2012011023A2 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Basf Se Dye solar cell with improved stability
KR20200056470A (en) * 2014-02-24 2020-05-22 가부시키가이샤 리코 Photoelectric conversion element and solar cell
CN104844464B (en) * 2015-03-13 2016-08-24 中节能万润股份有限公司 A kind of 9,9 '-Spirobifluorene dendrimer and preparation method and application
CN108496258B (en) * 2016-01-25 2022-04-26 株式会社理光 Photoelectric conversion element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017212364A (en) 2017-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021005723A (en) Photoelectric conversion element and solar cell
JP6249093B2 (en) Photoelectric conversion element
JP6874790B2 (en) Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element
JP6447754B2 (en) Photoelectric conversion element
JP6880748B2 (en) Photoelectric conversion element and solar cell
JP6776665B2 (en) Photoelectric conversion element and solar cell
JP2011065751A (en) Photoelectric conversion element
JP6579480B2 (en) Photoelectric conversion element and secondary battery
JP6641599B2 (en) Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell
JP2013211149A (en) Photoelectric conversion element and process of manufacturing the same
JP6111552B2 (en) Photoelectric conversion element and method for manufacturing photoelectric conversion element
JP6850435B2 (en) Tertiary amine compounds, photoelectric conversion elements, and solar cells
JP6657841B2 (en) Photoelectric conversion element and solar cell
JP6740621B2 (en) Photoelectric conversion element
JP7003387B2 (en) Photoelectric conversion element, solar cell and synthesis method
JP6677078B2 (en) Hole transport material, photoelectric conversion element, and solar cell
JP2017011066A (en) Photoelectric conversion element
JP6899083B2 (en) Photoelectric conversion element and secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200225

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6677078

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151