[发明专利]担载体和光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及担载体、具备具有该担载体的电极的光电转换元件以及新型化合物。

背景技术

以往，在各种技术领域中，色素被广泛使用。举一个例子，在太阳能电池等光电转换元件的领域，具有光增感作用的色素被用于色素增感型光电转换元件。据认为，该色素增感型光电转换元件在理论上可以期待高效率，与以往的使用了硅半导体的光电转换元件相比，能够以更低的成本进行制造。可是，增感色素的吸收波长与有机硅相比由于受到限制，所以存在着光的利用效率低、元件的光电转换效率低的课题。

作为解决上述课题的方法，研究了(1)使增感色素的吸收波长区域朝长波长侧移动和扩大的方法(非专利文献1)、(2)组合使用吸收波长区域不同的增感色素的方法(专利文献1、2)等。可是，(1)的方法难以将吸收波长区域设定为与以往的有机硅半导体所具有的吸收波长区域相同程度，(2)的方法难以使多种增感色素高效地担载，吸收波长区域即使扩大，但仍存在着色素担载的稳定性较低或看不到光电转换效率的提高的课题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-034258号公报

专利文献2：日本特开2009-212035号公报

非专利文献

非专利文献1：Chem.Commun.，p1705-1706，1997

发明内容

本发明要解决的课题

因此，本发明的目的是提供扩大了吸收波长区域的色素增感型太阳能电池用的担载体，并且是高光电转换效率和高耐久性的担载体。另外，本发明的目的是提供解决上述课题的增感色素的组合、和使用了这些增感色素的担载体的制造方法。另外，本发明的目的是提供用于解决上述课题的新型增感色素。

解决课题的手段

本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过组合特定的增感色素能够实现上述目的，从而完成了本发明。

即，本发明提供一种担载体，其担载有下述(A)的至少1种和下述(B)的至少1种。

(A)是具有π共轭基和至少1个锚固基(anchor group)的增感色素，所述π共轭基和所有的锚固基被具有至少1个亚烷基的原子数为5～20的间隔基(spacer)连接，所述间隔基在氮原子不以3个连续、且除了各碳原子和各氮原子以外的原子不相邻的条件下，由碳原子或碳原子与选自氧原子、氮原子、磷原子、硅原子和硫原子中的1种或多种原子构成，间隔基也可以具有支链或环结构，

(B)是具有π共轭基和至少1个锚固基的增感色素，所述π共轭基和至少1个锚固基被直接键合或具有至少1个亚烷基的原子数为1～4的间隔基连接，所述间隔基在除了各碳原子以外的原子不相邻的条件下，由碳原子或碳原子与选自氧原子、氮原子、磷原子、硅原子和硫原子中的1种或多种原子构成，间隔基也可以具有支链或环结构。

另外，本发明提供一种光电转换元件，其具备具有上述担载体的电极。

另外，本发明提供一种上述担载体的制造方法。

另外，本发明提供一种化合物，其是具有π共轭基和至少1个锚固基的化合物，π共轭基由下述部分结构式(1’)表示，所述π共轭基和所有的锚固基被具有至少1个亚烷基的原子数为5～20的间隔基连接，所述间隔基在除了各碳原子以外的原子不相邻的条件下，由碳原子或碳原子与选自氧原子、氮原子、磷原子和硫原子中的1种或多种原子构成，间隔基也可以具有支链或环结构。

(式中，A^1'是可以被取代的芳香族烃环基或可以被取代的芳香族杂环基，A^2'是直接键合或将1～9个选自下述式(A2’-1)～(A2’-19)表示的基团中的基团连接而成的基团，R^4'和R^5'表示氢原子或可以被取代的烃基，R^4'和R^5'可以相互连接而形成环，R^4'和R^5'也可以相互独立地与A^1'连接而形成环。)