JPWO2011145321A1 - マレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 - Google Patents
マレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2011145321A1 JPWO2011145321A1 JP2012515748A JP2012515748A JPWO2011145321A1 JP WO2011145321 A1 JPWO2011145321 A1 JP WO2011145321A1 JP 2012515748 A JP2012515748 A JP 2012515748A JP 2012515748 A JP2012515748 A JP 2012515748A JP WO2011145321 A1 JPWO2011145321 A1 JP WO2011145321A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- photoelectric conversion
- substituted
- dye
- semiconductor layer
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 116
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000975 dye Substances 0.000 title description 59
- 125000005439 maleimidyl group Chemical class C1(C=CC(N1*)=O)=O 0.000 title description 3
- -1 maleimide compound Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 14
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 28
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N phosphonic acid group Chemical group P(O)(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 116
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 36
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- KJIFKLIQANRMOU-UHFFFAOYSA-N oxidanium;4-methylbenzenesulfonate Chemical compound O.CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 KJIFKLIQANRMOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 6
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 5
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VRVDGMNHEGLVSJ-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-2,5-dioxopyrrole-3-carbonitrile Chemical compound ClC1=C(C#N)C(=O)NC1=O VRVDGMNHEGLVSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012327 Ruthenium complex Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- BNWCETAHAJSBFG-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-bromoacetate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)CBr BNWCETAHAJSBFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=N1 OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004172 4-methoxyphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(OC([H])([H])[H])=C([H])C([H])=C1* 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NSGDYZCDUPSTQT-UHFFFAOYSA-N N-[5-bromo-1-[(4-fluorophenyl)methyl]-4-methyl-2-oxopyridin-3-yl]cycloheptanecarboxamide Chemical compound Cc1c(Br)cn(Cc2ccc(F)cc2)c(=O)c1NC(=O)C1CCCCCC1 NSGDYZCDUPSTQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000001810 isothiocyanato group Chemical group *N=C=S 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LEJBBGNFPAFPKQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-prop-2-enoyloxyethoxy)ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOCCOC(=O)C=C LEJBBGNFPAFPKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOC(=O)C(C)=C XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- INQDDHNZXOAFFD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-prop-2-enoyloxyethoxy)ethoxy]ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C=C INQDDHNZXOAFFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QKPVEISEHYYHRH-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyacetonitrile Chemical compound COCC#N QKPVEISEHYYHRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 5-valerolactone Chemical compound O=C1CCCCO1 OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCLIMKBDDGJMGD-UHFFFAOYSA-N N-bromosuccinimide Chemical compound BrN1C(=O)CCC1=O PCLIMKBDDGJMGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003862 amino acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M caesium bromide Chemical compound [Br-].[Cs+] LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N deoxycholic acid Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical compound [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 description 2
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQPUONNXJVWHRM-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 UQPUONNXJVWHRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJDYCCHRZIFCGN-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;iodide Chemical compound I.C1=CC=NC=C1 BJDYCCHRZIFCGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002265 redox agent Substances 0.000 description 2
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N sodium tert-butoxide Chemical compound [Na+].CC(C)(C)[O-] MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 150000003613 toluenes Chemical class 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHDROKFUHTORW-UHFFFAOYSA-N tritert-butylphosphane Chemical compound CC(C)(C)P(C(C)(C)C)C(C)(C)C BWHDROKFUHTORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N (3alpha,5alpha,7alpha,12alpha)-3,7,12-trihydroxy-cholan-24-oic acid Natural products OC1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUDATBOHQWOJDD-UHFFFAOYSA-N (3beta,5beta,7alpha)-3,7-Dihydroxycholan-24-oic acid Natural products OC1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)CC2 RUDATBOHQWOJDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M (4z)-1-(3-methylbutyl)-4-[[1-(3-methylbutyl)quinolin-1-ium-4-yl]methylidene]quinoline;iodide Chemical compound [I-].C12=CC=CC=C2N(CCC(C)C)C=CC1=CC1=CC=[N+](CCC(C)C)C2=CC=CC=C12 QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000229 (C1-C4)alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 0 **C(C(N(**)C1=O)=O)=C1C#N Chemical compound **C(C(N(**)C1=O)=O)=C1C#N 0.000 description 1
