JPWO2016108269A1 - Compound, support and photoelectric conversion element - Google Patents
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Abstract
下記一般式(1)で表される化合物。(式中、A1は置換されていてもよい芳香族炭化水素環基又は置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基であり、A2は直接結合又は下記式(A2−1)〜(A2−20)で表される基から選ばれる基を1〜9個連結した基であり、R1、R2及びR3は、水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表し、R1及びR2は、互いに連結して環を形成してもよく、R1及びR2は互いに独立してA1と連結して環を形成してもよく、R4は、水素原子又はシアノ基を表す。)A compound represented by the following general formula (1). (In the formula, A1 is an optionally substituted aromatic hydrocarbon ring group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group, and A2 is a direct bond or the following formulas (A2-1) to (A2-20) ) Is a group in which 1 to 9 groups selected from the groups represented by the above are linked, R1, R2 and R3 represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group, and R1 and R2 are linked to each other. And R1 and R2 may be independently connected to A1 to form a ring, and R4 represents a hydrogen atom or a cyano group.)
Description
本発明は、新規化合物、及びこれを担持した担持体、更には、該担持体を有する電極を備えた光電変換素子に関する。 The present invention relates to a novel compound, a support carrying the same, and further to a photoelectric conversion element provided with an electrode having the support.
従来、多様な技術分野において、色素が広く使用されている。一例を挙げると、太陽電池等の光電変換素子の分野では、光増感作用を有する色素が、色素増感型光電変換素子に用いられている。この色素増感型光電変換素子は、理論的に高い光電変換効率が期待でき、従来のシリコン半導体を用いた光電変換素子より低コストで製造できると考えられている。しかしながら、増感色素の吸収波長がシリコンに比較して限定されてしまうため、光の利用効率が低く、素子の光電変換効率が低いという課題があった。また、金属酸化物半導体に担持させた色素が、電解質へ溶出してしまうという問題がある。 Conventionally, dyes are widely used in various technical fields. For example, in the field of photoelectric conversion elements such as solar cells, dyes having a photosensitizing action are used for dye-sensitized photoelectric conversion elements. This dye-sensitized photoelectric conversion element can be expected to have a theoretically high photoelectric conversion efficiency, and is considered to be manufactured at a lower cost than a conventional photoelectric conversion element using a silicon semiconductor. However, since the absorption wavelength of the sensitizing dye is limited as compared with silicon, there is a problem that the light use efficiency is low and the photoelectric conversion efficiency of the device is low. In addition, there is a problem that the dye supported on the metal oxide semiconductor is eluted into the electrolyte.
色素増感型光電変換素子の変換効率及び耐久性を向上させる手法として、担体と色素の担持性向上の検討がなされている。つまり、物理的・化学的吸着性を向上させることで、色素の励起エネルギーを高効率に担体へ移動させることが可能となり、また、素子中へ色素が溶出する(具体的には、電解液等に溶出する)ことを抑止できる。担持性を向上させる手法として、色素分子に、カルボン酸基がアミド結合した構造を持たせたもの(特許文献1)、色素分子にカルボキシル基を2個持たせたもの(特許文献2)などが開示されている。しかし、色素増感型光電変換素子の主たる用途の一つである太陽電池においては、その用途の特性上高い耐久性が要求されており、公知の色素及び該色素を用いた光電変換素子では未だ十分な耐久性が得られていない。 As a technique for improving the conversion efficiency and durability of a dye-sensitized photoelectric conversion element, studies have been made on improving the supportability of a carrier and a dye. In other words, by improving physical and chemical adsorptivity, it becomes possible to transfer the excitation energy of the dye to the carrier with high efficiency, and the dye elutes into the element (specifically, electrolyte solution, etc. Elution). As a technique for improving the supportability, a dye molecule having a structure in which a carboxylic acid group is bonded with an amide bond (Patent Document 1), a dye molecule having two carboxyl groups (Patent Document 2), etc. It is disclosed. However, in a solar cell which is one of the main uses of a dye-sensitized photoelectric conversion element, high durability is required due to the characteristics of the use, and a known dye and a photoelectric conversion element using the dye are not yet used. Sufficient durability is not obtained.
従って、本発明の目的は、高光変換効率・高耐久性を有する光電変換素子を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element having high light conversion efficiency and high durability.
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を有する新規化合物を見出し、該新規化合物を担持させた作用電極を用いた場合、上記課題を解決することを知見し、本発明に至ったものである。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that a novel compound having a specific structure is found, and that when the working electrode supporting the novel compound is used, the above problem is solved, and the present invention It has come.
即ち、本発明は、下記一般式(1)で表される化合物を提供するものである。 That is, the present invention provides a compound represented by the following general formula (1).
また、本発明は、上記一般式(1)の化合物の少なくとも1種を担持してなる担持体を提供するものである。 Moreover, this invention provides the support body which carry | supports at least 1 sort (s) of the compound of the said General formula (1).
また、本発明は、上記担持体を有する電極を備えた光電変換素子を提供するものである。 Moreover, this invention provides the photoelectric conversion element provided with the electrode which has the said support body.
以下、本発明の化合物、該化合物を用いてなる担持体、該担持体を用いてなる光電変換素子について、好ましい実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the compound of the present invention, a support using the compound, and a photoelectric conversion element using the support will be described based on preferred embodiments.
まず、本発明の化合物について説明する。
上記R1、R2及びR3が表す置換されていてもよい炭化水素基としては、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素で置換された芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、フェニル、ナフチル、シクロヘキシルフェニル、ビフェニル、ターフェニル、フルオレイル、チオフェニルフェニル、フラニルフェニル、2’−フェニル−プロピルフェニル、ベンジル、ナフチルメチル等が挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、t−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、t−アミル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、t−ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、t−オクチル、ノニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等の直鎖、分岐及び環状のアルキル基が挙げられる。炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基は、−O−、−COO−、−OCO−、−CO−、−S−、−SO−、−SO2−、−NR15−、−C=C−、−C≡C−で中断されていてもよい。R15は炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基であり、その例としては、上記炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基が挙げられる。炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基を中断する基が炭素原子を含む場合、中断される基を含めた炭素原子数が1〜20である。
上記脂肪族炭化水素基で置換された芳香族炭化水素基としては、上記脂肪族炭化水素基で置換されたフェニル、ナフチル、ベンジル等が挙げられる。
これらの炭化水素基を置換してもよい基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、−NR10R20基等が挙げられる。R10及びR20は、水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表す。First, the compound of the present invention will be described.
Examples of the optionally substituted hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 and R 3 include an aromatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group substituted with an aliphatic hydrocarbon, and an aliphatic hydrocarbon group. Can be mentioned.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl, naphthyl, cyclohexylphenyl, biphenyl, terphenyl, fluoryl, thiophenylphenyl, furanylphenyl, 2′-phenyl-propylphenyl, benzyl, naphthylmethyl, and the like.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, s-butyl, t-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, t- Linear, branched and cyclic such as amyl, hexyl, heptyl, isoheptyl, t-heptyl, n-octyl, isooctyl, t-octyl, nonyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl Of the alkyl group. The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms includes —O—, —COO—, —OCO—, —CO—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —NR 15 —, —C. = C-, -C≡C- may be interrupted. R 15 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include the above aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. When the group that interrupts an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms contains a carbon atom, the number of carbon atoms including the interrupted group is 1 to 20.
Examples of the aromatic hydrocarbon group substituted with the aliphatic hydrocarbon group include phenyl, naphthyl, benzyl and the like substituted with the aliphatic hydrocarbon group.
Examples of the group that may substitute these hydrocarbon groups include a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, cyano group, nitro group, hydroxyl group, thiol group, and —NR 10 R 20 group. R 10 and R 20 represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group.
上記一般式(1)におけるA1が表す基は、2価の基であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素環基又は置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基である。
上記芳香族炭化水素環基としては、無置換芳香族炭化水素環基、脂肪族炭化水素基で置換された芳香族炭化水素環基等が挙げられ、上記芳香族ヘテロ環基としては、無置換芳香族ヘテロ環基、脂肪族炭化水素基で置換された芳香族ヘテロ環基等が挙げられる。The group represented by A 1 in the general formula (1) is a divalent group, and may be an optionally substituted aromatic hydrocarbon ring group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group.
Examples of the aromatic hydrocarbon ring group include an unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group and an aromatic hydrocarbon ring group substituted with an aliphatic hydrocarbon group. The aromatic heterocyclic group includes an unsubstituted group. An aromatic heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group substituted with an aliphatic hydrocarbon group and the like can be mentioned.
