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JP2003017148A - Electrolyte component, photoelectric conversion element, and photoelectric chemical cell - Google Patents

Electrolyte component, photoelectric conversion element, and photoelectric chemical cell

Info

Publication number
JP2003017148A
JP2003017148A JP2001204090A JP2001204090A JP2003017148A JP 2003017148 A JP2003017148 A JP 2003017148A JP 2001204090 A JP2001204090 A JP 2001204090A JP 2001204090 A JP2001204090 A JP 2001204090A JP 2003017148 A JP2003017148 A JP 2003017148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
electrolyte composition
photoelectric conversion
electrolyte
composition according
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001204090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Watanabe
哲也 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2001204090A priority Critical patent/JP2003017148A/en
Publication of JP2003017148A publication Critical patent/JP2003017148A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • H01G9/2027Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • H01G9/2004Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte
    • H01G9/2009Solid electrolytes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte component having excellent durability and electric charge transmitting property, and to provide a photoelectric conversion element and a photoelectric chemical cell using above electrolyte component, having excellent durability and photoelectric conversion property. SOLUTION: The electrolyte component contains a quarternary salt electrolyte expressed by the formula (I). In the formula, Q represents an atom group forming cation of five or six-membered ring together with nitrogen atom, R1 represents a hydrogen atom or an substituent, R2 represents a substituent, n1 represents an integer of 0-5, X1 represents an ion, and n2 represents an integer of 0-4. When n1 is larger than 2, a plurality of R2 might be same with or different from each other, and at least one of R1 or R2 is a substituent expressed by the formula (II). In the formula (II), L represents a bonding group with two valence bonding the aromatic cation and V, where, V represents a carbonic acid group, a sulfonic acid group, or a carbonic acid group or a phosphonic acid group from which, proton is dissociated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性及び電荷輸
送能に優れた電解質組成物、並びにこの電解質組成物を
用いたために優れた耐久性及び光電変換特性を示す光電
変換素子及び光電気化学電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyte composition having excellent durability and charge transporting ability, and a photoelectric conversion device and a photoelectrochemical element having excellent durability and photoelectric conversion characteristics due to the use of the electrolyte composition. Regarding batteries.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から電池、キャパシター、センサ
ー、表示素子、記録素子等の電気化学的素子の電解質と
して、電解質塩を溶媒に溶解した液状電解質組成物(電
解液)が用いられてきた。しかしながら、このような液
状電解質組成物を用いた電気化学的素子においては、長
期間の使用又は保存の間に該組成物が漏洩することがあ
り、信頼性に欠ける。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid electrolyte composition (electrolyte solution) in which an electrolyte salt is dissolved in a solvent has been used as an electrolyte for electrochemical elements such as batteries, capacitors, sensors, display elements and recording elements. However, in an electrochemical device using such a liquid electrolyte composition, the composition may leak during long-term use or storage, which is unreliable.

【0003】Nature, 第353巻, 第737〜740頁, 1991
年、米国特許4927721号等は色素により増感した半導体
微粒子を用いた光電変換素子及びこれを用いた光電気化
学電池を開示しているが、これらにおいても電荷輸送層
に電解液を用いているため、長期間の使用又は保存の間
に電解液が漏洩又は枯渇し、光電変換効率が著しく低下
したり、素子として機能しなくなる場合がある。
Nature, 353, 737-740, 1991
In US Pat. No. 4,927,721, etc., a photoelectric conversion element using semiconductor fine particles sensitized with a dye and a photoelectrochemical cell using the same are disclosed. In these, however, an electrolyte solution is used in a charge transport layer. Therefore, the electrolyte solution may leak or be depleted during long-term use or storage, and the photoelectric conversion efficiency may be significantly reduced, or the device may not function as a device.

