1.一種光電轉(zhuǎn)換元件,其為具有導(dǎo)電性支持體、包含電解質(zhì)的感光體層、包含電解質(zhì)的電荷轉(zhuǎn)移體層、以及反電極的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,該感光體層具有半導(dǎo)體微粒,該半導(dǎo)體微粒負(fù)載有下式(I)所表示的金屬絡(luò)合物色素,
式(I) M(LA)(LD)(LX)mX·(CI)mY
式中,M表示金屬離子;
LA表示下式(AL-1)所表示的三齒配體;
LD表示雙齒配體或與上述LA不同的三齒配體,LD的與上述金屬離子M鍵合的配位原子中的至少1個(gè)為氮原子、至少1個(gè)為陰離子;
LX表示單齒配體,當(dāng)上述LD為雙齒配體時(shí),mX表示1;當(dāng)上述LD為三齒配體時(shí),mX表示0;
CI表示為了中和金屬絡(luò)合物色素的電荷所需要的抗衡離子,mY表示0~3的整數(shù);
【化1】
式中,Za和Zb各自獨(dú)立地表示為了形成5元或6元環(huán)所需要的非金屬原子組,其中,Za和Zb各自形成的環(huán)的至少一者具有1個(gè)以上的酸性基團(tuán);LW各自獨(dú)立地表示氮原子或CRW,RW表示氫原子或取代基;
G表示下式(X-1)~(X-3)中的任一式所表示的環(huán)基,n表示2~7的整數(shù),T表示氫原子或取代基,-(G)n-T基不具有上述酸性基團(tuán)和氨基;
【化2】
式中,Zt2和Zt3分別表示為了與上述式(X-2)或(X-3)中的噻吩環(huán)形成稠環(huán)所需要的非金屬原子組;
RT1、RT2和RT3各自獨(dú)立地表示取代基,PT1表示0~2的整數(shù),PT2和PT3各自獨(dú)立地為0以上的整數(shù),并且PT2和PT3小于或等于當(dāng)上述式(X-2)或(X-3)所表示的基團(tuán)上沒(méi)有取代基時(shí)的氫原子數(shù);
*表示與含有LW的環(huán)、其他的G或T鍵合的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述式(X-1)所表示的環(huán)基為下式(X-1a)~(X-1c)的任一式所表示的環(huán)基,
【化3】
式中,RT1a~RT1c各自獨(dú)立地表示氫原子或取代基,**表示與含有LW的環(huán)、其他的G或T鍵合的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述式(X-2)所表示的環(huán)基為下式(X-2a)~(X-2e)的任一式所表示的環(huán)基,
【化4】
式中,X表示-O-、-S-、-NRX2c-、-C(RX2c)2-、-(RX2c)C=C(RX2c)-或-Si(RX2c)2-,RX2c表示氫原子或取代基,RT2和RTA各自獨(dú)立地表示取代基,PT2a~PT2c各自獨(dú)立地表示0~2的整數(shù),PTA分別表示0~4的整數(shù),***表示與含有LW的環(huán)、其他的G或T鍵合的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述式(X-3)所表示的環(huán)基為下式(X-3a)或(X-3b)所表示的環(huán)基,
【化5】
式中,X3a~X3c各自獨(dú)立地表示-O-或-S-,RT3b表示亞烷基,
RT3表示取代基,PT3a表示0~2的整數(shù),****表示與含有LW的環(huán)、其他的G或T鍵合的位置。
5.如權(quán)利要求1~4任意一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,
上述Za形成的環(huán)為選自由吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、三嗪環(huán)、四嗪環(huán)、喹啉環(huán)、異喹啉環(huán)、咪唑環(huán)、吡唑環(huán)、三唑環(huán)、噻唑環(huán)、噁唑環(huán)、苯并咪唑環(huán)、苯并三唑環(huán)、苯并噁唑環(huán)和苯并噻唑環(huán)組成的組中的至少一種;
上述Zb形成的環(huán)為選自由吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、三嗪環(huán)、四嗪環(huán)、喹啉環(huán)、異喹啉環(huán)、咪唑環(huán)、三唑環(huán)、噻唑環(huán)、噁唑環(huán)、苯并咪唑環(huán)、苯并三唑環(huán)、苯并噁唑環(huán)和苯并噻唑環(huán)組成的組中的至少一種;
上述含有LW的雜環(huán)為選自由吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、噠嗪環(huán)、三嗪環(huán)、四嗪環(huán)、喹啉環(huán)和異喹啉環(huán)組成的組中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1~5任意一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述M為Ru2+或Os2+。
7.如權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述的所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述LA為下式(AL-2)所表示的三齒配體,