2価の無置換芳香族炭化水素環基としては、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、アントラセン−1,4−ジイル、アントラセン−1,5−ジイル、アントラセン−1,10−ジイル、アントラセン−9,10−ジイル、ペリレン−3,10−ジイル、ピレン−1,6−ジイル、ピレン−2,7−ジイル等が挙げられる。 Examples of the divalent unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group include 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene, naphthalene-1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene- 1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2, 6-diyl, anthracene-1,4-diyl, anthracene-1,5-diyl, anthracene-1,10-diyl, anthracene-9,10-diyl, perylene-3,10-diyl, pyrene-1,6- Examples include diyl and pyrene-2,7-diyl.
脂肪族炭化水素基で置換された2価の芳香族炭化水素環基としては、例えば、上記2価の無置換芳香族炭化水素環が炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基で1〜3箇所置換されたものが挙げられる。
炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基としては、上記R1〜R3の説明で用いたものと同様のものが挙げられる。Examples of the divalent aromatic hydrocarbon ring group substituted with an aliphatic hydrocarbon group include, for example, the above divalent unsubstituted aromatic hydrocarbon ring represented by 1 to 20 aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. The one substituted at three places is mentioned.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are the same as those used in the description of R 1 to R 3 .
2価の無置換芳香族ヘテロ環基としては、フラン−2,5−ジイル、フラン−3,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、チオフェン−3,5−ジイル、2H−クロメン−3,7−ジイル、ベンゾチオフェン−2,6−ジイル、ベンゾチオフェン−2,5−ジイル等が挙げられる。 Examples of the divalent unsubstituted aromatic heterocyclic group include furan-2,5-diyl, furan-3,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, thiophene-3,5-diyl, and 2H-chromene-3. , 7-diyl, benzothiophene-2,6-diyl, benzothiophene-2,5-diyl and the like.
脂肪族炭化水素基で置換された2価の芳香族ヘテロ環基としては、例えば、1−アルキル−ピロール−2,5−ジイル、1−アルキル−ピロール−3,5−ジイル、上記2価の無置換芳香族へテロ環基が炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基で1〜3箇所置換されたものが挙げられる。また、炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基は、上記と同様の基である。 Examples of the divalent aromatic heterocyclic group substituted with an aliphatic hydrocarbon group include 1-alkyl-pyrrole-2,5-diyl, 1-alkyl-pyrrole-3,5-diyl, Examples thereof include those in which an unsubstituted aromatic heterocyclic group is substituted by 1 to 3 positions with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Moreover, a C1-C20 aliphatic hydrocarbon group is a group similar to the above.
以上に挙げた芳香族炭化水素環基及び芳香族ヘテロ環基は、さらに置換されていてもよく、芳香族炭化水素環基及び芳香族ヘテロ環基を置換してもよい基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、−NR50R60基等が挙げられる。R50及びR60は、水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表し、置換されていてもよい炭化水素基としては、上記R1〜R3で示したものと同様の基を用いることができる。また、芳香族炭化水素環基又は芳香族ヘテロ環基中にメチレンを有する場合、二つの水素原子は同一の酸素原子で置換されカルボニルであってもよい。The aromatic hydrocarbon ring group and aromatic heterocyclic group listed above may be further substituted, and the group that may substitute the aromatic hydrocarbon ring group and aromatic heterocyclic group is a fluorine atom. Chlorine atom, bromine atom, iodine atom, cyano group, nitro group, hydroxyl group, thiol group, —NR 50 R 60 group and the like. R 50 and R 60 represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group, and as the optionally substituted hydrocarbon group, the same groups as those described above for R 1 to R 3 are used. be able to. Moreover, when it has a methylene in an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, two hydrogen atoms may be substituted by the same oxygen atom and may be carbonyl.
上記部分構造式(1)におけるA2は、直接結合又は上記式(A2−1)〜(A2−20)で表される基から選ばれる基を1〜9個連結した基であり、好ましくは1〜7個連結した基であり、更に好ましくは2〜4個連結した基である。上記式(A2−1)〜(A2−20)で表される基は、それぞれ連結する方向は自由である。尚、上記式(A2−1)〜(A2−20)中の*は、これらの式で表される基が、*部分で、隣接する基と結合することを意味する(以下同様)。A 2 in the partial structural formula (1) is a group in which 1 to 9 groups selected from direct bonds or groups represented by the formulas (A2-1) to (A2-20) are connected, preferably 1 to 7 linked groups, more preferably 2 to 4 linked groups. The groups represented by the above formulas (A2-1) to (A2-20) can be connected in any direction. Note that * in the above formulas (A2-1) to (A2-20) means that the groups represented by these formulas are bonded to adjacent groups at the * portion (the same applies hereinafter).
上記式(A2−1)〜(A2−19)において、Xは、S、O又はNRを表し、Rは水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表す。Rで表される置換されていてもよい炭化水素基は、R1〜R3で表される置換されていてもよい炭化水素基として前述したものと同様である。In the above formulas (A2-1) to (A2-19), X represents S, O, or NR, and R represents a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group. The optionally substituted hydrocarbon group represented by R is the same as that described above as the optionally substituted hydrocarbon group represented by R 1 to R 3 .
上記式(A2−1)〜(A2−19)で表される基に含まれる水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、ニトロ基、−OR5基、−SR5基、−NR5R6基又は置換されていてもよい脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。R5及びR6は、水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表す。これらA2を置換する基は互いに連結して環を形成してもよい。
R5及びR6で表される、置換されていてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば前述の炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基が挙げられ、それらを置換してもよい置換基は、A1で表される芳香族炭化水素環基及び芳香族ヘテロ環基を置換してもよい基として挙げたものと同様である。
また、R5及びR6が表す置換されていてもよい炭化水素基としては、R1〜R3が表す置換されていてもよい炭化水素基として前述で挙げたものと同様のものが挙げられる。R5及びR6が表す炭化水素基を置換してもよい基としては、R1〜R3が表す炭化水素基を置換してもよい基として、前述したものが挙げられる。Hydrogen atoms contained in the group represented by the formula (A2-1) ~ (A2-19) is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a cyano group, a nitro group, -OR 5 group, -SR It may be substituted with 5 groups, -NR 5 R 6 group or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group. R 5 and R 6 represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group. These groups that substitute A 2 may be linked to each other to form a ring.
Examples of the optionally substituted aliphatic hydrocarbon group represented by R 5 and R 6 include the aforementioned aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, which may be substituted. substituents are the same as those of the group which may be substituted with an aromatic hydrocarbon ring group and the aromatic heterocyclic group represented by a 1.
In addition, examples of the optionally substituted hydrocarbon group represented by R 5 and R 6 include the same hydrocarbon groups as those described above as the optionally substituted hydrocarbon group represented by R 1 to R 3. . Examples of the group that may substitute the hydrocarbon group represented by R 5 and R 6 include those described above as the group that may substitute the hydrocarbon group represented by R 1 to R 3 .
上記一般式(1)におけるA1−A2部分の構造の具体例としては、以下のA(1)〜(32)が挙げられる。以下に示すA(1)〜(32)において、左端の環構造がA1であり、それ以外の部分がA2に該当する。
尚、以下には、置換基を有していないものを示しているが、上記の通り、A1は置換基を有していてもよく、A2中の水素原子は置換基で置換されていてもよい。また、以下のA(16)〜(23)において、複数の環にまたがって記載されている結合手は、それらの環を構成する炭素原子のいずれかに結合することを意味する(以下同様)。Specific examples of the structure of the A 1 -A 2 moiety in the general formula (1) include the following A (1) to (32). In A (1) ~ (32) shown below, the left end of the ring structure is A 1, the other portion corresponds to A 2.
Incidentally, in the following, shows what does not have a substituent, as described above, A 1 may have a substituent, a hydrogen atom in A 2 is substituted with a substituent May be. Further, in the following A (16) to (23), the bond described over a plurality of rings means that the bond is bonded to any of carbon atoms constituting those rings (the same applies hereinafter). .
一般式(1)におけるR1及びR2は、互いに独立して、A(1)〜A(32)の部分構造と連結して環を形成してもよい。R 1 and R 2 in the general formula (1) may be independently connected to a partial structure of A (1) to A (32) to form a ring.