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISHFYECQSXFODS-UHFFFAOYSA-M 1,2-dimethyl-3-propylimidazol-1-ium;iodide Chemical compound [I-].CCCN1C=C[N+](C)=C1C ISHFYECQSXFODS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KTZVZZJJVJQZHV-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-ethenylbenzene Chemical compound ClC1=CC=C(C=C)C=C1 KTZVZZJJVJQZHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGBIFIGDFFVXIW-UHFFFAOYSA-N 1-hexoxy-4-iodobenzene Chemical compound CCCCCCOC1=CC=C(I)C=C1 LGBIFIGDFFVXIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIDBROSJWZYGSZ-UHFFFAOYSA-N 1-phenylpyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C1=CC=CC=C1 HIDBROSJWZYGSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEMHPHQIAJDAEL-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazol-1-ium;diiodide Chemical compound [I-].[I-].[NH2+]1C=CN=C1.[NH2+]1C=CN=C1 UEMHPHQIAJDAEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBOIAZWJIACNJF-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole;hydroiodide Chemical compound [I-].[NH2+]1C=CN=C1 JBOIAZWJIACNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZJQCUDHKUWEFU-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpentanenitrile Chemical compound CCCC(C)(C)C#N TZJQCUDHKUWEFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQJLEFDAYKUXSA-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Chemical compound OC1=C(O)C(=O)C=CC1=O HQJLEFDAYKUXSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFJNVIPVOCESGZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dipyridin-2-ylpyridine Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=CC=CN=C1C1=CC=CC=N1 JFJNVIPVOCESGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003923 2,5-pyrrolediones Chemical class 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXPLCAKVOYHAJA-UHFFFAOYSA-N 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(O)=O)=C1 FXPLCAKVOYHAJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C(C)=C HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUCRZHGAIRVWTI-UHFFFAOYSA-N 2-bromothiophene Chemical compound BrC1=CC=CS1 TUCRZHGAIRVWTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWKFPIODWVPXLX-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-5-methylpyridine Natural products CC1=CC=C(C)N=C1 XWKFPIODWVPXLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUIMDJFBHNDZOW-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylpyridine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=N1 UUIMDJFBHNDZOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJAWGGOCYUPCPS-UHFFFAOYSA-N 4-(2-phenylpropan-2-yl)-n-[4-(2-phenylpropan-2-yl)phenyl]aniline Chemical compound C=1C=C(NC=2C=CC(=CC=2)C(C)(C)C=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 UJAWGGOCYUPCPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDFQBORIUYODSI-UHFFFAOYSA-N 4-bromoaniline Chemical compound NC1=CC=C(Br)C=C1 WDFQBORIUYODSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSHMQTRICHYLGF-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylpyridine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=NC=C1 YSHMQTRICHYLGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004380 Cholic acid Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical group C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical group C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-prop-2-enoyloxy-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CO)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSYKAEYUTVFNPF-UHFFFAOYSA-N [Ru+2].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC Chemical compound [Ru+2].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC XSYKAEYUTVFNPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052454 barium strontium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- RUDATBOHQWOJDD-BSWAIDMHSA-N chenodeoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)CC1 RUDATBOHQWOJDD-BSWAIDMHSA-N 0.000 description 1
- 229960001091 chenodeoxycholic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001841 cholesterols Chemical class 0.000 description 1
- BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N cholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N 0.000 description 1
- 229960002471 cholic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019416 cholic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- XXZXGDFLKRDJFP-UHFFFAOYSA-N copper;cyano thiocyanate Chemical compound [Cu].N#CSC#N XXZXGDFLKRDJFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LCUOIYYHNRBAFS-UHFFFAOYSA-N copper;sulfanylideneindium Chemical compound [Cu].[In]=S LCUOIYYHNRBAFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- KXGVEGMKQFWNSR-LLQZFEROSA-N deoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1CC2)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 KXGVEGMKQFWNSR-LLQZFEROSA-N 0.000 description 1