【0004】このような状況下、WO93/20565号は固体電
解質を用いた光電変換素子を提案した。また日本化学会
誌, 7, 484頁 (1997)、特開平7-288142号、Solid State
Ionics, 89, 263 (1986)及び特開平9-27352号は、架橋
ポリエチレンオキサイド系高分子化合物を用いた固体電
解質を含む光電変換素子を提案した。しかしながら、こ
れらの固体電解質を用いた光電変換素子は光電変換特
性、特に短絡電流密度が不十分であり、加えて耐久性も
十分ではない。
Under such circumstances, WO93 / 20565 has proposed a photoelectric conversion element using a solid electrolyte. The Chemical Society of Japan, 7, 484 (1997), JP-A-7-288142, Solid State
Ionics, 89, 263 (1986) and Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-27352 have proposed a photoelectric conversion device including a solid electrolyte using a crosslinked polyethylene oxide polymer compound. However, photoelectric conversion elements using these solid electrolytes have insufficient photoelectric conversion characteristics, particularly short-circuit current density, and in addition, durability is not sufficient.

【0005】また、電解質組成物の漏洩及び枯渇を防止
し光電変換素子の耐久性を向上させるために、ピリジニ
ウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等を用い
る方法が開示されている(WO 95/18456号、特開平8-259
543号、電気化学, 第65巻, 11号, 923頁 (1997年)
等)。これらの塩は常温(25℃付近)において溶融状態
にあり、室温溶融塩と呼ばれる。この方法では水や有機
溶媒等の溶媒が不要或いは少量で済むため、光電気化学
電池の耐久性が向上する。しかしながら、従来の光電変
換素子に用いられてきた室温溶融塩は全てカチオンとア
ニオンが共有結合で連結されていないものであり、カチ
オンとアニオンはそれぞれ独立に動き得ることから、レ
ドックス対の拡散性の観点から不利であった。このよう
な室温溶融塩を用いた光電変換素子は光電変換効率が良
くない。
Also disclosed is a method of using a pyridinium salt, an imidazolium salt, a triazolium salt or the like in order to prevent leakage and depletion of the electrolyte composition and improve the durability of the photoelectric conversion element (WO 95/18456). No., JP 8-259
543, Electrochemistry, Vol.65, No.11, p.923 (1997)
etc). These salts are in a molten state at room temperature (around 25 ° C) and are called room temperature molten salts. This method does not require or requires a small amount of solvent such as water or organic solvent, so that the durability of the photoelectrochemical cell is improved. However, all room temperature molten salts used for conventional photoelectric conversion devices are those in which the cation and anion are not linked by a covalent bond, and the cation and anion can move independently of each other. It was disadvantageous from a viewpoint. The photoelectric conversion element using such a room temperature molten salt has poor photoelectric conversion efficiency.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐久
性及び電荷輸送能に優れた電解質組成物、並びにこの電
解質組成物を用いたために優れた耐久性及び光電変換特
性を示す光電変換素子及び光電気化学電池を提供するこ
とである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrolyte composition having excellent durability and charge transporting ability, and a photoelectric conversion element having excellent durability and photoelectric conversion characteristics due to the use of the electrolyte composition. And to provide a photoelectrochemical cell.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、芳香族カチオン部分とカルボン酸
基、スルホン酸基、ホスホン酸基又はリン酸基のプロト
ン解離体とを有する四級塩電解質を用いた電解質組成物
は耐久性及び電荷輸送能に優れていることを発見し、本
発明に想到した。
As a result of earnest research in view of the above objects, the present inventors have an aromatic cation moiety and a proton dissociation product of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group or a phosphoric acid group. It was discovered that an electrolyte composition using a quaternary salt electrolyte has excellent durability and charge transporting ability, and the present invention was conceived.

【0008】即ち、本発明の電解質組成物は下記一般式
(I)により表される四級塩電解質を含有することを特徴
とする。本発明の電解質組成物がこの四級塩電解質とヨ
ウ素塩とを含有する場合、光電変換素子又は光電気化学
電池に好適に使用することができる。ただし、四級塩電
解質がヨウ素塩である場合は、電解質組成物に他のヨウ
素塩を加えなくとも光電変換素子に好ましく使用でき
る。
That is, the electrolyte composition of the present invention has the following general formula:
It is characterized by containing a quaternary salt electrolyte represented by (I). When the electrolyte composition of the present invention contains this quaternary salt electrolyte and an iodine salt, it can be suitably used for a photoelectric conversion element or a photoelectrochemical cell. However, when the quaternary salt electrolyte is an iodine salt, it can be preferably used for the photoelectric conversion element without adding another iodine salt to the electrolyte composition.