一般式(1)の中でも、一般式(1)中の下記部分構造(2)が、下記部分構造(2−1)〜(2−14)の何れかである化合物は、光電変換用として特に良好な特性を示すため好ましい。特に下記部分構造(2−1)、(2−2)、(2−7)又は(2−10)の骨格を有するものは、製造が容易であり、光電変換効率が高いため好ましい。
尚、下記部分構造(2)及び(2−1)〜(2−14)において、A1からA2への結合手は記載を省略している。下記部分構造(2−1)〜(2−14)においては、A1からA2への結合手は、芳香族炭化水素環及び芳香族ヘテロ環を構成するいずれの炭素原子に付いていてもよい。Among the general formula (1), a compound in which the following partial structure (2) in the general formula (1) is any one of the following partial structures (2-1) to (2-14) is particularly used for photoelectric conversion. It is preferable because it shows good characteristics. In particular, those having the following partial structures (2-1), (2-2), (2-7) or (2-10) are preferable because they are easy to produce and have high photoelectric conversion efficiency.
In the following partial structures (2) and (2-1) to (2-14), the bond from A 1 to A 2 is omitted. In the following partial structures (2-1) to (2-14), the bond from A 1 to A 2 may be attached to any carbon atom constituting the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle. Good.
上記部分構造(2)を表す(2−6)において、M1の金属元素としては、具体的には、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Sn、Yb、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Th、U、Mn、Cu、Cr、Fe、Co、Zn、Mo、Ni、Rh等が挙げられ、これらの中でも、Cu、Ti、Ni、Fe、Znが好ましく、Cu又はZnがより好ましい。
上記部分構造(2)を表す(2−11)及び(2−12)において、M2の金属元素としては、4配位又は6配位が可能な金属が挙げられ、より好ましくはRu、Fe、Os、Cu、W、Cr、Mo、Ni、Pd、Pt、Co、Ir、Rh、Re、Mn、Znであり、更に好ましくはRu、Fe、Os、Cuであり、特に好ましくはRuである。In (2-6) representing the partial structure (2), as the metal element of M 1 , specifically, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Sn, Yb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Th, U, Mn, Cu, Cr, Fe, Co, Zn, Mo, Ni, Rh, etc. Among these, Cu, Ti, Ni, Fe, and Zn are preferable, and Cu or Zn is more preferable.
In (2-11) and (2-12) representing the partial structure (2), examples of the metal element of M 2 include metals capable of tetracoordination or hexacoordination, and more preferably Ru, Fe , Os, Cu, W, Cr, Mo, Ni, Pd, Pt, Co, Ir, Rh, Re, Mn, Zn, more preferably Ru, Fe, Os, Cu, and particularly preferably Ru. .
上記部分構造(2)を表す(2−11)及び(2−12)において、R7、R8及びR9で表されるM2に配位する公知の配位子としては、単座、二座又は三座の配位子であり、また、配位子は中性配位子であっても陰イオン性の配位子であってもよい。具体的な配位子としては、特に限定されないが、好ましくはハロゲン原子、−NCS、シュウ酸、PPh(OMe)2等が挙げられ、より好ましくはハロゲン原子、−NCSである。In (2-11) and (2-12) representing the partial structure (2), examples of the known ligand coordinated to M 2 represented by R 7 , R 8 and R 9 include monodentate, two It is a bidentate or tridentate ligand, and the ligand may be a neutral ligand or an anionic ligand. Although it does not specifically limit as a specific ligand, Preferably a halogen atom, -NCS, oxalic acid, PPh (OMe) 2, etc. are mentioned, More preferably, a halogen atom and -NCS are mentioned.
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、以下の化合物No.1〜17が挙げられるが、これらに限定されるものではない。尚、構造式中のBuは、n−ブチル基を表し、Hexはn−ヘキシル基を表し、Octはn−オクチル基を表し、Nonはn−ノニル基を表し、Undはn−ウンデシル基を表す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include the following compound Nos. 1-17 are mentioned, but it is not limited to these. In the structural formula, Bu represents an n-butyl group, Hex represents an n-hexyl group, Oct represents an n-octyl group, Non represents an n-nonyl group, and Un represents an n-undecyl group. Represent.
本発明の化合物は、公知或いは周知一般の反応を利用した方法で得ることができ、その合成方法は特に限定されない。代表的な合成方法の例を次に挙げる。 The compound of the present invention can be obtained by a method using a known or well-known general reaction, and its synthesis method is not particularly limited. Examples of typical synthesis methods are given below.
カルボン酸体(A)とカルボン酸を保護したアニリン誘導体(B)を、2−クロロ−1−メチルピリジニウムヨージド及び塩基性環境下で反応させ、カルボン酸保護体(C)を合成する。次に、脱保護することで目的物(一般式(1)で表される化合物)が得られる。 Carboxylic acid protected body (C) is synthesized by reacting carboxylic acid body (A) and aniline derivative (B) protected with carboxylic acid in 2-chloro-1-methylpyridinium iodide and a basic environment. Next, the target product (compound represented by the general formula (1)) is obtained by deprotection.
本発明の化合物は、以下で説明する担体に担持させて担持体の形態として、光電変換素子等の用途に好適に用いることができる他、光学記録材料、医薬品、農薬、香料、染料等の合成中間体;各種機能性材料、各種ポリマー原料;光電気化学電池、非線形光学装置、エレクトロクロミックディスプレイ、ホログラム、有機半導体、有機EL;ハロゲン化銀写真感光材料、光増感剤;印刷インキ、インクジェット、電子写真カラートナー、化粧料、プラスチック等に用いられる着色剤;タンパク質用染色剤、物質検出のための発光染料;合成石英原料、塗料、合成触媒、触媒担体、表面コート薄膜材料、シリコーンゴム架橋剤、粘結剤等の用途に用いることもできる。 The compound of the present invention can be suitably used for applications such as photoelectric conversion elements in the form of a support by supporting it on a carrier described below, as well as synthesis of optical recording materials, pharmaceuticals, agricultural chemicals, fragrances, dyes, etc. Intermediates; various functional materials, various polymer raw materials; photoelectrochemical cells, nonlinear optical devices, electrochromic displays, holograms, organic semiconductors, organic ELs; silver halide photographic light-sensitive materials, photosensitizers; printing inks, inkjets, Colorants used in electrophotographic color toners, cosmetics, plastics, etc .; protein stains, luminescent dyes for substance detection; synthetic quartz raw materials, paints, synthetic catalysts, catalyst carriers, surface coat thin film materials, silicone rubber crosslinkers It can also be used for applications such as a binder.
次に、本発明の担持体について説明する。
本発明の担持体に用いられる材料(担体)としては、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の有機樹脂、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等の金属酸化物、酸化ケイ素、ゼオライト、活性炭等が挙げられ、表面が多孔質であるものが好ましい。上記担体の形状は、特に制限されず、例えば、膜状、粉状、粒状等の形状から、担持体の用途によって適宜選択すればよい。Next, the carrier of the present invention will be described.
Examples of the material (carrier) used for the carrier of the present invention include organic resins such as acrylic resins and fluororesins, metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, and aluminum oxide, silicon oxide, zeolite, activated carbon, and the like. Those having a porous surface are preferred. The shape of the carrier is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the use of the carrier from, for example, a film shape, a powder shape, a granular shape and the like.
本発明の担持体は、担持させる化合物が、上記一般式(1)で表される化合物を少なくとも1種有していることを特徴としているが、その他の化合物を併せて用いることもできる。一般式(1)で表される化合物の担持量は、特に制限されず、担持体の用途によって適宜選択すればよい。
本発明の担持体を以下で説明する光電変換素子に用いる場合、光電変換効率に優れる点で、一般式(1)で表される化合物の使用量は、一般式(1)で表される化合物及びその他の化合物の内、10質量%以上で用いられ、好ましくは30質量%以上であり、更に好ましくは50質量%以上である。The carrier of the present invention is characterized in that the compound to be supported has at least one compound represented by the above general formula (1), but other compounds can also be used in combination. The amount of the compound represented by the general formula (1) is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the use of the support.