- 229960003964 deoxycholic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- JBSLOWBPDRZSMB-FPLPWBNLSA-N dibutyl (z)-but-2-enedioate Chemical class CCCCOC(=O)\C=C/C(=O)OCCCC JBSLOWBPDRZSMB-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- IEPRKVQEAMIZSS-AATRIKPKSA-N diethyl fumarate Chemical compound CCOC(=O)\C=C\C(=O)OCC IEPRKVQEAMIZSS-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDCRTTXIJACKKU-ARJAWSKDSA-N dimethyl maleate Chemical compound COC(=O)\C=C/C(=O)OC LDCRTTXIJACKKU-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000007336 electrophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 125000005670 ethenylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- YAGKRVSRTSUGEY-UHFFFAOYSA-N ferricyanide Chemical compound [Fe+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] YAGKRVSRTSUGEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001634 furandiyl group Chemical group O1C(=C(C=C1)*)* 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002496 iodine Chemical class 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910001509 metal bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001511 metal iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- QYZFTMMPKCOTAN-UHFFFAOYSA-N n-[2-(2-hydroxyethylamino)ethyl]-2-[[1-[2-(2-hydroxyethylamino)ethylamino]-2-methyl-1-oxopropan-2-yl]diazenyl]-2-methylpropanamide Chemical compound OCCNCCNC(=O)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(=O)NCCNCCO QYZFTMMPKCOTAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKFHAJHLJHVUDM-UHFFFAOYSA-N n-vinylcarbazole Chemical compound C1=CC=C2N(C=C)C3=CC=CC=C3C2=C1 KKFHAJHLJHVUDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- LXNAVEXFUKBNMK-UHFFFAOYSA-N palladium(II) acetate Substances [Pd].CC(O)=O.CC(O)=O LXNAVEXFUKBNMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 125000004193 piperazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003386 piperidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920006112 polar polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003050 poly-cycloolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(dioxo)niobium Chemical compound [K+].[O-][Nb](=O)=O UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- BBFCIBZLAVOLCF-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;bromide Chemical compound Br.C1=CC=NC=C1 BBFCIBZLAVOLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- YAYGSLOSTXKUBW-UHFFFAOYSA-N ruthenium(2+) Chemical compound [Ru+2] YAYGSLOSTXKUBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHNRXCZVLIJCGL-UHFFFAOYSA-N ruthenium(2+) tetrabutylazanium Chemical compound [Ru+2].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC FHNRXCZVLIJCGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N selanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Se] GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N sodium polysulfide Chemical compound [Na+].S HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNCGMVDMOKPCSQ-UHFFFAOYSA-M sodium;2-phenylethenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 MNCGMVDMOKPCSQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 1
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical class C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003459 sulfonic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001651 triphenylamine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
- C07D409/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D495/04—Ortho-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
- C09B57/008—Triarylamine dyes containing no other chromophores
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
光電変換特性に優れたマレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、半導体電極、光電変換素子、および、光電気化学電池を提供することを課題とする。当該課題を解決するため、下記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種以上含む光電変換用色素を提供する。(式(1)中、R1は、直接結合、または、置換若しくは無置換のアルキレン基を表す。Xは、酸性基を表す。Dは、電子供与性置換基を含む有機基を表す。Zは、芳香環または複素環の中から選ばれる少なくとも一種の炭化水素基を有する連結基を表す。)【化1】
Description
本発明は、マレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池に関する。
これまでの石油に代表される化石燃料の大量使用により、CO2濃度の増加で地球温暖化が深刻な問題となっており、さらに化石燃料の枯渇が心配されている。そのため、今後の大量のエネルギー需要をどう賄うかが、地球規模で非常に重要な課題となっている。このような状況の中、無限でかつ、原子力発電のような有害物質を発生しないクリーンな太陽光を発電に利用することが積極的に検討されている。光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等の無機系のものや有機色素や導電性高分子材料を用いた有機系太陽電池が提案されている。
このような状況の中、1991年スイスのグレッツェル博士らによって提案された色素増感型太陽電池(グレッツェル型太陽電池)(非特許文献1、特許文献1)は、簡易な製造プロセスによって、アモルファスシリコン並みの変換効率が得られることから、次世代の太陽電池として期待されている。グレッツェル型の色素増感型太陽電池は、導電性基材上に色素を吸着させた半導体層を形成した半導体電極と、この電極に相対する導電性基材からなる対電極と、両電極間に保持された電解質層とを備えている。
本電池では、吸着させた色素が光吸収して励起状態となり、その励起された色素から半導体層に電子が注入される。電子の放出により酸化状態となった色素は、電解質層中のレドックス剤の酸化反応により色素に電子が移動することで、元の色素に戻る。そして、色素に電子を供与したレドックス剤は、対電極側で再び還元される。この一連の反応によって電池として機能する。
グレッツェル型の色素増感型太陽電池では、半導体層に微粒子を焼結させた多孔性の酸化チタンを用いたことで有効な反応表面積が約1000倍にも増大し、従来よりも大きな光電流が取り出せたことが大きな特徴となっている。グレッツェル型の色素増感型太陽電池では、増感色素としてルテニウム錯体が用いられ、具体的には、シス−ビス(イソチオシアナト)−ビス−(2,2'−ビピリジル−4,4'−ジカルボン酸)ルテニウム(II)二テトラブチルアンモニウム錯体、シス−ビス(イソチオシアナト)−ビス−(2,2'−ビピリジル−4,4'−ジカルボン酸)ルテニウム(II)等のルテニウムのビピリジン錯体や、テルピリジン錯体の一種であるトリス(イソチオシアナト)(2,2':6',2''−テルピリジル−4,4',4''−トリカルボン酸)ルテニウム(II)三テトラブチルアンモニウム錯体が用いられる。
なお、特許文献6には、新規メロシアニン染料およびその製造方法が記載されている。また、特許文献7には、所定の複素環化合物を含む光電変換材料用半導体が記載されている。
Brian O'Regan,Michael Graetzel、「A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films」、Nature、イギリス、Nature Publishing Group、1991年10月24日、第353巻、p.737-740
ルテニウム錯体を用いた色素増感型太陽電池の問題点として、色素の原料に貴金属のルテニウムを用いていることがある。これらのルテニウム錯体を用いて色素増感型太陽電池を大量生産する場合、資源的な制約が問題となり、且つ太陽電池が高価なものになり、普及の妨げにもなる。
このため、最近、色素増感型太陽電池における増感色素として、非ルテニウム錯体の有機色素が多数提案されている。その例として、クマリン系色素(特許文献2)、シアニン系色素(特許文献3)、メロシアニン系色素(特許文献4、5)等が挙げられる。これらの有機色素はルテニウム錯体に比べてモル吸光係数が大きく、さらに分子設計の自由度も大きいことから高い光電変換効率の色素の開発が期待されている。しかし、これらの有機色素はルテニウム錯体に比べ高い光電変換効率を得ることが難しいという問題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、光電変換特性に優れたマレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、半導体電極、光電変換素子、および、光電気化学電池を提供することにある。
本発明の化合物は、下記一般式(1)で表されることを特徴とするマレイミド系化合物、及びその互変異性体若しくは立体異性体である。
本発明の光電変換用色素は、前記本発明のマレイミド系化合物、その互変異性体若しくは立体異性体の少なくとも一種を含むことを特徴とする。
本発明の光電気化学電池用半導体電極は、前記本発明の光電変換用色素を含む半導体層を有することを特徴とする。
本発明の光電気化学電池用光電変換素子は、前記本発明の光電気化学電池用半導体電極を有することを特徴とする。
また、本発明の光電気化学電池は、前記本発明の光電気化学電池用光電変換素子を有することを特徴とする。
