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)：
利用太陽光的太陽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能電池，使用鎵、砷等的化合物半導(dǎo)體太陽能電池等。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能電池等。然而，仍存在轉(zhuǎn)換效率比硅太陽能電池低的問題，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(1991)非專利文獻(xiàn)2 :M. K. Nazeeruddin 等人，J，Am. Chem. Soc，第 115 卷，6382 頁(1993)非專利文獻(xiàn)3 :ff, Kubo 等人，Chem. Lett.，1241 頁(1998)非專利文獻(xiàn)4 =Marko Hapke 等人，Synthesis No. 17,2711-2719 頁 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