When the carrier of the present invention is used in the photoelectric conversion element described below, the amount of the compound represented by the general formula (1) is the compound represented by the general formula (1) in terms of excellent photoelectric conversion efficiency. And other compounds, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
上記担体に、一般式(1)で表される化合物を担持させる方法としては、公知の気相吸着、液相吸着等の方法を用いることが可能である。例えば、液相吸着の例として、溶媒に一般式(1)で表される化合物を溶解し、その溶液に上記担体を浸漬することで、一般式(1)で表される化合物を担体に吸着させる方法が挙げられる。その他の化合物を併用する場合、一般式(1)で表される化合物及びその他化合物をそれぞれ別の溶媒に溶解し、上記担体をそれぞれの溶液に浸漬して、一般式(1)で表される化合物及びその他化合物をそれぞれ担体に担持させることによって、本発明の担持体とすることができる。また、一般式(1)で表される化合物とその他の化合物を同じ溶媒に溶解し、この溶液を用いて一般式(1)で表される化合物及びその他化合物を上記担体に同時に吸着させることもできる。 As a method for supporting the compound represented by the general formula (1) on the carrier, known methods such as gas phase adsorption and liquid phase adsorption can be used. For example, as an example of liquid phase adsorption, a compound represented by the general formula (1) is dissolved in a solvent, and the carrier represented by the general formula (1) is adsorbed on the carrier by immersing the carrier in the solution. The method of letting it be mentioned. When other compounds are used in combination, the compound represented by the general formula (1) and the other compounds are dissolved in different solvents, and the carrier is immersed in each solution to represent the general formula (1). The support of the present invention can be obtained by supporting a compound and other compounds on a carrier. In addition, the compound represented by the general formula (1) and other compounds may be dissolved in the same solvent, and the compound represented by the general formula (1) and other compounds may be simultaneously adsorbed on the carrier using this solution. it can.
本発明の担持体の好ましい製造方法においては、最初に、導電性基板11の導電層11Bが形成されている面に多孔質構造を有する金属酸化物半導体層12を電解析出法や焼成法により形成する。金属酸化物半導体層を電解析出法により形成する場合には、例えば、金属酸化物半導体材料となる金属塩を含む電解浴を、酸素や空気によるバブリングを行いながら、所定の温度とし、その中に導電性基板11を浸漬し、対極との間で一定の電圧を印加する。これにより、導電層11B上に、多孔質構造を有するように金属酸化物半導体材料を析出させる。この際、対極は、電解浴中において適宜運動させるようにしてもよい。また、金属酸化物半導体層を焼成法により形成する場合には、例えば、金属酸化物半導体材料の粉末を分散媒に分散させることにより調製した金属酸化物スラリーを導電性基板11に塗布して乾燥させたのち焼成し、多孔質構造を有するようにする。続いて、有機溶媒に一般式(1)で表させる化合物(色素13)が溶解した色素溶液を調製する。この色素溶液に金属酸化物半導体層12が形成された導電性基板11を浸漬することにより、金属酸化物半導体層12に色素13を担持させる。
In a preferred production method of the carrier of the present invention, first, a metal
本発明の担持体は、以下で説明する光電変換素子に好適に用いられるほか、触媒、トナー等にも用いることができる。 The carrier of the present invention can be suitably used for a photoelectric conversion element described below, and can also be used for a catalyst, a toner, and the like.
次に、本発明の光電変換素子について説明する。
本発明の光電変換素子は、色素増感型光電変換素子であり、色素として一般式(1)で表される化合物(増感色素)を用いる点以外は、従来の色素増感型光電変換素子と同様とすることができる。以下、本発明の光電変換素子の代表的な構成例について、図1及び図2を参照して説明する。Next, the photoelectric conversion element of the present invention will be described.
The photoelectric conversion element of the present invention is a dye-sensitized photoelectric conversion element, and is a conventional dye-sensitized photoelectric conversion element except that the compound represented by the general formula (1) (sensitizing dye) is used as the dye. And can be similar. Hereinafter, a typical configuration example of the photoelectric conversion element of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の光電変換素子の一例の断面構成を模式的に表すものであり、図2は、図1に示した光電変換素子の主要部を抜粋し拡大して表すものである。図1及び図2に示した光電変換素子は、いわゆる色素増感型太陽電池の主要部である。この光電変換素子は、作用電極10と対向電極20とが電解質含有層30を介して対向配置されたものであり、作用電極10及び対向電極20のうちの少なくとも一方は、光透過性を有する電極である。
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional configuration of an example of the photoelectric conversion element of the present invention, and FIG. 2 shows an enlarged and extracted main part of the photoelectric conversion element shown in FIG. The photoelectric conversion element shown in FIGS. 1 and 2 is a main part of a so-called dye-sensitized solar cell. In this photoelectric conversion element, the working
作用電極10は、例えば、導電性基板11と、その一方の面(対向電極20の側の面)に設けられた金属酸化物半導体層12と、金属酸化物半導体層12に担持された色素13とを有している。本発明の光電変換素子においては、色素13が、一般式(1)で表される化合物(増感色素)の少なくとも1種を含むものであり、前記色素13と、それを担持する金属酸化物半導体層12との複合体が、本発明の担持体である。
作用電極10は、外部回路に対して、負極として機能するものである。導電性基板11は、例えば、絶縁性の基板11Aの表面に導電層11Bを設けたものである。The working
The working
基板11Aの材料としては、例えば、ガラス、プラスチック等の絶縁性材料が挙げられる。プラスチックは、例えば透明ポリマーフィルムの形態で用いられ、透明ポリマーフィルムを形成するプラスチックとしては、例えば、テトラアセチルセルロース(TAC)、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)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAR)、ポリスルフォン(PSF)、ポリエステルスルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、環状ポリオレフィンあるいはブロム化フェノキシ等が挙げられる。 Examples of the material of the substrate 11A include insulating materials such as glass and plastic. The plastic is used, for example, in the form of a transparent polymer film. Examples of the plastic forming the transparent polymer film include tetraacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and syndiotactic polystyrene ( Examples thereof include SPS), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate (PAR), polysulfone (PSF), polyester sulfone (PES), polyetherimide (PEI), cyclic polyolefin, and brominated phenoxy.
導電層11Bとしては、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、インジウム−スズ複合酸化物(ITO)あるいは酸化スズにフッ素をドープしたもの(FTO:F−SnO2)等を含む導電性金属酸化物薄膜や、金(Au)、銀(Ag)あるいは白金(Pt)等を含む金属薄膜及び金属メッシュ、導電性高分子等で形成されたもの等が挙げられる。As the
なお、導電性基板11は、例えば、導電性を有する材料によって単層構造となるように構成されていてもよく、その場合、導電性基板11の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化スズ、インジウム−スズ複合酸化物あるいは酸化スズにフッ素をドープしたもの等の導電性金属酸化物や、金、銀あるいは白金等の金属や、導電性高分子等が挙げられる。 In addition, the conductive substrate 11 may be configured to have a single-layer structure with, for example, a conductive material. In that case, examples of the material of the conductive substrate 11 include indium oxide, tin oxide, Examples thereof include conductive metal oxides such as indium-tin composite oxide or tin oxide doped with fluorine, metals such as gold, silver or platinum, and conductive polymers.