本発明によれば、光電変換特性に優れたマレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、半導体電極、光電変換素子、および、光電気化学電池が実現される。
上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。
本実施形態の光電変換素子の一例の構成を模式的に示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<マレイミド系化合物、及びその互変異性体若しくは立体異性体>
本実施形態の化合物は、以下の一般式(1)で表されるマレイミド系化合物、及びその互変異性体若しくは立体異性体である。
本実施形態の化合物は、以下の一般式(1)で表されるマレイミド系化合物、及びその互変異性体若しくは立体異性体である。
式(1)中、R1は、直接結合、または、置換若しくは無置換のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられ、中でも炭素数2以下のアルキレン基が好ましい)を表す。
Xは、酸性基(例えば、カルボキシ基、ヒドロキシ基、スルホン酸基、または、ホスホン酸基等が挙げられ、中でもカルボキシ基が特に好ましい。)を表す。一般式(1)で表わされるマレイミド系化合物は、半導体電極を作製する際には半導体層に吸着させて用いる。そのため、半導体層に吸着できる官能基を分子内に有する必要がある。本実施形態のマレイミド系化合物では、Xで表される酸性基がその役割を果たす。
また、Dは、電子供与性置換基を含む有機基を表す。電子供与性置換基を含む有機基Dとしては、式(2)または式(3)で表される有機基や化学式(D1)〜(D9)に示す有機基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
式(2)中のAr1、Ar2は、それぞれ独立に置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基、複素環基を表す。置換若しくは無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基、ベンジル基等のアラルキル基が挙げられ、アルキル基に結合する置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば炭素数1〜4のアルコキシ基)、フェニル基等が挙げられる。置換若しくは無置換のアリール基としては、フェニル基、トリル基、4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジ−t−ブチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ヘキシルオキシフェニル基、4−オクチルオキシフェニル基、4−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル基、4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル基等の炭素数6〜22の置換若しくは無置換のアリール基が挙げられ、アリール基に結合する置換基としては、アルキル基(例えば炭素数1〜8のアルキル基)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば炭素数1〜8のアルコキシ基)、N,N−ジアルキルアミノ基(アルキル基部分は例えば炭素数1〜8のアルキル基)、N,N−ジフェニルアミノ基等が挙げられる。置換若しくは無置換の複素環基としては、チエニル基、フリル基、ピロリル基、インドリル基、カルバゾイル基等が挙げられ、複素環基に結合する置換基としては、アルキル基(例えば炭素数1〜8のアルキル基)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば炭素数1〜8のアルコキシ基)等が挙げられる。また、Ar3は置換若しくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の二価の複素環基を表す。置換若しくは無置換のアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、アリーレン基に結合する置換基としては、アルキル基(例えば炭素数1〜8のアルキル基)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば炭素数1〜8のアルコキシ基)等が挙げられる。置換もしくは無置換の二価の複素環基としては、チオフェンジイル基、フランジイル基、ピロールジイル基等が挙げられ、二価の複素環に結合する置換基としては、アルキル基(例えば炭素数1〜8のアルキル基)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば炭素数1〜8のアルコキシ基)等が挙げられる。
なお、式(D1)-(D9)中のRは、置換若しくは無置換のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基)、又は置換若しくは無置換のアリール基(例えば、フェニル基、トリル基、4-t-ブチルフェニル基、3,5−ジ-t-ブチルフェニル基、4-メトキシフェニル基、4-(N,N-ジメチル)アミノフェニル基が挙げられる。)を表す。
前記一般式(1)中のZは、芳香環または複素環の中から選ばれる少なくとも一種の炭化水素基を有する連結基を表す。連結基Zは、特に限定されないが、Zが結合しているマレイミド環(すなわち、前記一般式(1)中に示すマレイミド環)と共役可能な原子団であることが好ましい。また、連結基Zは、少なくとも下記一般式(4)で表される構造を有する連結基であることが好ましい。
前記一般式(4)中、R2、R3は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分枝アルキル基、または置換若しくは無置換の直鎖若しくは分枝アルコキシ基を表し、R2、R3は互いに連結されて環を形成してもよい。置換若しくは無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基が挙げられ、アルキル基に結合する置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基等が挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基が挙げられる。
前記一般式(4)中、Yは酸素原子、硫黄原子またはNRaを表し、Raは水素原子、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分枝アルキル基、または置換若しくは無置換のアリール基を表す。置換若しくは無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基、ベンジル基等のアラアルキル基が挙げられ、アルキル基に結合する置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、フェニル基等が挙げられる。置換若しくは無置換のアリール基としては、フェニル基、トリル基、4−t−ブチルフェニル基、3,5−ジ−t−ブチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル基等が挙げられる。アリール基に結合する置換基としては、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、N,N−ジアルキルアミノ基等が挙げられる。
前記連結基Zの具体的な例を化学式(Z1)〜(Z28)に示すが、これらに限定されるものではない。複素環及び芳香環が複数ある場合は、それら環を構成する炭素同士が直接結合するか、または縮合環を形成して結合している。また、これらの連結基が複数個連結した基であってもよい。
また、前記一般式(1)で表されるマレイミド系化合物、その互変異性体若しくは立体異性体におけるDおよびZの組み合わせはとしては、例えば、下記(a〜i)-(1〜27)が挙げられる。
また、一般式(1)で表されるマレイミド系化合物のZとD以外の具体的な構造の例を以下に示す。
<光電変換素子>
本実施形態の光電変換素子の構成の一例を模式的に示す断面図を図1に示す。図1に示した光電変換素子は、半導体電極4と、対電極8と、両極間に保持された電解質層5と、を備える。半導体電極4は、光透過性基板3と、透明導電層2と、半導体層1と、を備える。対電極8は、触媒層6と、基板7と、を備える。なお、半導体層1には色素が吸着してある。
本実施形態の光電変換素子の構成の一例を模式的に示す断面図を図1に示す。図1に示した光電変換素子は、半導体電極4と、対電極8と、両極間に保持された電解質層5と、を備える。半導体電極4は、光透過性基板3と、透明導電層2と、半導体層1と、を備える。対電極8は、触媒層6と、基板7と、を備える。なお、半導体層1には色素が吸着してある。
本実施形態の光電変換素子に光を入射すると、半導体層1に吸着している色素が励起され、電子を放出する。この電子は、半導体の伝導帯に移動し、さらに拡散により透明導電層2に移動する。透明導電層2中の電子は、外部回路(図示せず)を経由して、対電極8に移動する。そして、電解質層5を経て、酸化状態の色素に再びもどり、色素が再生することで電池として機能する構成となっている。以下、図1を例に各構成要素を説明する。
<半導体電極>
半導体電極4は、光透過性基板3と、透明導電層2と、半導体層1と、を備える。図1では、光透過性基板3と、透明導電層2と、半導体層1と、が素子の外側から内側に向かってこの順に積層した構成となっている。なお、半導体層1には色素(図1では記載していない)が吸着してある。
半導体電極4は、光透過性基板3と、透明導電層2と、半導体層1と、を備える。図1では、光透過性基板3と、透明導電層2と、半導体層1と、が素子の外側から内側に向かってこの順に積層した構成となっている。なお、半導体層1には色素(図1では記載していない)が吸着してある。
<導電性基板>
導電性基板は、基板自体が導電性を有している単層構造、または、基板上に導電層を形成した2層構造であってもよい。図1には、光透過性基板3上に、透明導電層2を形成した2層構造の導電性基板の例を示してある。基板としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、金属板などが挙げられ、中でも光透過性の高い基板、例えば透明な基板が特に好ましい。透明なプラスチック基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリシクロオレフィン、ポリフェニレンスルフィド等が挙げられる。また、基板(例えば光透過性基板3)上に形成される導電層の種類は、特に限定されるものではないが、例えば酸化インジウムスズ(Indium-Tin-Oxide:ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(Fluorine doped Tin Oxide:FTO)、インジウム−亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:IZO)、酸化スズ(SnO2)などの透明材料から構成された透明導電層2が好ましい。透明導電層2は基板の全面または一部の面に膜状に形成されていてもよい。透明導電層2の膜厚などは適宜選択することができるが、膜厚は0.02μm以上10μm以下程度が好ましい。このような透明導電層2の作製方法は、周知の技術を利用して実現できるので、ここでの説明は省略する。
導電性基板は、基板自体が導電性を有している単層構造、または、基板上に導電層を形成した2層構造であってもよい。図1には、光透過性基板3上に、透明導電層2を形成した2層構造の導電性基板の例を示してある。基板としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、金属板などが挙げられ、中でも光透過性の高い基板、例えば透明な基板が特に好ましい。透明なプラスチック基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリシクロオレフィン、ポリフェニレンスルフィド等が挙げられる。また、基板(例えば光透過性基板3)上に形成される導電層の種類は、特に限定されるものではないが、例えば酸化インジウムスズ(Indium-Tin-Oxide:ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(Fluorine doped Tin Oxide:FTO)、インジウム−亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:IZO)、酸化スズ(SnO2)などの透明材料から構成された透明導電層2が好ましい。透明導電層2は基板の全面または一部の面に膜状に形成されていてもよい。透明導電層2の膜厚などは適宜選択することができるが、膜厚は0.02μm以上10μm以下程度が好ましい。このような透明導電層2の作製方法は、周知の技術を利用して実現できるので、ここでの説明は省略する。