【化3】 一般式(I)中、Qは窒素原子と共に5又は6員環の芳香族
カチオンを形成する原子団を表し、R1は水素原子又は置
換基を表し、R2は置換基を表し、n1は0〜5の整数を表
し、X1は対イオンを表し、n2は0〜4の整数を表す。n1
が2以上のとき複数のR2は同じでも異なっていてもよ
く、R1及びR2のうち少なくとも1つは下記一般式(II)に
より表される置換基である。
[Chemical 3] In general formula (I), Q represents an atomic group forming a 5- or 6-membered aromatic cation together with a nitrogen atom, R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, R 2 represents a substituent, and n 1 represents Represents an integer of 0 to 5, X 1 represents a counter ion, and n 2 represents an integer of 0 to 4. n1
Is 2 or more, a plurality of R 2 may be the same or different, and at least one of R 1 and R 2 is a substituent represented by the following general formula (II).

【化4】 一般式(II)中、Lは前記芳香族カチオンとVとを連結する
2価連結基を表し、Vはカルボン酸基、スルホン酸基、
ホスホン酸基又はリン酸基のプロトン解離体を表す。
[Chemical 4] In the general formula (II), L represents a divalent linking group that links the aromatic cation and V, V is a carboxylic acid group, a sulfonic acid group,
It represents a proton dissociation product of a phosphonic acid group or a phosphoric acid group.

【0009】また、本発明の光電変換素子は導電性支持
体、感光層、電荷輸送層及び対極を有し、該電荷輸送層
が本発明の電解質組成物からなることを特徴とする。本
発明の光電気化学電池は該光電変換素子を用いたもので
ある。
The photoelectric conversion device of the present invention is characterized by having a conductive support, a photosensitive layer, a charge transport layer and a counter electrode, and the charge transport layer is composed of the electrolyte composition of the present invention. The photoelectrochemical cell of the present invention uses the photoelectric conversion element.