金属酸化物半導体層12は、色素13を担持する担体であり、例えば、図2に示したように多孔質構造を有している。金属酸化物半導体層12は、緻密層12Aと多孔質層12Bとから形成されている。緻密層12Aは、導電性基板11との界面において形成され、緻密で空隙の少ないものであることが好ましく、膜状であることがより好ましい。多孔質層12Bは、電解質含有層30と接する表面において形成され、空隙が多く、表面積の大きな構造であることが好ましく、特に、多孔質の微粒子が付着している構造であることがより好ましい。なお、金属酸化物半導体層12は、例えば、膜状の単層構造となるように形成されていてもよい。本発明において、担持とは、色素13が、多孔質層12Bと化学的、物理的又は電気的に結合又は吸着している状態である。
The metal
金属酸化物半導体層12に含まれる材料(金属酸化物半導体材料)としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化インジウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化イットリウム、酸化アルミニウムあるいは酸化マグネシウム等が挙げられる。中でも、金属酸化物半導体材料としては、高い変換効率が得られるため、酸化チタン及び酸化亜鉛が好ましい。また、これらの金属酸化物半導体材料は、いずれか1種を単独で用いてもよいが、2種以上を複合(混合、混晶、固溶体、表面被覆等)させて用いてもよく、例えば、酸化チタン及び酸化亜鉛等の組み合わせで使用することもできる。
Examples of the material (metal oxide semiconductor material) included in the metal
多孔質構造を有する金属酸化物半導体層12の形成方法としては、例えば、電解析出法や、塗布法や、焼成法等が挙げられる。電解析出法により金属酸化物半導体層12を形成する場合には、金属酸化物半導体材料の微粒子を含む電解浴液中において、導電性基板11の導電層11B上にその微粒子を付着させると共に金属酸化物半導体材料を析出させる。塗布法により金属酸化物半導体層12を形成する場合には、金属酸化物半導体材料の微粒子を分散させた分散液(金属酸化物スラリー)を導電性基板11の上に塗布したのち、分散液中の分散媒を除去するために乾燥させる。焼結法により金属酸化物半導体層12を形成する場合には、塗布法と同様にして金属酸化物スラリーを導電性基板11の上に塗布、乾燥したのち、焼成する。中でも、電解析出法あるいは塗布法により金属酸化物半導体層12を形成すれば、基板11Aとして耐熱性が低いプラスチック材料やポリマーフィルム材料を用いることができるため、フレキシブル性の高い電極を作製することができる。
Examples of a method for forming the metal
また、金属酸化物半導体層12は、有機塩基、尿素誘導体、環状糖鎖を用いて処理してもよい。有機塩基としては、ジアリールアミン、トリアリールアミン、ピリジン、4−t−ブチルピリジン、ポリビニルピリジン、キノリン、ピペリジン、アミジン等の有機塩基が挙げられる。該処理は、下記で説明する色素13を吸着させる前でも後でもよい。処理方法としては浸漬処理が挙げられ、処理剤が固体の場合、有機溶媒に溶解した上で浸漬処理すればよい。
Further, the metal
色素13は、金属酸化物半導体層12に対して、例えば吸着しており、光を吸収して励起されることにより、電子を金属酸化物半導体層12へ注入することが可能な1種あるいは2種以上の色素(増感色素)を含んでいる。本発明の光電変換素子において、一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種を含むものが色素13に該当するものである。色素13として、一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種を用いると、色素13全体として、照射された光量に対する金属酸化物半導体層12への電子注入量の割合が高くなるため、変換効率が向上する。
The
色素13は、一般式(1)で表される化合物を少なくとも1種含んでいればよく、その他の有機色素や有機金属錯体化合物を含んでいてもよい。その他の有機色素や金属錯体化合物は、好ましくは金属酸化物半導体層12(担体)に吸着できる基を有する色素が好ましい。金属酸化物半導体層に吸着できる基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、シリル基等が挙げられる。 The pigment | dye 13 should just contain at least 1 sort (s) of compounds represented by General formula (1), and may contain the other organic pigment | dye and organometallic complex compounds. Other organic dyes and metal complex compounds are preferably dyes having a group that can be adsorbed to the metal oxide semiconductor layer 12 (carrier). Examples of the group that can be adsorbed on the metal oxide semiconductor layer include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a silyl group.
その他の有機色素としては、エオシンY、ジブロモフルオレセイン、フルオレセイン、ローダミンB 、ピロガロール、ジクロロフルオレセイン、エリスロシンB(エリスロシンは登録商標)、フルオレシン、マーキュロクロム、メロシアニンジスアゾ系色素、トリスアゾ系色素、アントラキノン系色素、多環キノン系色素、インジゴ系色素、ジフェニルメタン系色素、トリメチルメタン系色素、キノリン系色素、ベンゾフェノン系色素、ナフトキノン系色素、ペリレン系色素、フルオレノン系色素、スクワリリウム系色素、アズレニウム系色素、ペリノン系色素、キナクリドン系色素、無金属フタロシアニン系色素、無金属ポルフィリン系色素または無金属アザポルフィリン系色素等が挙げられる。
有機金属錯体化合物としては、芳香族複素環内にある窒素アニオンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配位結合と、窒素原子またはカルコゲン原子と金属カチオンとの間に形成される非イオン性配位結合の両方を有する有機金属錯体化合物や、酸素アニオンまたは硫黄アニオンと金属カチオンとで形成されるイオン性の配位結合と、窒素原子またはカルコゲン原子と金属カチオンとの間に形成される非イオン性配位結合の両方を有する有機金属錯体化合物等が挙げられる。具体的には、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、コバルトフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、鉄フタロシアニン等の金属フタロシアニン系色素、金属ナフタロシアニン系色素、金属ポルフィリン系色素、金属アザポルフィリン系色素ならびにルテニウム、鉄、オスミウムを用いたビピリジル金属錯体、ターピリジル金属錯体、フェナントロリン金属錯体、ビシンコニン酸金属錯体、アゾ金属錯体あるいはキノリノール金属錯体等のルテニウム錯体等が挙げられる。Other organic dyes include eosin Y, dibromofluorescein, fluorescein, rhodamine B, pyrogallol, dichlorofluorescein, erythrosine B (erythrocin is a registered trademark), fluorescin, mercurochrome, merocyanine disazo dye, trisazo dye, anthraquinone dye, many Ring quinone dyes, indigo dyes, diphenylmethane dyes, trimethylmethane dyes, quinoline dyes, benzophenone dyes, naphthoquinone dyes, perylene dyes, fluorenone dyes, squarilium dyes, azurenium dyes, perinone dyes, Examples include quinacridone dyes, metal-free phthalocyanine dyes, metal-free porphyrin dyes, and metal-free azaporphyrin dyes.
As an organometallic complex compound, an ionic coordination bond formed between a nitrogen anion and a metal cation in an aromatic heterocyclic ring and a nonionic property formed between a nitrogen atom or a chalcogen atom and a metal cation Organometallic complex compounds having both coordination bonds, ionic coordination bonds formed by oxygen anions or sulfur anions and metal cations, and non-formations formed between nitrogen atoms or chalcogen atoms and metal cations And organometallic complex compounds having both ionic coordination bonds. Specifically, copper phthalocyanine, titanyl phthalocyanine, cobalt phthalocyanine, nickel phthalocyanine, iron phthalocyanine and other metal phthalocyanine dyes, metal naphthalocyanine dyes, metal porphyrin dyes, metal azaporphyrin dyes and ruthenium, iron, osmium are used. And ruthenium complexes such as bipyridyl metal complexes, terpyridyl metal complexes, phenanthroline metal complexes, bicinchoninic acid metal complexes, azo metal complexes, and quinolinol metal complexes.
本発明の光電変換素子に用いられる、一般式(1)で表される化合物の割合は、一般式(1)で表される化合物、及びその他の有機色素や有機金属錯体化合物の総量に対し、通常10質量%以上で用いられ、好ましくは30質量%以上であり、さらに好ましくは40質量%以上である。 The ratio of the compound represented by the general formula (1) used in the photoelectric conversion element of the present invention is based on the total amount of the compound represented by the general formula (1) and other organic dyes and organometallic complex compounds. Usually, it is used at 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more.
また、色素13は、上記した本発明の化合物及びその他の色素の他に、1種あるいは2種以上の添加剤を含んでいてもよい。この添加剤としては、例えば、色素中の化合物の会合を抑制する会合抑制剤が挙げられ、具体的には、化学式(14)で表されるコール酸系化合物等である。これらは単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。 Moreover, the pigment | dye 13 may contain the 1 type (s) or 2 or more types of additive other than the above-mentioned compound of this invention and another pigment | dye. Examples of the additive include an association inhibitor that suppresses association of the compound in the dye, and specifically, a cholic acid compound represented by the chemical formula (14). These may be used alone or in combination of two or more.