なお、本実施形態の導電性基板は、導電性基板の抵抗を下げる目的で、金属リード線を用いることもできる。金属リード線の材質は、アルミニウム、銅、金、銀、白金、ニッケル等の金属が挙げられる。金属リード線は、蒸着、スパッタリング等で作製し、その上にITOやFTOを設ける方法、または基板(例えば光透過性基板3)に透明導電層2を設けた後、透明導電層2上に金属リード線を作製する方法などを適用してもよい。
以下では、光透過性基板3上に、透明導電層2を形成した2層構造の導電性基板を前提に説明する。
<半導体層>
半導体層1を構成する材料としては、シリコン、ゲルマニウムのような単体半導体、金属のカルコゲニド、またはペロブスカイト構造を有する化合物等を使用することができる。金属カルコゲニドとしては、チタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、インジウム、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、ストロンチウム、ハフニウム、セリウム、あるいはランタンの酸化物、カドニウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、またはビスマスの硫化物、カドニウムまたは鉛のセレン化物、カドニ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−硫化物等が挙げられる。また、ペロブスカイト構造を有する化合物としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ニオブ酸カリウム等の公知の半導体材料が挙げられる。これらの半導体材料は単独で用いることも2種類以上を混合して用いることもできる。これらの中でも、変換効率、安定性、安全性の観点からは、半導体層1が、酸化チタンまたは酸化亜鉛を含む半導体材料により構成されていることが好ましく、最も好ましくは酸化チタンを含む半導体材料により構成されているのがよい。酸化チタンとして、さらに具体的には、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸などの種々の酸化チタン、含酸化チタン複合体などが挙げられる。その中でも、光電変換の安定性をさらに向上させる観点からは、アナターゼ型酸化チタンであることが好ましい。
半導体層1を構成する材料としては、シリコン、ゲルマニウムのような単体半導体、金属のカルコゲニド、またはペロブスカイト構造を有する化合物等を使用することができる。金属カルコゲニドとしては、チタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、インジウム、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、ストロンチウム、ハフニウム、セリウム、あるいはランタンの酸化物、カドニウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、またはビスマスの硫化物、カドニウムまたは鉛のセレン化物、カドニ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−硫化物等が挙げられる。また、ペロブスカイト構造を有する化合物としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ニオブ酸カリウム等の公知の半導体材料が挙げられる。これらの半導体材料は単独で用いることも2種類以上を混合して用いることもできる。これらの中でも、変換効率、安定性、安全性の観点からは、半導体層1が、酸化チタンまたは酸化亜鉛を含む半導体材料により構成されていることが好ましく、最も好ましくは酸化チタンを含む半導体材料により構成されているのがよい。酸化チタンとして、さらに具体的には、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸などの種々の酸化チタン、含酸化チタン複合体などが挙げられる。その中でも、光電変換の安定性をさらに向上させる観点からは、アナターゼ型酸化チタンであることが好ましい。
半導体層1の形状としては、半導体微粒子などを焼結することにより得られる多孔性の半導体層、ゾル−ゲル法・スパッタ法・スプレー熱分解法などにより得られる薄膜状半導体層等が挙げられる。また、その他繊維状半導体層や針状晶からなる半導体層1としてもよい。半導体層1の形状は、光電変換素子の使用目的に応じて、適宜選択することができる。このうち、色素吸着量などの観点からは、多孔性の半導体層、針状晶からなる半導体層など比表面積の大きな半導体層1が好ましい。さらに、半導体微粒子の粒径により入射光の利用率などを調整できる観点からは、半導体層1として半導体微粒子から形成される多孔性の半導体層を用いることが好ましい。また、半導体層1は、単層であっても多層であってもよい。多層にすることによって、充分な厚さの半導体層1をさらに容易に形成することができる。また、半導体微粒子から形成される多孔性の多層の半導体層1は、半導体微粒子の平均粒径の異なる複数の半導体層からなってもよい。例えば、光入射側に近い方の半導体層(第1半導体層)の半導体微粒子の平均粒径を、光入射側から遠い方の半導体層(第2半導体層)より小さくしてもよい。このようにすれば、第1半導体層で多くの光を吸収させるとともに、第1半導体層を通過した光を第2半導体層で効率よく散乱させて第1半導体層に戻し、戻した光を第1半導体層で吸収させることにより、全体の光吸収率をより一層向上させることができる。半導体層1の膜厚は、特に限定されるものではないが、透過性、変換効率などの観点より、たとえば0.5μm以上45μm以下とする。半導体層1の比表面積は、多量の色素を吸着させる観点から、たとえば10m2/g以上200m2/g以下とすることができる。
また、多孔性の半導体層1に色素を吸着させた構成として、電解質中のイオンがさらに充分に拡散して電荷輸送が行われるためには、多孔性の半導体層1の空隙率を例えば40%以上80%以下とするのがよい。なお、空隙率とは、半導体層1の体積のうち、半導体層1中の細孔が占める体積の割合をパーセントで示したものである。
<半導体層の形成方法>
次に、半導体層1の形成方法について、多孔性の半導体層1を例にとって説明する。多孔性の半導体層1は、例えば、半導体微粒子を樹脂などの有機化合物および分散剤とともに、有機溶媒や水など分散媒に加えて懸濁液を調製する。そして、この懸濁液を導電性基板(図1では透明導電層2)上に塗布し、これを乾燥、焼成することによって形成する。半導体微粒子とともに分散媒に有機化合物を添加しておくと、焼成時に有機化合物が燃焼して、多孔性の半導体層1内にさらに充分な隙間を確保することが可能となる。また焼成時に燃焼する有機化合物の分子量や添加量を制御することで空隙率を変化させることができる。
次に、半導体層1の形成方法について、多孔性の半導体層1を例にとって説明する。多孔性の半導体層1は、例えば、半導体微粒子を樹脂などの有機化合物および分散剤とともに、有機溶媒や水など分散媒に加えて懸濁液を調製する。そして、この懸濁液を導電性基板(図1では透明導電層2)上に塗布し、これを乾燥、焼成することによって形成する。半導体微粒子とともに分散媒に有機化合物を添加しておくと、焼成時に有機化合物が燃焼して、多孔性の半導体層1内にさらに充分な隙間を確保することが可能となる。また焼成時に燃焼する有機化合物の分子量や添加量を制御することで空隙率を変化させることができる。
使用する有機化合物としては、懸濁液中に溶解し、焼成するときに燃焼して除去できるものであれば何でも用いることができる。例えば、ポリエチレングリコール、セルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シリコン樹脂、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のビニル化合物の重合体や共重合体等が挙げられる。樹脂の種類や量は、使用する微粒子の状態、懸濁液全体の総重量等により適宜選択し調整することができる。ただし、半導体微粒子の割合が懸濁液全体の総重量に対して10wt%以上のときは、作製した膜の強度をより一層充分に強くすることができ、半導体微粒子の割合が懸濁液全体の総重量に対して40wt%以下であれば、空隙率が大きな多孔性の半導体層1をより一層安定的に得ることができるため、半導体微粒子の割合は懸濁液全体の総重量に対して10wt%以上40wt%以下であることが好ましい。
半導体微粒子としては、適当な平均粒径、例えば、1nm以上500nm以下程度の平均粒径を有する単一または複数の化合物半導体の粒子などを用いることができる。その中でも比表面積を大きくするという点からは、1nm以上50nm以下程度の平均粒径のものが望ましい。また入射光の利用率を高めるために、200nm以上400nm以下程度の平均粒径の比較的大きな半導体粒子を添加してもよい。
また、半導体微粒子の製造方法としては、水熱合成法などのゾルーゲル法、硫酸法、塩素法などが挙げられ、目的の微粒子を製造できる方法であればどんな方法を用いてもよいが、結晶性の観点からは、水熱合成法により合成することが好ましい。
懸濁液の分散媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグライム系溶媒;イソプロピルアルコール等のアルコール類;およびイソプロピルアルコール/トルエン等の混合溶媒;ならびに水等が挙げられる。
懸濁液の塗布方法としては、ドクターブレード法、スキージ法、スピンコート法、スクリーン印刷法等公知の方法が挙げられる。なお、懸濁液を塗布後、塗膜の乾燥、焼成を行う。乾燥と焼成の条件は、たとえば大気下または不活性ガス雰囲気下、50℃以上800℃以下程度の範囲内で、10秒から12時間程度とする。この乾燥および焼成は、単一の温度で1回または温度を変化させて2回以上行うことができる。
なお、ここでは、多孔性の半導体層1の形成方法について詳述したが、他の種類の半導体層1も種々の公知の方法を用いて形成することができる。
<色素>
本実施形態の光電変換素子における色素は、上述した、一般式(1)で表される本実施形態のマレイミド系化合物を用いる。
本実施形態の光電変換素子における色素は、上述した、一般式(1)で表される本実施形態のマレイミド系化合物を用いる。
半導体層1に色素を吸着させる方法としては、例えば、色素を溶かした溶液に、半導体基板、すなわち半導体層1を備えた導電性基板を浸漬させる方法、あるいは色素溶液を半導体層1に塗布して吸着させる方法が挙げられる。
この溶液の溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等のニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、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、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、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、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、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、または、水等を挙げることができる。これらは、単独、あるいは2種以上混合して用いてもよい。
また色素溶液に一定時間浸漬させている時に、溶液を攪拌したり、加熱還流をしたり、超音波を印加したりすることもできる。なお、色素を吸着させた後、吸着されずに残ってしまった色素を取り除くために、アルコール等の溶媒で洗浄することが望ましい。