【化6】
式中,Anc表示酸性基團(tuán),G、T和n與上述式(AL-1)的G、T和n含義相同。
8.如權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述酸性基團(tuán)為羧基或其鹽。
9.如權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述LD為下式(2L-1)~(2L-4)的任一式所表示的雙齒配體,
【化7】
式中,環(huán)D2L表示芳香環(huán),A111~A141各自獨(dú)立地表示氮原子的陰離子或碳原子的陰離子,R111~R143各自獨(dú)立地表示氫原子或不具有上述酸性基團(tuán)的取代基,*表示在上述金屬離子M上的配位位置。
10.如權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述LD為下式(3L-1)~(3L-4)的任一式所表示的三齒配體,
【化8】
式中,環(huán)D2L表示芳香環(huán),A211~A242各自獨(dú)立地表示氮原子或碳原子,其中,A211與A212、A221與A222、A231與A232、A241與A242各組中各自至少1個(gè)基團(tuán)為陰離子;R211~R241各自獨(dú)立地表示氫原子或不具有上述酸性基團(tuán)的取代基,*表示在上述金屬離子M上的配位位置。
11.如權(quán)利要求1~10的任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述式(I)所表示的金屬絡(luò)合物色素由下式(I-1)或(I-2)所表示,
【化9】
式中,M和LX與上述式(I)的M和LX含義相同;
G、T和n與上述式(AL-1)的G、T和n含義相同,Anc表示酸性基團(tuán);
環(huán)D和環(huán)E各自獨(dú)立地表示5元或6元的芳香環(huán),D1和D2各自獨(dú)立地表示碳原子的陰離子或氮原子的陰離子,此處,環(huán)D和環(huán)E中的D1和D2與鍵接在吡啶環(huán)上的碳原子之間的鍵為單鍵或雙鍵;
Ra1~Ra4各自獨(dú)立地表示取代基,ma1、ma2和ma4各自獨(dú)立地表示0~3的整數(shù),ma3表示0~4的整數(shù),ma1~ma4分別表示2以上的整數(shù)時(shí),2個(gè)以上的Ra1~Ra4分別可以相互鍵合而形成環(huán)。
12.如權(quán)利要求11所述的光電轉(zhuǎn)換元件,其中,上述環(huán)D和上述環(huán)E各自獨(dú)立地為吡唑環(huán)、三唑環(huán)或苯環(huán)。
13.一種色素增感太陽(yáng)能電池,其具備權(quán)利要求1~12的任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換元件。
14.一種金屬絡(luò)合物色素,其由下式(I)所表示,
式(I) M(LA)(LD)(LX)mX·(CI)mY
式中,M表示金屬離子;
LA表示下式(AL-1)所表示的三齒配體;
LD表示雙齒配體或與上述LA不同的三齒配體,LD的與上述金屬離子M鍵合的配位原子中的至少1個(gè)為氮原子、至少1個(gè)為陰離子;
LX表示單齒配體,當(dāng)上述LD為雙齒配體時(shí),mX表示1;當(dāng)上述LD為三齒配體時(shí),mX表示0;
CI表示為了中和金屬絡(luò)合物色素的電荷所需要的抗衡離子,mY表示0~3的整數(shù);
【化10】
式中,Za和Zb各自獨(dú)立地表示為了形成5元或6元環(huán)所需要的非金屬原子組,其中,Za和Zb各自形成的環(huán)的至少一者具有1個(gè)以上的酸性基團(tuán);LW各自獨(dú)立地表示氮原子或CRW,RW表示氫原子或取代基;
G表示下式(X-1)~(X-3)中的任一式所表示的環(huán)基,n表示2~7的整數(shù),T表示氫原子或取代基,-(G)n-T不具有上述酸性基團(tuán)和氨基;
【化11】
式中,Zt2和Zt3分別表示為了與上述式(X-2)或(X-3)中的噻吩環(huán)形成稠環(huán)所需要的非金屬原子組;
RT1、RT2和RT3各自獨(dú)立地表示取代基,PT1表示0~2的整數(shù),PT2和PT3各自獨(dú)立地為0以上的整數(shù),并且PT2和PT3小于或等于當(dāng)上述式(X-2)或(X-3)所表示的基團(tuán)上沒(méi)有取代基時(shí)的氫原子數(shù);
*表示與含有LW的環(huán)、其他的G或T的鍵合位置。
15.一種色素溶液,其含有權(quán)利要求14所述的金屬絡(luò)合物色素與溶劑。
16.一種由下式(AL-2)所表示的三聯(lián)吡啶化合物或其酯化物,
【化12】
式中,Anc表示酸性基團(tuán),G表示下式(X-1)~(X-3)中的任一式所表示的環(huán)基,n表示2或3,T表示氫原子或取代基,-(G)n-T基不具有上述酸性基團(tuán)和氨基;
【化13】
式中,Zt2和Zt3分別表示為了與上述式(X-2)或(X-3)中的噻吩環(huán)形成稠環(huán)所需要的非金屬原子組;
RT1、RT2和RT3各自獨(dú)立地表示取代基,PT1表示0~2的整數(shù),PT2和PT3各自獨(dú)立地為0以上的整數(shù),并且PT2和PT3小于或等于當(dāng)上述式(X-2)或(X-3)所表示的基團(tuán)上沒(méi)有取代基時(shí)的氫原子數(shù);
*表示與含有LW的環(huán)、其他的G或T鍵合的位置。