対向電極20は、例えば、導電性基板21に導電層22が設けられたものであり、外部回路に対して正極として機能するものである。導電性基板21の材料としては、例えば、作用電極10の導電性基板11の基板11Aの材料と同様のものが挙げられる。導電層22は、1種あるいは2種以上の導電材と、必要に応じて結着材を含んで構成されている。導電層22に用いられる導電材としては、例えば、白金、金、銀、銅(Cu)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)あるいはインジウム(In)等の金属、炭素(C)、又は導電性高分子等が挙げられる。また、導電層22に用いられる結着材としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、メラミン樹脂、フロロエラストマー又はポリイミド樹脂等が挙げられる。なお、対向電極20は、例えば、導電層22の単層構造であってもよい。
The
電解質含有層30は、例えば、酸化還元対を有するレドックス電解質を含んで構成されている。レドックス電解質としては、例えば、I-/I3 -系、Br-/Br3 -系、キノン/ハイドロキノン系、Co錯体系又はニトロキシラジカル化合物系等が挙げられる。具体的には、ヨウ化物塩とヨウ素単体とを組み合わせたもの、又は臭化物塩と臭素単体とを組み合わせたもの等のハロゲン化物塩とハロゲン単体とを組み合わせたもの等である。このハロゲン化物塩としては、ハロゲン化セシウム、ハロゲン化四級アルキルアンモニウム類、ハロゲン化イミダゾリウム類、ハロゲン化チアゾリウム類、ハロゲン化オキサゾリウム類、ハロゲン化キノリニウム類あるいはハロゲン化ピリジニウム類等が挙げられる。具体的には、ヨウ化物塩としては、例えば、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化セシウムや、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラプロピルアンモニウムヨージド、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラペンチルアンモニウムヨージド、テトラヘキシルアンモニウムヨージド、テトラへプチルアンモニウムヨージドあるいはトリメチルフェニルアンモニウムヨージド等の四級アルキルアンモニウムヨージド類や、3−メチルイミダゾリウムヨージドあるいは1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムヨージド等のイミダゾリウムヨージド類や、3−エチル−2−メチル−2−チアゾリウムヨージド、3−エチル−5−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルチアゾリウムヨージドあるいは3−エチル−2−メチルベンゾチアゾリウムヨージド等のチアゾリウムヨージド類や、3−エチル−2−メチル−ベンゾオキサゾリウムヨージド等のオキサゾリウムヨージド類や、1−エチル−2−メチルキノリニウムヨージド等のキノリニウムヨージド類や、ピリジニウムヨージド類等が挙げられる。また、臭化物塩としては、例えば、四級アルキルアンモニウムブロミド等が挙げられる。ハロゲン化物塩とハロゲン単体とを組み合わせたものの中でも、上記したヨウ化物塩のうちの少なくとも1種とヨウ素単体との組み合わせが好ましい。The electrolyte-containing
また、レドックス電解質は、例えば、イオン性液体とハロゲン単体とを組み合わせたものでもよい。この場合には、さらに上記したハロゲン化物塩等を含んでいてもよい。イオン性液体としては、電池や太陽電池等において使用可能なものが挙げられ、例えば、「Inorg.Chem」1996,35,p1168〜1178、「Electrochemistry」2002,2,p130〜136、特表平9−507334号公報、又は特開平8−259543号公報等に開示されているものが挙げられる。中でも、イオン性液体としては、室温(25℃)より低い融点を有する塩、又は室温よりも高い融点を有していても他の溶融塩等と溶解することにより室温で液状化する塩が好ましい。このイオン性液体の具体例としては、以下に示したアニオン及びカチオン等が挙げられる。 The redox electrolyte may be, for example, a combination of an ionic liquid and a halogen simple substance. In this case, the above-described halide salt and the like may further be included. Examples of the ionic liquid include those that can be used in batteries, solar cells, and the like. For example, “Inorg. Chem” 1996, 35, p 1168 to 1178, “Electrochemistry” 2002, 2, p 130 to 136, and special table 9 And those disclosed in JP-A No. 507334 or JP-A-8-259543. Among them, as the ionic liquid, a salt having a melting point lower than room temperature (25 ° C.), or a salt that has a melting point higher than room temperature and is liquefied at room temperature by dissolving with another molten salt or the like is preferable. . Specific examples of the ionic liquid include the following anions and cations.
イオン性液体のカチオンとしては、例えば、アンモニウム、イミダゾリウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、オキサジアゾリウム、トリアゾリウム、ピロリジニウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、ピラゾリウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、トリアジニウム、ホスホニウム、スルホニウム、カルバゾリウム、インドリウム、又はそれらの誘導体が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種を混合して用いられてもよい。具体的には、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムあるいは1−エチル−3−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。 Examples of the cation of the ionic liquid include ammonium, imidazolium, oxazolium, thiazolium, oxadiazolium, triazolium, pyrrolidinium, pyridinium, piperidinium, pyrazolium, pyrimidinium, pyrazinium, triazinium, phosphonium, sulfonium, carbazolium, indolium, or those And derivatives thereof. These may be used alone or as a mixture of plural kinds. Specific examples include 1-methyl-3-propylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, and the like. .
イオン性液体のアニオンとしては、AlCl4 −あるいはAl2Cl7 −等の金属塩化物や、PF6 −、BF4 −、CF3SO3 −、N(CF3SO2)2 −、F(HF)n −あるいはCF3COO−等のフッ素含有物イオンや、NO3 −、CH3COO−、C6H11COO−、CH3OSO3 −、CH3OSO2 −、CH3SO3 −、CH3SO2 −、(CH3O)2PO2 −、N(CN)2 −あるいはSCN−等の非フッ素化合物イオンや、ヨウ化物イオンあるいは臭化物イオン等のハロゲン化物イオンが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種を混合して用いられてもよい。中でも、このイオン性液体のアニオンとしては、ヨウ化物イオンが好ましい。Examples of anions of the ionic liquid include metal chlorides such as AlCl 4 − or Al 2 Cl 7 — , PF 6 − , BF 4 − , CF 3 SO 3 − , N (CF 3 SO 2 ) 2 − , F ( HF) n - or CF 3 COO - or fluorine-containing substances such as ions, NO 3 -, CH 3 COO -, C 6 H 11 COO -, CH 3 OSO 3 -, CH 3 OSO 2 -, CH 3 SO 3 - Non-fluorine compound ions such as CH 3 SO 2 − , (CH 3 O) 2 PO 2 − , N (CN) 2 − or SCN − , and halide ions such as iodide ions or bromide ions. These may be used alone or as a mixture of plural kinds. Among these, iodide ions are preferable as the anions of the ionic liquid.
電解質含有層30には、上記したレドックス電解質を溶媒に対して溶解させた液状の電解質(電解液)を用いてもよいし、電解液を高分子物質中に保持させた固体高分子電解質を用いてもよい。また、電解液とカーボンブラック等の粒子状の炭素材料とを混合して含む擬固体状(ペースト状)の電解質を用いてもよい。なお、炭素材料を含む擬固体状の電解質では、炭素材料が酸化還元反応を触媒する機能を有するため、電解質中にハロゲン単体を含まなくてもよい。このようなレドックス電解質は、上記したハロゲン化物塩やイオン性液体等を溶解する有機溶媒のいずれか1種あるいは2種以上を含んでいてもよい。この有機溶媒としては、電気化学的に不活性なものが挙げられ、例えば、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピオニトリル、ブチロニトリル、メトキシアセトニトリル、3−メトキシプロピオニトリル、バレロニトリル、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、N−メチルピロリドン、ペンタノール、キノリン、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシドあるいは1,4−ジオキサン等が挙げられる。
The electrolyte-containing
また、電解質含有層30には、光電変換素子の発電効率向上、耐久性向上等の目的で、非円環状糖類(特開2005−093313号公報)、ピリジン系化合物(特開2003−331936号公報)、尿素誘導体(特開2003−168493号公報)、層状粘土鉱物(特表2007−531206号公報)、ジベンジリデン−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級アンモニウム誘導体等を添加してもよい。
Further, the electrolyte-containing
この光電変換素子では、作用電極10に担持された色素13に対して光(太陽光又は、太陽光と同等の紫外光、可視光あるいは近赤外光)が照射されると、その光を吸収して励起した色素13が電子を金属酸化物半導体層12へ注入する。その電子が隣接した導電層11Bに移動したのち外部回路を経由して、対向電極20に到達する。一方、電解質含有層30では、電子の移動に伴い酸化された色素13を基底状態に戻す(還元する)ように、電解質が酸化される。この酸化された電解質が上記対向電極20に到達した電子を受け取ることによって還元される。このようにして、作用電極10及び対向電極20の間における電子の移動と、これに伴う電解質含有層30における酸化還元反応とが繰り返される。これにより、連続的な電子の移動が生じ、定常的に光電変換が行われる。
In this photoelectric conversion element, when light (sunlight or ultraviolet light, visible light, or near infrared light equivalent to sunlight) is applied to the
本発明の光電変換素子は、例えば、以下のように製造することができる。 The photoelectric conversion element of this invention can be manufactured as follows, for example.
