[發(fā)明專利]擔(dān)載體和光電轉(zhuǎn)換元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380054149.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN104769045B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 長田廣幸;秋本賢作;青山洋平;野田和幸;矢野亨;谷內(nèi)亮;攪上健二
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社艾迪科
• 主分類號(hào): C09B23/00
• 分類號(hào): C09B23/00;C09B57/10;C09B67/02;H01G9/20
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 張楠,陳建全

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擔(dān)載體、具備具有該擔(dān)載體的電極的光電轉(zhuǎn)換元件以及新型化合物。

背景技術(shù)

以往，在各種技術(shù)領(lǐng)域中，色素被廣泛使用。舉一個(gè)例子，在太陽能電池等光電轉(zhuǎn)換元件的領(lǐng)域，具有光增感作用的色素被用于色素增感型光電轉(zhuǎn)換元件。據(jù)認(rèn)為，該色素增感型光電轉(zhuǎn)換元件在理論上可以期待高效率，與以往的使用了硅半導(dǎo)體的光電轉(zhuǎn)換元件相比，能夠以更低的成本進(jìn)行制造?？墒?，增感色素的吸收波長與有機(jī)硅相比由于受到限制，所以存在著光的利用效率低、元件的光電轉(zhuǎn)換效率低的課題。

作為解決上述課題的方法，研究了(1)使增感色素的吸收波長區(qū)域朝長波長側(cè)移動(dòng)和擴(kuò)大的方法(非專利文獻(xiàn)1)、(2)組合使用吸收波長區(qū)域不同的增感色素的方法(專利文獻(xiàn)1、2)等。可是，(1)的方法難以將吸收波長區(qū)域設(shè)定為與以往的有機(jī)硅半導(dǎo)體所具有的吸收波長區(qū)域相同程度，(2)的方法難以使多種增感色素高效地?fù)?dān)載，吸收波長區(qū)域即使擴(kuò)大，但仍存在著色素?fù)?dān)載的穩(wěn)定性較低或看不到光電轉(zhuǎn)換效率的提高的課題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-034258號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2009-212035號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Chem.Commun.，p1705-1706，1997

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的課題

因此，本發(fā)明的目的是提供擴(kuò)大了吸收波長區(qū)域的色素增感型太陽能電池用的擔(dān)載體，并且是高光電轉(zhuǎn)換效率和高耐久性的擔(dān)載體。另外，本發(fā)明的目的是提供解決上述課題的增感色素的組合、和使用了這些增感色素的擔(dān)載體的制造方法。另外，本發(fā)明的目的是提供用于解決上述課題的新型增感色素。

解決課題的手段

本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過組合特定的增感色素能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明提供一種擔(dān)載體，其擔(dān)載有下述(A)的至少1種和下述(B)的至少1種。

(A)是具有π共軛基和至少1個(gè)錨固基(anchor group)的增感色素，所述π共軛基和所有的錨固基被具有至少1個(gè)亞烷基的原子數(shù)為5～20的間隔基(spacer)連接，所述間隔基在氮原子不以3個(gè)連續(xù)、且除了各碳原子和各氮原子以外的原子不相鄰的條件下，由碳原子或碳原子與選自氧原子、氮原子、磷原子、硅原子和硫原子中的1種或多種原子構(gòu)成，間隔基也可以具有支鏈或環(huán)結(jié)構(gòu)，

(B)是具有π共軛基和至少1個(gè)錨固基的增感色素，所述π共軛基和至少1個(gè)錨固基被直接鍵合或具有至少1個(gè)亞烷基的原子數(shù)為1～4的間隔基連接，所述間隔基在除了各碳原子以外的原子不相鄰的條件下，由碳原子或碳原子與選自氧原子、氮原子、磷原子、硅原子和硫原子中的1種或多種原子構(gòu)成，間隔基也可以具有支鏈或環(huán)結(jié)構(gòu)。

另外，本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換元件，其具備具有上述擔(dān)載體的電極。

另外，本發(fā)明提供一種上述擔(dān)載體的制造方法。

另外，本發(fā)明提供一種化合物，其是具有π共軛基和至少1個(gè)錨固基的化合物，π共軛基由下述部分結(jié)構(gòu)式(1’)表示，所述π共軛基和所有的錨固基被具有至少1個(gè)亞烷基的原子數(shù)為5～20的間隔基連接，所述間隔基在除了各碳原子以外的原子不相鄰的條件下，由碳原子或碳原子與選自氧原子、氮原子、磷原子和硫原子中的1種或多種原子構(gòu)成，間隔基也可以具有支鏈或環(huán)結(jié)構(gòu)。

(式中，A^1'是可以被取代的芳香族烴環(huán)基或可以被取代的芳香族雜環(huán)基，A^2'是直接鍵合或?qū)?～9個(gè)選自下述式(A2’-1)～(A2’-19)表示的基團(tuán)中的基團(tuán)連接而成的基團(tuán)，R^4'和R^5'表示氫原子或可以被取代的烴基，R^4'和R^5'可以相互連接而形成環(huán)，R^4'和R^5'也可以相互獨(dú)立地與A^1'連接而形成環(huán)。)