[发明专利]光电转换元件用组成物及使用此光电转换元件用组成物的光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电转换元件用组成物。另外，本发明涉及一种使用此光电转换元件用组成物的光电转换元件。

背景技术

使用单晶硅、多晶硅及非晶硅(amorphous silicon)的硅类太阳电池具有达到20％的优异的光电转换效率，作为太阳光发电系统的主力技术而被实用化。然而，此硅类太阳电池花费在原材料制造上的能量成本较高，就价格及材料供给等观点而言受到限制。另一方面，由Gratzel等所提出的色素增感型太阳电池近年来受到关注。其具有在承载有增感色素的氧化钛多孔电极与相对电极之间介隔电解液的结构，就材料及制法等的方面而言，可大幅度降低成本。

在此色素增感型太阳电池中，通常使用在腈类或碳酸酯类等有机溶剂或离子液体(常温熔融盐)中溶解构成卤素氧化还原对(halogen redox couple)的卤素及电解质而成的电解液。用作电解质的主要是咪唑鎓卤化物、吡啶鎓卤化物、四级铵卤化物、吡咯烷鎓卤化物、哌啶鎓卤化物等具有氮类阳离子的四级卤化物盐。然而，这些四级卤化物盐的氮类阳离子在其分子结构中具有活性部位，因此在用作色素增感型太阳电池的电解质时，有可能产生电解液分解。

另一方面，也已知有以磷类的四级鏻阳离子为主体的四级鏻卤化物。已知四级鏻卤化物的化学性及热性稳定，而且也已知其由于含有磷而具有阻燃性(自熄性(self-extinguishing))。关于四级鏻卤化物在色素增感型太阳电池的电解液方面的应用，例如在日本专利特开2000-299139号公报、日本专利特开2001-35253号公报、日本专利特开2003-092153号公报中记载有：含有包含键结在氮原子或磷原子上的烷基或烯基的四级铵盐及鏻盐而成的电解质组成物。然而，使用这些文献中所记载的含有四级鏻卤化物的电解质的色素增感型太阳电池，在光电转换效率及电解液的稳定性方面需要进一步改良。

发明内容

本发明提供一种可消除所述先前技术所具有的各种缺点的光电转换元件用电解质组成物及使用此光电转换元件用电解质组成物的光电转换元件。

本发明提供一种光电转换元件用电解质组成物，其特征在于，含有下述通式(1)所表示的四级鏻盐及下述式(2)所表示的咪唑鎓盐，且相对于两者的合计量，所述四级鏻盐含20mol％～80mol％，所述咪唑鎓盐含20mol％～80mol％。

[化1]

式中，R₁、R₂、R₃、R₄表示碳数1～6的烷基，可以相同也可以不同，R₁与R₂可以形成环；X₁-表示一价阴离子。

式中，R₅～R₉表示氢或碳数1～8的烷基，可以相同也可以不同；X₂-表示一价阴离子。

[发明的效果]

本发明的光电转换元件用电解质组成物可提供较高的光电转换效率。另外，此组成物具有良好的溶解性，且富有耐热性及阻燃性。

附图说明

图1是表示使用本发明的电解质组成物的光电转换元件的一个实施方式的结构的示意图。

[符号说明]

10光电转换元件

11半导体层

12色素层

13透明电极层

14相对电极

15电解质层

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式对本发明加以说明。本发明的光电转换元件用电解质组成物(以下，也简称作“电解质组成物”)的特征在于，含有所述四级鏻盐及咪唑鎓盐。在本发明的电解质组成物中，通过以规定的比例并用此四级鏻盐及咪唑鎓盐，而可以达成较高的光电转换效率。以下，对这些化合物分别进行说明。