まず、作用電極10を作製する。最初に、導電性基板11の導電層11Bが形成されている面に多孔質構造を有する金属酸化物半導体層12を電解析出法や焼成法により形成する。電解析出法により形成する場合には、例えば、金属酸化物半導体材料となる金属塩を含む電解浴を、酸素や空気によるバブリングを行いながら、所定の温度とし、その中に導電性基板11を浸漬し、対極との間で一定の電圧を印加する。これにより、導電層11B上に、多孔質構造を有するように金属酸化物半導体材料を析出させる。この際、対極は、電解浴中において適宜運動させるようにしてもよい。また、焼成法により形成する場合には、例えば、金属酸化物半導体材料の粉末を分散媒に分散させることにより調製した金属酸化物スラリーを導電性基板11に塗布して乾燥させたのち焼成し、多孔質構造を有するようにする。続いて、有機溶媒に一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種を含む色素13を溶解した色素溶液を調製する。この色素溶液に金属酸化物半導体層12が形成された導電性基板11を浸漬することにより、金属酸化物半導体層12に色素13を担持させる。
First, the working
上記色素溶液における色素(一般式(1)で表される化合物、その他の有機色素、金属錯体化合物の合計)の濃度は、1.0×10−5〜1.0×10−3mol/dm3が好ましく、5.0×10−5〜5.0×10−4mol/dm3がより好ましい。上記色素溶液に用いる有機溶媒は、色素を溶解できるものであれば特に制限はなく、具体例としては、トルエン、ベンゼン、キシレン等の炭化水素類;メタノール、エタノール、t−ブタノール等のアルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルジグリコール等のエーテルアルコール類;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、ジアセトンアルコール等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシエチル等のエステル類;アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類;2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール等のフッ化アルコール類;メチレンジクロライド、ジクロロエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素類;アセトニトリル、テトラヒドロフラン等が挙げられ、これらの有機溶媒を任意に混合してもよい。好ましくは、トルエン、アセトニトリル、アルコール類であり、更に好ましくはアセトニトリル、アルコール類である。The density | concentration of the pigment | dye (the compound represented by General formula (1), another organic pigment | dye, and a metal complex compound) in the said pigment | dye solution is 1.0 * 10 < -5 > -1.0 * 10 < -3 > mol / dm. 3 is preferable, and 5.0 × 10 −5 to 5.0 × 10 −4 mol / dm 3 is more preferable. The organic solvent used in the dye solution is not particularly limited as long as it can dissolve the dye. Specific examples thereof include hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene; alcohols such as methanol, ethanol and t-butanol; Ether alcohols such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, butyl diglycol; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methoxyethyl acetate; Acrylic Acrylic acid esters such as ethyl acrylate and butyl acrylate; fluorinated alcohols such as 2,2,3,3-tetrafluoropropanol; chlorinated hydrocarbons such as methylene dichloride, dichloroethane and chloroform; acetonitrile Include tetrahydrofuran, it may be mixed with these organic solvents arbitrarily. Preferred are toluene, acetonitrile and alcohols, and more preferred are acetonitrile and alcohols.
次に、導電性基板21の片面に導電層22を形成することにより、対向電極20を作製する。導電層22は、例えば、導電材をスパッタリングすることにより形成する。
Next, the
最後に、作用電極10の色素13を担持した面と、対向電極20の導電層22を形成した面とが所定の間隔を保つと共に対向するように、封止剤等のスペーサ(図示せず)を介して貼り合わせ、例えば、電解質の注入口を除いて全体を封止する。続いて、作用電極10と対向電極20との間に、電解質を注入したのち注入口を封止することにより、電解質含有層30を形成する。これにより図1及び図2に示した光電変換素子が完成する。
Finally, a spacer (not shown) such as a sealant so that the surface of the working
なお、上記した光電変換素子では、作用電極10と対向電極20との間に電解質含有層30を設けた場合について説明したが、電解質含有層30に代えて固体電荷移動層を設けてもよい。この場合、固体電荷移動層は、例えば、固体中のキャリアー移動が電気伝導にかかわる材料を有している。この材料としては、電子輸送材料や正孔(ホール)輸送材料等が好ましい。
In the above-described photoelectric conversion element, the case where the electrolyte-containing
正孔輸送材料としては、芳香族アミン類や、トリフェニレン誘導体類等が好ましく、例えば、オリゴチオフェン化合物、ポリピロール、ポリアセチレンあるいはその誘導体、ポリ(p−フェニレン)あるいはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)あるいはその誘導体、ポリチエニレンビニレンあるいはその誘導体、ポリチオフェンあるいはその誘導体、ポリアニリンあるいはその誘導体、ポリトルイジンあるいはその誘導体等の有機導電性高分子等が挙げられる。 As the hole transport material, aromatic amines, triphenylene derivatives and the like are preferable. For example, oligothiophene compounds, polypyrrole, polyacetylene or derivatives thereof, poly (p-phenylene) or derivatives thereof, and poly (p-phenylene vinylene). Alternatively, organic conductive polymers such as derivatives thereof, polythienylene vinylene or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, polyaniline or derivatives thereof, polytoluidine or derivatives thereof, and the like can be given.
また、正孔輸送材料としては、例えば、p型無機化合物半導体を用いてもよい。このp型無機化合物半導体は、バンドギャップが2eV以上であることが好ましく、さらに、2.5eV以上であることがより好ましい。また、p型無機化合物半導体のイオン化ポテンシャルは色素の正孔を還元できる条件から、作用電極10のイオン化ポテンシャルより小さいことが必要である。使用する色素によってp型無機化合物半導体のイオン化ポテンシャルの好ましい範囲は異なってくるが、そのイオン化ポテンシャルは、4.5eV以上5.5eV以下の範囲内であることが好ましく、さらに4.7eV以上5.3eV以下の範囲内であることがより好ましい。
Further, as the hole transport material, for example, a p-type inorganic compound semiconductor may be used. The p-type inorganic compound semiconductor preferably has a band gap of 2 eV or more, and more preferably 2.5 eV or more. Further, the ionization potential of the p-type inorganic compound semiconductor needs to be smaller than the ionization potential of the working
p型無機化合物半導体としては、例えば、1価の銅を含む化合物半導体等が挙げられる。1価の銅を含む化合物半導体の一例としては、CuI、CuSCN、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se2、CuGaSe2、Cu2O、CuS、CuGaS2、CuInS2、CuAlSe2等がある。このほかのp型無機化合物半導体としては、例えば、GaP、NiO、CoO、FeO、Bi2O3、MoO2又はCr2O3等が挙げられる。Examples of the p-type inorganic compound semiconductor include a compound semiconductor containing monovalent copper. Examples of the compound semiconductor containing monovalent copper, there CuI, CuSCN, CuInSe 2, Cu (In, Ga) Se 2, CuGaSe 2, Cu 2 O, CuS, CuGaS 2, CuInS 2, CuAlSe 2 and the like. Examples of other p-type inorganic compound semiconductors include GaP, NiO, CoO, FeO, Bi 2 O 3 , MoO 2, and Cr 2 O 3 .
このような固体電荷移動層の形成方法としては、例えば、作用電極10の上に直接、固体電荷移動層を形成する方法があり、そののち対向電極20を形成付与してもよい。
As a method of forming such a solid charge transfer layer, for example, there is a method of forming a solid charge transfer layer directly on the working
有機導電性高分子を含む正孔輸送材料は、例えば、真空蒸着法、キャスト法、塗布法、スピンコート法、浸漬法、電解重合法又は光電解重合法等の手法により電極内部に導入することができる。無機固体化合物の場合も、例えば、キャスト法、塗布法、スピンコート法、浸漬法又は電解メッキ法等の手法により電極内部に導入することができる。このように形成される固体電荷移動層(特に、正孔輸送材料を有するもの)の一部は、金属酸化物半導体層12の多孔質構造の隙間に部分的に浸透し、直接接触する形態となることが好ましい。
The hole transport material containing the organic conductive polymer is introduced into the electrode by a technique such as a vacuum deposition method, a casting method, a coating method, a spin coating method, a dipping method, an electrolytic polymerization method, or a photoelectrolytic polymerization method. Can do. Also in the case of an inorganic solid compound, it can be introduced into the electrode by a technique such as a casting method, a coating method, a spin coating method, a dipping method, or an electrolytic plating method. A part of the solid charge transfer layer (particularly, having a hole transport material) formed in this way partially penetrates into the gap of the porous structure of the metal
本発明の光電変換素子の使用用途は、前述した太陽電池の用途に限らず、他の用途であってもよい。他の用途としては、例えば、光センサ等が挙げられる。 The usage application of the photoelectric conversion element of the present invention is not limited to the above-described application of the solar cell, but may be other usages. Examples of other applications include an optical sensor.
以下、本発明の化合物を合成した実施例、実施例で合成した化合物を用いた本発明の担持体(作用電極)の実施例及び比較例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples in which the compounds of the present invention were synthesized, examples of the support (working electrode) of the present invention using the compounds synthesized in the examples, and comparative examples. The invention is not limited by these.
以下の実施例1−1により、上記化合物No.1を合成した。 According to Example 1-1 below, the above compound No. 1 was synthesized.