色素の担持量は、1×10−10mol/cm2以上1×10−4mol/cm2以下の範囲内であればよく、特に1×10−9mol/cm2以上9.0×10−6mol/cm2以下の範囲が好ましい。この範囲内であれば、経済的且つ十分に光電変換効率向上の効果を得ることができるからである。
また、光電変換できる波長域をできるだけ広くするとともに変換効率を上げるために、二種以上の色素を混合して用いてもよく、その場合、色素の吸収波長域と強度を考慮して、色素の種類と割合を適宜選択することが好ましい。
また、色素同士の会合による変換効率の低下を抑制するため、色素を吸着させる際に添加剤を併用してもよい。添加剤としては、カルボキシ基を有するステロイド系化合物(例えば、デオキシコール酸、コール酸、ケノデオキシコール酸等)が挙げられる。
<対電極>
本実施形態における対電極8は、基板7上に触媒層6を有している。本実施形態の光電変換素子では、光の入射に起因して半導体層1に吸着した色素から発生したホールが、電解質層5を通して対電極8まで運ばれるが、対電極8は電子とホールが効率よく対消滅するという機能を果たせれば材料に制限はない。対電極8の触媒層6は、蒸着法などによって、基板7上に形成した金属蒸着膜とすることができる。例えば、基板7に形成されたPt層であってもよい。また、対電極8の触媒層6には、ナノカーボン材料を含んでいてもよい。例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、または、カーボンファイバーを含んだペーストを多孔性絶縁膜上に焼結して対電極8の触媒層6を形成してよい。ナノカーボン材料は比表面積が大きく、電子とホールの対消滅確率を向上できる。基板7としては、ガラスや高分子フィルム等の透明基板、金属板(箔)などが挙げられる。なお、光透過性の対電極8を作製するためには、基板7として透明電導膜付きガラスを選択し、その上に蒸着法やスパッタ法を用いて白金やカーボンなどを触媒層6として形成して作製することができる。
本実施形態における対電極8は、基板7上に触媒層6を有している。本実施形態の光電変換素子では、光の入射に起因して半導体層1に吸着した色素から発生したホールが、電解質層5を通して対電極8まで運ばれるが、対電極8は電子とホールが効率よく対消滅するという機能を果たせれば材料に制限はない。対電極8の触媒層6は、蒸着法などによって、基板7上に形成した金属蒸着膜とすることができる。例えば、基板7に形成されたPt層であってもよい。また、対電極8の触媒層6には、ナノカーボン材料を含んでいてもよい。例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、または、カーボンファイバーを含んだペーストを多孔性絶縁膜上に焼結して対電極8の触媒層6を形成してよい。ナノカーボン材料は比表面積が大きく、電子とホールの対消滅確率を向上できる。基板7としては、ガラスや高分子フィルム等の透明基板、金属板(箔)などが挙げられる。なお、光透過性の対電極8を作製するためには、基板7として透明電導膜付きガラスを選択し、その上に蒸着法やスパッタ法を用いて白金やカーボンなどを触媒層6として形成して作製することができる。
<電解質層>
本実施形態に用いる電解質層5としては、光の入射に起因して半導体層1に吸着した色素から発生したホールを対電極8にまで輸送する機能が必要で、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、有機正孔輸送材料等を用いることができる。また、電解質層5は、電解質、溶媒及び添加物から構成される。
本実施形態に用いる電解質層5としては、光の入射に起因して半導体層1に吸着した色素から発生したホールを対電極8にまで輸送する機能が必要で、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、有機正孔輸送材料等を用いることができる。また、電解質層5は、電解質、溶媒及び添加物から構成される。
電解質としては、LiI、NaI、KI、CsI、CaI2等の金属ヨウ化物、テトラアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイド、イミダゾリウムヨーダイド等の4級アンモニウム化合物のヨウ素塩等のヨウ化物とI2との組み合わせ、LiBr、NaBr、KBr、CsBr、CaBr2等の金属臭化物、テトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイド等の4級アンモニウム化合物の臭素塩等の臭化物とBr2との組み合わせ、フェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩やフェロセン−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などのイオウ化合物、ビオロゲン色素、または、ヒドロキノン−キノン等が挙げられる。これらの中でも、LiI、ピリジニウムヨーダイド、または、イミダゾリウムヨーダイドとI2との組み合わせが好ましい。また上記の電解質は単独であっても、2種以上を混合して用いてもよい。また、電解質として、室温で溶融状態の溶融塩を用いることもでき、この場合、特に溶媒を用いなくてもよい。
電解質層5の溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、γ−ブチロラクトンやバレロラクトン等のラクトン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の非プロトン性極性溶媒、2−メチル−3−オキサゾリジノン、2−メチル−1,3−ジオキソラン等の複素環化合物等が挙げられる。これらの溶媒は必要に応じて二種以上混合して用いてもよい。
また本実施形態における電解質層5には、暗電流を抑制するために塩基性添加剤を加えても良い。塩基性添加剤の種類としては、特に限定されるものではないが、t−ブチルピリジン、2−ピコリン、または、2,6−ルチジン等が挙げられる。塩基性化合物を添加する場合の添加濃度は、例えば、0.05mol/L以上2mol/L以下程度とする。
なお、電解質には、固体状の電解質を用いることもできる。その場合、固体状の電解質としては、ゲル電解質もしくは完全固体電解質を用いることができる。
ゲル電解質としては、ゲル化剤中に電解質もしくは常温溶融塩を添加したものを用いることができる。ゲル化の方法としては、ポリマーやオイルゲル化剤の添加、共存する多官能モノマー類の重合、または、ポリマーの架橋反応等の手法によりゲル化できる。ポリマーの添加によりゲル化させる際のポリマーとしては、ポリアクリロニトリルやポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。また、オイルゲル化剤としては、ジベンジルデン−D−ソルビトール、コレステロール誘導体、アミノ酸誘導体、トランス−(1R,2R)−1,2−シクロヘキサンジアミンのアルキルアミド誘導体、アルキル尿素誘導体、N−オクチル−D−グルコンアミドベンゾエート、双頭型アミノ酸誘導体、4級アンモニウム塩誘導体等が挙げられる。
多官能モノマーによって重合する場合、使用するモノマーとしては、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物であるのが好ましく、例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等が挙げられる。
更に、上記多官能モノマー以外に単官能モノマーを含んでもよい。単官能モノマーとしては、アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、メチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル酸やα−アルキルアクリル酸類から誘導されるエステル類やアミド類、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸やフマル酸から誘導されるエステル類、ブタジエン、イソプレン、シクロペンタジエン等のジエン類、スチレン、p-クロロスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム等の芳香族ビニル化合物、酢酸ビニル等のビニルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、ビニルカルバゾール等の含窒素複素環を有するビニル化合物、4級アンモニウム塩を有するビニル化合物、N−ビニルホルムアミド、ビニルスルホン酸、ビニリデンフルオライド、ビニルアルキルエーテル類、N−フェニルマレイミド等が挙げられる。モノマー全量に占める多官能モノマーは、0.5質量%以上70質量%以下が好ましく、1.0質量%以上50質量%以下がより好ましい。
上記モノマーは、ラジカル重合法により重合することができる。ゲル電解質用のモノマーのラジカル重合は、加熱、光、紫外線、電子線によりまたは電気化学的に行うことができる。加熱により架橋高分子を形成する場合に用いる重合開始剤としては、例えば、2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系開始剤、ベンゾイルパーオキシド等の過酸化物系開始剤等が挙げられる。重合開始剤の添加量は、モノマーの総量に対して0.01質量%以上15質量%以下が好ましく、0.05質量%以上10質量%以下がより好ましい。
ポリマーの架橋反応により電解質をゲル化させる場合、架橋反応に必要な反応性基を含有するポリマー及び架橋剤を併用することが望ましい。好ましい架橋性反応基は、ピリジン環、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、トリアゾール環、モルホリン環、ピペリジン環、ピペラジン環等の含窒素複素環であり、好ましい架橋剤は、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アラルキル、スルホン酸エステル、酸無水物、酸クロライド、イソシアネート等の窒素原子に対して求電子置換反応可能な2官能以上の試薬が挙げられる。
また、完全固体電解質としては、電解質とイオン伝導性高分子化合物の混合物を用いることができる。そのうちイオン伝導性高分子化合物としては、例えば、ポリエーテル類、ポリエステル類、ポリアミン類、ポリスルフィド類等の極性高分子化合物が挙げられる。
また、無機固体電解質を電解質に用いる場合、ヨウ化銅、チオシアン化銅等をキャスト法、塗布法、スピンコート法、浸漬法、電解めっき等の方法により電極内部に導入することができる。
また、本実施形態では、電解質の代わりに有機の正孔輸送材料を使用することができる。有機正孔輸送材料としては、2,2',7,7'−テトラキス(N,N−ジ−p−メトキシフェニルアミン)−9,9'−スピロビフルオレン(Adv.Mater.2005,17,813)、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1'−ビフェニル)−4,4'−ジアミン等の芳香族ジアミン(米国特許第4,764,625号)、トリフェニルアミン誘導体(特開平4−129271号)、スチルベン誘導体(特開平2−51162号)、ヒドラゾン誘導体(特開平2−226160号)等が挙げられる。
また有機正孔輸送材料は、真空蒸着法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法、または、電解重合法等の方法により電極内部に導入することができる。
本実施形態の電解質層5の作製方法は、大きく2通りの方法があり、一つは色素を吸着させた半導体層1の上に、先に対電極8を貼り合わせて、その隙間に液状の電解質層5を挟み込む方法、もう一つは、半導体層1の上に直接電解質層5を形成する方法である。後者の場合、対電極8は電解質層5を形成した後その上に形成することになる。
以上説明した本実施形態の光電変換素子は、例えば太陽電池に利用することができる。なお、その手段は従来技術に準じて実現できるので、ここでの詳細な説明は省略する。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例1)
<マレイミド系化合物M1の合成>
<マレイミド系化合物M1の合成>
