專利名稱：染料敏化的光電轉(zhuǎn)換器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換器件和使用所述光電轉(zhuǎn)換器件的太陽(yáng)能電池，所述光電轉(zhuǎn)換器件具有利用金屬絡(luò)合物染料或其鹽敏化的半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜，更具體地，本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換器件和使用所述光電轉(zhuǎn)換器件的太陽(yáng)能電池，在所述光電轉(zhuǎn)換器件中在氧化物半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜上負(fù)載具有特定結(jié)構(gòu)的金屬絡(luò)合物化合物(金屬絡(luò)合物染料)。
背景技術(shù)：
利用太陽(yáng)光的太陽(yáng)能電池作為代替化石燃料如石油和煤的能源而引起了人們的關(guān)注。目前，正在積極地開發(fā)和研究使用晶體或無定形硅的硅太陽(yáng)能電池，使用鎵、砷等的化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池等。然而，它們的問題在于，由于其制造所需要的能量和成本高而難以廣泛使用。使用利用染料敏化的半導(dǎo)體細(xì)粒的光電轉(zhuǎn)換器件、或使用所述光電轉(zhuǎn)換器件的太陽(yáng)能電池也是已知的，且公開了用于制造其的材料和制造技術(shù)(參見專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)2、。通過使用相對(duì)廉價(jià)的氧化物半導(dǎo)體如二氧化鈦可制造這種光電轉(zhuǎn)換器件。因此，這種光電轉(zhuǎn)換器件引起關(guān)注的原因在于，與使用硅等的常規(guī)太陽(yáng)能電池相比可獲得更低成本的光電轉(zhuǎn)換器件，并且能夠獲得彩色的太陽(yáng)能電池等。然而，仍存在轉(zhuǎn)換效率比硅太陽(yáng)能電池低的問題，于是期望進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率(參見專利文獻(xiàn)1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特許第沈64194號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :W0 2002/011213非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 :B. 0，Regan 等人，Nature，第 353 卷，737 頁(yè)(1991)非專利文獻(xiàn)2 :M. K. Nazeeruddin 等人，J，Am. Chem. Soc，第 115 卷，6382 頁(yè)(1993)非專利文獻(xiàn)3 :ff, Kubo 等人，Chem. Lett.，1241 頁(yè)(1998)非專利文獻(xiàn)4 =Marko Hapke 等人，Synthesis No. 17,2711-2719 頁(yè) Q007)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在使用利用金屬絡(luò)合物染料敏化的氧化物半導(dǎo)體細(xì)粒的光電轉(zhuǎn)換器件中，需要開發(fā)一種具有高轉(zhuǎn)換效率和高實(shí)用性的穩(wěn)定的光電轉(zhuǎn)換器件。解決問題的手段本發(fā)明人進(jìn)行了銳意努力以解決上述問題，結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過使用具有特定結(jié)構(gòu)的次甲基染料對(duì)半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜進(jìn)行敏化并制造光電轉(zhuǎn)換器件能夠解決上述問題，且完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明為(1) 一種光電轉(zhuǎn)換器件，其中在布置于襯底上的氧化物半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜上負(fù)載
4有由下式(1)表示的金屬絡(luò)合物染料或其鹽
權(quán)利要求
1. 一種光電轉(zhuǎn)換器件，其中在布置于襯底上的氧化物半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜上負(fù)載有由下式(1)表示的金屬絡(luò)合物染料或其鹽
2.如權(quán)利要求1中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式(1)中的X1為硫原子。
3.如權(quán)利要求2中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式⑴中的1^為1。
4.如權(quán)利要求3中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式(1)中的Y1和1各自為異硫氰酸根基團(tuán)(-NCS)。
5.如權(quán)利要求4中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式(1)中的RjPR4各自獨(dú)立地為3 5 個(gè)碳原子的直鏈烷基。
6.如權(quán)利要求5中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式(1)中的民和禮各自為正丁基。
7.如權(quán)利要求6中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式(1)中的Hi1為2。
8.如權(quán)利要求6中所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中式⑴中的Hi1Sl15
9.一種光電轉(zhuǎn)換器件，其中在布置于襯底上的氧化物半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜上負(fù)載有由權(quán)利要求1的式(1)表示的金屬絡(luò)合物染料或其鹽的一種以上、以及次甲基染料和/或具有不同于所述式(1)的結(jié)構(gòu)的金屬絡(luò)合物染料。
10.如權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中所述薄膜包含二氧化鈦、氧化鋅或氧化錫。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中在包合化合物的存在下負(fù)載金屬絡(luò)合物染料或其鹽。
12.一種使用權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件的太陽(yáng)能電池。
13.一種由權(quán)利要求1的式(1)表示的金屬絡(luò)合物染料或其鹽。
14.一種光電轉(zhuǎn)換器件，其中在布置于襯底上的氧化物半導(dǎo)體細(xì)粒的薄膜上負(fù)載有由下式(1)表示的金屬絡(luò)合物染料或其鹽
全文摘要
本發(fā)明公開了一種染料敏化的光電轉(zhuǎn)換器件，其中在布置于襯底上的氧化物半導(dǎo)體微粒的薄膜上負(fù)載有由下式(1)表示的金屬絡(luò)合物染料或其鹽(在式(1)中，m1表示1～2的整數(shù)，n1表示1～3的整數(shù)。X1表示氧原子或硫原子。Y1和Y2各自獨(dú)立地表示硫氰酸根基團(tuán)(-SCN)或異硫氰酸根基團(tuán)(-NCS)。M1和M2表示氫原子。R1和R2表示氫原子。R3和R4各自獨(dú)立地表示具有1～6個(gè)碳原子的直鏈烷基。而且，當(dāng)m1為2從而存在多個(gè)各個(gè)R3和R4時(shí)，各個(gè)R3和R4可以相互相同或不同)。
文檔編號(hào)C09B57/10GK102160233SQ200980132848
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者井上照久, 紫垣晃一郎, 金子昌嚴(yán) 申請(qǐng)人:日本化藥株式會(huì)社