(実施例1−1)化合物No.1の合成
下記の化合物No.A1(0.72mmol、687mg)、下記の化合物No.B1(1.08mmol、500mg)、2−クロロ−1−メチルピリジニウムヨージド(1.44mmol、367mg)、塩基としてジメチルアミノピリジン(0.72mmol、88mg)をクロロホルム(50ml)中で撹拌しながら3時間加熱還流させた。反応液に酢酸エチルと水を加えて油水分離を行い、有機層をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(移動相;ヘキサン:酢酸エチル=85:15)にて精製し、中間体を910mg得た。得られた中間体、トリフルオロ酢酸(11.4g)及びジクロロメタン(11.4g)を室温にて15時間撹拌した。反応液を氷水に加えて固体を析出させた後、固体を濾別した(481mg、収率54%)。得られた固体が、上記化合物No.1であることをUV−VIS(λmax)、1H−NMR、FT−IRを用いて確認した。データを[表1]〜[表3]に示す。Example 1-1 Compound No. 1 Synthesis of Compound 1 below A1 (0.72 mmol, 687 mg), the following compound No. While stirring B1 (1.08 mmol, 500 mg), 2-chloro-1-methylpyridinium iodide (1.44 mmol, 367 mg) and dimethylaminopyridine (0.72 mmol, 88 mg) as a base in chloroform (50 ml), 3 Heated to reflux for hours. Ethyl acetate and water were added to the reaction solution for oil / water separation, and the organic layer was purified by silica gel column chromatography (mobile phase; hexane: ethyl acetate = 85: 15) to obtain 910 mg of an intermediate. The resulting intermediate, trifluoroacetic acid (11.4 g) and dichloromethane (11.4 g) were stirred at room temperature for 15 hours. The reaction solution was added to ice water to precipitate a solid, and then the solid was filtered off (481 mg, yield 54%). The obtained solid was identified as Compound No. 1 above. 1 was confirmed using UV-VIS (λmax), 1 H-NMR, and FT-IR. Data are shown in [Table 1] to [Table 3].
(実施例1−2〜1−4)化合物No.15〜化合物No.17の合成
目的化合物に対応したカルボン酸を有する化合物及びアミン化合物を用いた以外は実施例1−1と同様の手法で上記化合物No.15〜No.17を合成した。得られた化合物が目的物であることをUV−VIS(λmax)、1H−NMR、FT−IRを用いて確認した。データを[表1]〜[表3]に示す。Examples 1-2 to 1-4 Compound No. 15 to Compound No. Synthesis of Compound 17 No. 17 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that a compound having a carboxylic acid corresponding to the target compound and an amine compound were used. 15-No. 17 was synthesized. It was confirmed using UV-VIS (λmax), 1 H-NMR, and FT-IR that the obtained compound was the desired product. Data are shown in [Table 1] to [Table 3].
<酸化チタン担体の製造(導電性基板11)>
縦2.0cm×横1.5cm×厚さ1.1mmの導電性ガラス基板(F−SnO2)よりなる導電性基板11を用意した。続いて、導電性基板11に、縦0.5cm×横0.5cmの四角形を囲むように厚さ70μmのマスキングテープを貼り、この四角形の部分に金属酸化物スラリー3cm3を一様の厚さとなるように塗布して乾燥させた。金属酸化物スラリーとしては、10重量%となるように酸化チタン粉末(TiO2、Solaronix社製Ti−NanoxideD)を、水に懸濁したものを用いた。続いて、導電性基板11上のマスキングテープを剥がし取り、この基板を電気炉により450℃で焼成し、厚さ約5μmの金属酸化物半導体層12を形成した。<Manufacture of titanium oxide carrier (conductive substrate 11)>
A conductive substrate 11 made of a conductive glass substrate (F-SnO 2 ) having a length of 2.0 cm, a width of 1.5 cm, and a thickness of 1.1 mm was prepared. Subsequently, a masking tape having a thickness of 70 μm is attached to the conductive substrate 11 so as to enclose a square of 0.5 cm in length and 0.5 cm in width, and 3 cm 3 of metal oxide slurry is uniformly thickened on the square portion. It was applied and dried. As the metal oxide slurry, a suspension of titanium oxide powder (TiO 2 , Ti-Nanoxide D manufactured by Solaronix) in water so as to be 10% by weight was used. Subsequently, the masking tape on the conductive substrate 11 was peeled off, and this substrate was baked at 450 ° C. in an electric furnace to form a metal
(実施例2−1)
<化合物No.1を用いた電極(担持体)の製造及び耐久性評価>
実施例1−1で得られた化合物No.1を3×10-4mol/dm3の濃度になるようにトルエンに溶解させて、色素溶液を調製した。続いて、上記で製造した酸化チタンを担体とする導電性基板11を前記の色素溶液に浸漬し、化合物を担持させた作用電極10を作製した。得られた作用電極10をアセトニトリル/水=9:1の溶液に浸漬し、246時間後の溶液をUVスペクトルで解析した。浸漬前のUVスペクトルと比較し、作用電極10の色素残存率を算出した。色素残存率が高いほど担持力が強く、耐久性に優れることを表す。結果を[表4]に示す。
<光電変換素子の製造及び変換効率評価>
図1に示すように、作製した作用電極10と、導電性基板21としてITO電極(西野田電工(株)製)上に黒鉛微粒子(導電層22)をコーティングして作製した対向電極20とを、スペーサー(63μm)を介して対向させ、それらの間に電解質含有層30を配し、これらをクリップで固定し、電解質含有層30に電解液〔アセトニトリルに対して、ヨウ化リチウム(0.5mol/dm3)、ヨウ素(0.05mol/dm3)を、それぞれ所定の濃度になるように混合したもの〕を浸透させ、光電変換素子を作製した。セル上部を開口部1cm2のマスクで覆い、AM−1.5G、100mW/cm2のソーラーシミュレーターで変換効率(%)を測定した。結果を[表4]に示す。(Example 2-1)
<Compound No. Of electrode (support) using 1 and durability evaluation>
Compound No. 1 obtained in Example 1-1. 1 was dissolved in toluene to a concentration of 3 × 10 −4 mol / dm 3 to prepare a dye solution. Subsequently, the conductive substrate 11 using the titanium oxide produced above as a carrier was dipped in the dye solution to prepare a working
<Manufacture of photoelectric conversion elements and evaluation of conversion efficiency>
As shown in FIG. 1, the produced working
(実施例2−2〜2−4)
化合物No.1を実施例1−2〜1−4で得られた化合物No.15〜17に変更した以外は実施例2−1と同様の手法で電極(担持体)の製造及び耐久性評価をおこなった。結果を[表4]に示す。
また、得られた電極を用い、実施例2−1と同様の手法で光電変換素子の製造及び光電変換効率を評価した。結果を[表4]に示す。(Examples 2-2 to 2-4)
Compound No. 1 to compound No. 1 obtained in Examples 1-2 to 1-4. Except having changed into 15-17, manufacture of an electrode (supporting body) and durability evaluation were performed by the same method as Example 2-1. The results are shown in [Table 4].
Moreover, manufacture of a photoelectric conversion element and photoelectric conversion efficiency were evaluated by the same method as Example 2-1 using the obtained electrode. The results are shown in [Table 4].
(比較例1)
化合物No.1を下記の比較化合物1又は比較化合物2に替えた以外は実施例2−1と同様の手法で、作用電極10及び光電変換素子を作製した。実施例2−1と同様に、耐久性及び変換効率を評価した。結果を[表4]に示す。(Comparative Example 1)
Compound No. A working
実施例より、本発明の担持体は、耐久性に優れることが明らかである。 From the examples, it is clear that the carrier of the present invention is excellent in durability.
以上の結果より、本発明の担持体は、耐久性に優れ、光電変換素子用の電極として用いた場合、高い変換効率を維持できることが明らかなため有用なものである。 From the above results, the carrier of the present invention is useful because it is clear that when used as an electrode for a photoelectric conversion element, high conversion efficiency can be maintained.
本発明の化合物及びそれを用いた担持体は、化合物の脱離が起こりにくい高耐久の担持体であり、作用電極として用いた場合、良好な光電変換効率を示すため、太陽電池などの光電変換素子に好適なものである。 The compound of the present invention and a support using the same are highly durable supports in which the detachment of the compound is unlikely to occur, and when used as a working electrode, it exhibits good photoelectric conversion efficiency. It is suitable for an element.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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