2−クロロ−3−シアノマレイミド(J. Am. Chem. Soc., 80, p1385-1388(1958年)記載の方法で合成)、2gをアセトニトリル100mlに溶解し、そこに、4-(チオフェン-2-イル)トリフェニルアミン、4.19gを加え、室温で一晩反応させる。反応混合物を水600mlにそそぎ、析出した結晶をろ別し、温水で数回洗浄する。さらに、エタノール100ml中で加熱攪拌洗浄することで、化合物B1を3.15g得た(収率55%)。
次に、化合物B1、2gとブロモ酢酸t−ブチル、1.31gとをアセトニトリル80mlに溶解し、そこに炭酸カリウム、0.62gを加え、80℃で2時間攪拌する。そして、放冷後、氷水1000mlに注ぎ、析出した結晶をろ別する。さらに結晶をヘキサン/酢酸エチル(10/1)110ml中、加熱攪拌洗浄した後、ろ別することで化合物B2を1.20g得た(収率48%)。
次に、化合物B2、1gと、p−トルエンスルホン酸一水和物、0.406gをアセトニトリル40mlに溶解し、1時間加熱還流させる。放冷後、氷水400mlに注ぎ、析出した結晶をろ別し、水で洗浄する。さらに結晶を温水で数回洗浄することで、目的のマレイミド系化合物M1を0.39g得た(収率44%)。
また、得られた色素のアセトニトリル中のλmaxは、563nmであった。
(実施例2)
<マレイミド系化合物M2の合成>
<マレイミド系化合物M2の合成>
p−ブロモアニリン7.16g、p−ヘキシルオキシヨードベンゼン32g、1,10−フェナントロリン1.51gのトルエン(84ml)溶液を100℃に加熱し、水酸化カリウム20.75g、塩化銅(I)0.831gを加え、24時間攪拌する。放冷後、ろ別し、トルエンで洗浄し、溶媒を減圧下留去する。残渣をシリカゲルカラムで分離精製(溶出液:ヘキサン/クロロホルム=5/1)することで化合物C1を10.9g得た。
次に、化合物C1を163.6g、2−トリブチルスズ−3,4−エチレンジオキシチオフェン173gの脱水トルエン2400ml溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィンパラジウム)3.6gを加え、40時間加熱還流した。溶媒を減圧下留去し、シリカゲルカラムで分離精製(溶出液:ヘキサン/トルエン=1/1)することで、化合物C2を75.19g得た。
次に、化合物C2を2.19gをアセトニトリル150mlに溶解し、そこに、 2−クロロ−3−シアノマレイミド0.5852gを加え、室温で20時間攪拌する。析出した結晶をろ別し、アセトニトリルで洗浄することで化合物C3を2.45g得た。
次に、化合物C3を0.7g、ブロモ酢酸t−ブチル、0.291gをジオキサン30mlに溶解し、そこに炭酸カリウム、0.137gを加え、80℃で4時間攪拌する。そして、放冷後、水500mlに注ぎ、析出した結晶をろ別する。さらに結晶をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、ヘキサン中に再沈することで化合物C4を0.71g得た。
次に、化合物C4を0.3gと、p−トルエンスルホン酸一水和物、0.104gをトルエン40mlに溶解し、80℃で6時間攪拌する。放冷後、減圧下濃縮し、残渣をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、ヘキサン中に再沈することで目的のマレイミド系化合物M2を0.212g得た(収率76%)。
また、得られた色素のアセトニトリル中のλmaxは、618nmであった。
(実施例3)
<マレイミド系化合物M3の合成>
<マレイミド系化合物M3の合成>
化合物C2を4.8gN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)60mlに溶解し、そこに氷冷下N−ブロモスクシイミド1.6gをDMF10mlに溶解したものを滴下する。その後、4時間攪拌し、反応混合物に水を加え、有機層を酢酸エチルで抽出する。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧下留去し、残渣をシリカゲルカラムで分離精製(溶出液:ヘキサン/酢酸エチル=5/1)することで化合物D1を3.929g得た。
次に、化合物D1を2gと5−トリブチルスズ−2,2'−ビス(3,4−エチレンジオキシチオフェン)2.235gの脱水トルエン30ml溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィンパラジウム)0.11gを加え、12時間加熱還流した。溶媒を減圧下留去し、残渣を熱メタノール80mlで3回洗浄することで化合物D2を1.647g得た。
次に、化合物D2を0.63gをアセトニトリル400mlに溶解し、そこに2−クロロ−3−シアノマレイミド0.114gを加え、室温で12時間攪拌する。反応溶液を減圧下留去し、残渣をTHFに溶解し、メタノール中に再沈することで化合物D3を0.51g得た。
次に、化合物D3を0.4g、ブロモ酢酸t−ブチル、0.119gをジオキサン30mlに溶解し、そこに炭酸カリウム、0.056gを加え、80℃で4時間攪拌する。そして、放冷後、水500mlに注ぎ、析出した結晶をろ別する。さらに結晶をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、ヘキサン中に再沈することで化合物D4を0.33g得た。
次に、化合物C4を0.3gと、p−トルエンスルホン酸一水和物、0.078gをトルエン40mlに溶解し、80℃で6時間攪拌する。放冷後、減圧下濃縮し、残渣をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、水400ml中に再沈することで目的のマレイミド系化合物M3を0.168g得た(収率59%)。
また、得られた色素のテトラヒドロフラン中のλmaxは、665nmであった。
(実施例4)
<マレイミド系化合物M4の合成>
<マレイミド系化合物M4の合成>
2−ブロモチオフェン48.1gと4,4'-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン80gをトルエン390mlに溶解し、そこにナトリウムt−ブトキシド28.4gとトリt−ブチルホスフィン1.59g、酢酸パラジウム(II)0.441gを加え、2時間還流させた。室温に冷却し、水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下留去し、残渣をシリカゲルカラムで分離精製(溶出液:ヘキサン/トルエン=9/1)することで化合物E1を43.3g得た。
次に、化合物E1を2gをアセトニトリル100mlに溶解し、そこに2−クロロ−3−シアノマレイミド0.642gを加え、室温で4時間攪拌する。反応溶液を減圧下留去し、残渣をTHFに溶解し、水400ml中に再沈することで化合物E2を2.511g得た。
次に、化合物E2を0.5g、ブロモ酢酸t−ブチル、0.241gをアセトニトリル30mlに溶解し、そこに炭酸カリウム、0.114gを加え、80℃で2時間攪拌する。そして、放冷後、水400mlに注ぎ、析出した結晶をろ別する。さらに結晶をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、ヘキサン中に再沈することで化合物E3を0.399g得た。
次に、化合物E3を0.3gと、p−トルエンスルホン酸一水和物、0.119gをトルエン40mlに溶解し、80℃で4時間攪拌する。放冷後、減圧下濃縮し、残渣をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、水400mlに再沈することで目的のマレイミド系化合物M4を0.147g得た(収率53%)。
また、得られた色素のアセトニトリル中のλmaxは、575nmであった。
(実施例5)
<光電変換素子の作製>
<<半導体電極および対電極の作製>>
まず、半導体電極を次のような順序で作製した。15mm×15mmで厚さが1.1mmのFTO付きガラス(10Ωcm2)を、導電性基板(透明導電層付き光透過性基板)として準備した。
<光電変換素子の作製>
<<半導体電極および対電極の作製>>
まず、半導体電極を次のような順序で作製した。15mm×15mmで厚さが1.1mmのFTO付きガラス(10Ωcm2)を、導電性基板(透明導電層付き光透過性基板)として準備した。
次に、半導体層の材料となる酸化チタンペーストとして、市販の酸化チタン粉末(品名:P25、日本アエロジル(株)製)5g、15vol%酢酸水溶液20ml、界面活性剤0.1ml(品名:Triton(登録商標)X−100、シグマアルドリッチ社製)、そしてポリエチレングリコール(分子量20000)(和光純薬工業社製商品コード168−11285)0.3gを攪拌ミキサーで約1時間攪拌して用意した。
次いで、この酸化チタンペーストをFTO付きガラス上にドクターブレード法で膜厚が50μm程度となるように適量塗布(塗布面積:10mm×10mm)した。その後、酸化チタンペーストを塗布したFTO付きガラスを電気炉に挿入し、大気雰囲気にて450℃で約30分間焼成して自然冷却させることで、半導体層として多孔性の酸化チタン半導体層が形成された。
さらに、光散乱層を形成するため、上述の酸化チタンペーストに、平均粒子径が300nmの酸化チタンを前記酸化チタンペーストの20%の重量割合で混合したペーストを作製し、スクリーン印刷法により、上述の多孔性の酸化チタン半導体層の上に20μmの厚さで塗布後、大気雰囲気にて450℃で約30分間焼成して自然冷却させた。
また、対電極として、ソーダライムガラス板(厚さ1.1mm)上に、触媒層として平均膜厚1μmの白金層を真空蒸着法により蒸着し、作製した。
<<色素吸着>>
次に、上述の酸化チタン薄膜からなる半導体層の表面に色素を吸着させた。色素には、実施例1で合成したマレイミド系化合物M1を、2×10−4M程度の濃度でアセトニトリル中に溶かしたものを用いた。この色素溶液中に上述の多孔性の酸化チタン半導体層を有する半導体電極を浸して一晩保管した。その後、色素溶液から半導体電極を取り出し、アセトニトリルでリンスして余分な色素を除去し、その後、空気中で乾燥させた。
次に、上述の酸化チタン薄膜からなる半導体層の表面に色素を吸着させた。色素には、実施例1で合成したマレイミド系化合物M1を、2×10−4M程度の濃度でアセトニトリル中に溶かしたものを用いた。この色素溶液中に上述の多孔性の酸化チタン半導体層を有する半導体電極を浸して一晩保管した。その後、色素溶液から半導体電極を取り出し、アセトニトリルでリンスして余分な色素を除去し、その後、空気中で乾燥させた。
<<セル組み立て>>
上述の色素吸着処理後の半導体電極と上述の対電極とを、半導体層と触媒層が対向するように配置し、電解質層が隙間に浸透できるだけの切り目を入れた熱硬化性樹脂フィルムによりセル部分の周囲を熱圧着した。
上述の色素吸着処理後の半導体電極と上述の対電極とを、半導体層と触媒層が対向するように配置し、電解質層が隙間に浸透できるだけの切り目を入れた熱硬化性樹脂フィルムによりセル部分の周囲を熱圧着した。
<<電解質層の注入>>
上述のセルに電解質層としてヨウ素系電解質を対電極側から界面張力を利用して注入した。ヨウ素系電解質は、溶剤にアセトニトリルを用い、ヨウ素を0.5mol/L、ヨウ化リチウムを0.1mol/L、4−tert−ブチルピリジンを0.5mol/L、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムアイオダイドを0.6mol/Lの濃度となるように調整して作製した。
上述のセルに電解質層としてヨウ素系電解質を対電極側から界面張力を利用して注入した。ヨウ素系電解質は、溶剤にアセトニトリルを用い、ヨウ素を0.5mol/L、ヨウ化リチウムを0.1mol/L、4−tert−ブチルピリジンを0.5mol/L、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムアイオダイドを0.6mol/Lの濃度となるように調整して作製した。
<<光電流測定>>
上述のようにして作製した光電変換素子に、ソーラーシミュレータでAM1.5条件下の100mW/cm2の強度の光を照射して、発生した電気を電流電圧測定装置で測定し、光電変換特性を評価した結果、3.4%の光電変換効率が得られた。
上述のようにして作製した光電変換素子に、ソーラーシミュレータでAM1.5条件下の100mW/cm2の強度の光を照射して、発生した電気を電流電圧測定装置で測定し、光電変換特性を評価した結果、3.4%の光電変換効率が得られた。
(実施例6)
マレイミド系化合物M1に代えて、マレイミド系化合物M2を用いた以外は、実施例5と同様にして光電変換素子を作製した。得られた光電変換素子の光電変換特性を評価した結果、M2を用いた素子では、2.5%の光電変換効率が得られた。
マレイミド系化合物M1に代えて、マレイミド系化合物M2を用いた以外は、実施例5と同様にして光電変換素子を作製した。得られた光電変換素子の光電変換特性を評価した結果、M2を用いた素子では、2.5%の光電変換効率が得られた。
(実施例7)
マレイミド系化合物M1に代えて、マレイミド系化合物M3を用いた以外は、実施例5と同様にして光電変換素子を作製した。得られた光電変換素子の光電変換特性を評価した結果、M3を用いた素子では、4.2%の光電変換効率が得られた。
マレイミド系化合物M1に代えて、マレイミド系化合物M3を用いた以外は、実施例5と同様にして光電変換素子を作製した。得られた光電変換素子の光電変換特性を評価した結果、M3を用いた素子では、4.2%の光電変換効率が得られた。
(実施例8)
マレイミド系化合物M1に代えて、マレイミド系化合物M4を用いた以外は、実施例5と同様にして光電変換素子を作製した。得られた光電変換素子の光電変換特性を評価した結果、M4を用いた素子では、4.6%の光電変換効率が得られた。
マレイミド系化合物M1に代えて、マレイミド系化合物M4を用いた以外は、実施例5と同様にして光電変換素子を作製した。得られた光電変換素子の光電変換特性を評価した結果、M4を用いた素子では、4.6%の光電変換効率が得られた。
以上の説明から明らかなように、本発明のマレイミド系化合物を光電変換用色素に用いることで、優れた光電変換効率を得ることができる。このような本発明の光電変換色素は、半導体電極、光電変換素子、および、太陽電池等に利用可能である。
この出願は、2010年5月18日に出願された日本特許出願特願2010−114568号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
Claims (9)
- 前記酸性基が、カルボキシ基、ヒドロキシ基、スルホン酸基、または、ホスホン酸基であることを特徴とする請求項1に記載のマレイミド系化合物、及びその互変異性体若しくは立体異性体。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載のマレイミド系化合物、及びその互変異性体若しくは立体異性体の少なくとも一種を含むことを特徴とする光電変換用色素。
- 請求項5記載の光電変換用色素を含む半導体層を有することを特徴とする半導体電極。
- 前記半導体層が、酸化チタンまたは酸化亜鉛を含むことを特徴とする請求項6記載の半導体電極。
- 請求項6または7記載の半導体電極を有することを特徴とする光電変換素子。
- 請求項8記載の光電変換素子を有することを特徴とする光電気化学電池。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010114568 | 2010-05-18 | ||
JP2010114568 | 2010-05-18 | ||
PCT/JP2011/002706 WO2011145321A1 (ja) | 2010-05-18 | 2011-05-16 | マレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011145321A1 true JPWO2011145321A1 (ja) | 2013-07-22 |
Family
ID=44991439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012515748A Withdrawn JPWO2011145321A1 (ja) | 2010-05-18 | 2011-05-16 | マレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8933329B2 (ja) |
JP (1) | JPWO2011145321A1 (ja) |
WO (1) | WO2011145321A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101823719B1 (ko) * | 2010-12-22 | 2018-01-30 | 바스프 에스이 | 나프탈렌 모노이미드 유도체 및 태양전지 및 광검출기에서 감광제로서 이의 용도 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH674596A5 (ja) | 1988-02-12 | 1990-06-15 | Sulzer Ag | |
US5175069A (en) | 1991-06-14 | 1992-12-29 | Eastman Kodak Company | Maleimide blue dyes for color filter array element |
US5179207A (en) | 1991-08-19 | 1993-01-12 | Eastman Kodak Company | Substituted 2-amino-5-maleimido thiophenes and substituted 2-amino-maleimido thiazoles |
JPH09255883A (ja) | 1996-03-26 | 1997-09-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 新規メロシアニン染料およびそれの製造方法 |
WO1998007759A1 (en) * | 1996-08-23 | 1998-02-26 | First Chemical Corporation | Polymerization processes using aliphatic maleimides |
JP4201095B2 (ja) | 1998-02-20 | 2008-12-24 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子および光電気化学電池 |
JP2001076773A (ja) | 1999-08-31 | 2001-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電気化学電池ならびに新規スクアリリウムシアニン色素 |
JP4270766B2 (ja) | 2001-03-07 | 2009-06-03 | 日本化薬株式会社 | 光情報記録媒体 |
WO2002081442A2 (de) * | 2001-04-09 | 2002-10-17 | Bayer Cropscience Ag | Verfahren zum herstellen von δ1-pyrrolinen |
JP4542741B2 (ja) | 2002-09-02 | 2010-09-15 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 有機色素を光増感剤とする半導体薄膜電極、光電変換素子及び光電気化学太陽電池 |
JP2005019124A (ja) | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Konica Minolta Holdings Inc | 光電変換材料用半導体、光電変換素子および太陽電池 |
JP4326272B2 (ja) | 2003-06-26 | 2009-09-02 | 三菱製紙株式会社 | 色素増感型太陽電池用色素 |
-
2011
- 2011-05-16 US US13/697,974 patent/US8933329B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-16 WO PCT/JP2011/002706 patent/WO2011145321A1/ja active Application Filing
- 2011-05-16 JP JP2012515748A patent/JPWO2011145321A1/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130056690A1 (en) | 2013-03-07 |
US8933329B2 (en) | 2015-01-13 |
WO2011145321A1 (ja) | 2011-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5022413B2 (ja) | イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物 | |
JP5124161B2 (ja) | 色素増感太陽電池用色素および色素増感太陽電池 | |
US7989691B2 (en) | Dye for dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell including the same | |
JP4363553B2 (ja) | 電解質組成物、光電変換素子および光電気化学電池 | |
JP4620224B2 (ja) | 電解質組成物 | |
KR20130082489A (ko) | 신규한 티오펜계 염료 및 이의 제조방법 | |
WO2013121835A1 (ja) | スピロビフルオレン誘導体、光電変換素子用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 | |
JP5869481B2 (ja) | 金属錯体色素、光電変換素子及び光電気化学電池 | |
KR20100003215A (ko) | 신규한 유기염료 및 이의 제조방법 | |
WO2013042699A1 (ja) | スピロビフルオレン系化合物、光電変換素子用色素、これを用いた光電変換素子 | |
WO2012063753A1 (ja) | インドール系化合物、並びにこれを用いた光電変換用色素、半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 | |
Chang et al. | Bistriphenylamine-based organic sensitizers with high molar extinction coefficients for dye-sensitized solar cells | |
JP2014043401A (ja) | 金属錯体、およびそれを用いた色素増感太陽電池 | |
WO2013042414A1 (ja) | ジチエノピロール系化合物、光電変換素子用色素、これを用いた光電変換素子用半導体電極、および光電変換素子 | |
WO2012111610A1 (ja) | チアゾール系化合物及びその用途 | |
JP2003017148A (ja) | 電解質組成物、光電変換素子及び光電気化学電池 | |
JP5816111B2 (ja) | 金属錯体色素組成物、光電変換素子及び光電気化学電池 | |
JP2002367426A (ja) | 電解質組成物、光電変換素子及び光電気化学電池 | |
WO2011083527A1 (ja) | 光電変換用色素、半導体電極、光電変換素子、太陽電池、および、新規ピロリン系化合物 | |
JP5235952B2 (ja) | ツイッターイオン型有機塩 | |
JP4520727B2 (ja) | ピロリジニウム塩、電解質組成物、光電変換素子及び光化学電池 | |
WO2012096134A1 (ja) | アルキン誘導体およびその用途 | |
WO2011145321A1 (ja) | マレイミド系化合物及びその互変異性体若しくは立体異性体、光電変換用色素、これを用いた半導体電極、光電変換素子および光電気化学電池 | |
JP2007048672A (ja) | 光電変換材料、半導体電極並びにそれを用いた光電変換素子 | |
JP5587070B2 (ja) | 第四級アンモニウム塩、並びにこれを用いた電解質組成物、光電変換素子及び光化学電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140805 |