【0010】本発明では下記条件を満たすことにより、
一層優れた耐久性及び電荷輸送能を有する電解質組成
物、並びに一層優れた耐久性及び光電変換特性を示す光
電変換素子及び光電気化学電池が得られる。 (1)Qが形成する5又は6員環はイミダゾール環又はピリ
ジン環であるのが特に好ましく、イミダゾール環である
のが最も好ましい。 (2)R1は一般式(II)により表される置換基であることが
特に好ましい。 (3)Vはカルボン酸基又はスルホン酸基のプロトン解離体
であるのが好ましく、スルホン酸基のプロトン解離体で
あるのがより好ましい。 (4)n2は0であるのが好ましい。 (5)一般式(I)により表される四級塩電解質の融点は100
℃以下であるのが好ましい。 (6)電解質組成物の溶媒含有量は電解質組成物全体の10
質量%以下であるのが特に好ましい。 (7)電解質組成物はヨウ素を含有するのが好ましい。 (8)光電変換素子の感光層は色素によって増感した半導
体微粒子を含有することが好ましく、該半導体微粒子は
酸化チタン微粒子を含むのが好ましい。
In the present invention, by satisfying the following conditions,
An electrolyte composition having more excellent durability and charge transporting ability, and a photoelectric conversion element and a photoelectrochemical cell exhibiting more excellent durability and photoelectric conversion characteristics can be obtained. (1) The 5- or 6-membered ring formed by Q is particularly preferably an imidazole ring or a pyridine ring, and most preferably an imidazole ring. (2) R 1 is particularly preferably a substituent represented by the general formula (II). (3) V is preferably a proton dissociation product of a carboxylic acid group or a sulfonic acid group, and more preferably a proton dissociation product of a sulfonic acid group. (4) n2 is preferably 0. (5) The melting point of the quaternary salt electrolyte represented by the general formula (I) is 100.
It is preferably at most ° C. (6) The solvent content of the electrolyte composition is 10 of the total electrolyte composition.
It is particularly preferably not more than mass%. (7) The electrolyte composition preferably contains iodine. (8) The photosensitive layer of the photoelectric conversion element preferably contains semiconductor fine particles sensitized with a dye, and the semiconductor fine particles preferably contain titanium oxide fine particles.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】[1]電解質組成物 本発明の電解質組成物は後述する一般式(I)により表さ
れる四級塩電解質を含有する。この四級塩電解質は他の
ヨウ素塩と併せて使用してもよく、本発明の電解質組成
物が該四級塩電解質とヨウ素塩とを含有する場合、光電
変換素子又は光電気化学電池に好適に使用することがで
きる。この四級塩電解質がヨウ素塩である場合は、電解
質組成物に他のヨウ素塩を加えなくとも光電変換素子に
好ましく使用できる。本発明の電解質組成物は更にヨウ
素や溶媒等を含有していてもよい。本発明の電解質組成
物は化学反応、金属メッキ等の反応溶媒、CCD(電荷結
合素子)カメラ、種々の光電変換素子及び電池等に用い
ることができ、リチウム二次電池又は光電気化学電池に
用いるのが好ましく、半導体を用いた光電気化学電池に
用いるのがより好ましい。以下、本発明の電解質組成物
の各構成成分について詳述する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [1] Electrolyte Composition The electrolyte composition of the present invention contains a quaternary salt electrolyte represented by the general formula (I) described below. This quaternary salt electrolyte may be used in combination with other iodine salt, and when the electrolyte composition of the present invention contains the quaternary salt electrolyte and iodine salt, it is suitable for a photoelectric conversion element or a photoelectrochemical cell. Can be used for When the quaternary salt electrolyte is an iodine salt, it can be preferably used for a photoelectric conversion element without adding another iodine salt to the electrolyte composition. The electrolyte composition of the present invention may further contain iodine, a solvent and the like. The electrolyte composition of the present invention can be used in chemical reactions, reaction solvents such as metal plating, CCD (charge coupled device) cameras, various photoelectric conversion devices and batteries, and used in lithium secondary batteries or photoelectrochemical batteries. Is preferable, and it is more preferable to use in a photoelectrochemical cell using a semiconductor. Hereinafter, each component of the electrolyte composition of the present invention will be described in detail.

【0012】(A)四級塩電解質 本発明の電解質組成物は下記一般式(I)により表される
四級塩電解質を含有する。以下、本発明では一般式(I)
により表される四級塩電解質を「四級塩電解質(I)」と
称する。四級塩電解質(I)は通常低融点の塩であり、そ
の融点は好ましくは100℃以下である。
(A) Quaternary Salt Electrolyte The electrolyte composition of the present invention contains a quaternary salt electrolyte represented by the following general formula (I). Hereinafter, in the present invention, the general formula (I)
The quaternary salt electrolyte represented by is referred to as “quaternary salt electrolyte (I)”. The quaternary salt electrolyte (I) is usually a salt having a low melting point, and its melting point is preferably 100 ° C. or lower.

【化5】 [Chemical 5]

【0013】四級塩電解質(I)及び四級塩電解質(I)とヨ
ウ素塩との混合物は、溶媒をほとんど用いずに電解質組
成物として使用できる場合が多く、溶媒を用いる必要が
無い場合も多い。四級塩電解質(I)が常温(25℃付近)
で固体である場合は、溶媒や添加剤等を加えることで液
状電解質組成物として使用できる。また何も添加しなく
ても、加熱溶解して電極上に浸透させる方法、低沸点溶
媒(メタノール、アセトニトリル、塩化メチレン等)等
を用いて電極上に浸透させ、その後溶媒を加熱により除
去する方法等により光電変換素子に組み込むことが可能
である。
The quaternary salt electrolyte (I) and a mixture of the quaternary salt electrolyte (I) and an iodine salt can often be used as an electrolyte composition with almost no solvent, and in some cases, it is not necessary to use a solvent. Many. Quaternary salt electrolyte (I) is at room temperature (around 25 ° C)
When it is solid, it can be used as a liquid electrolyte composition by adding a solvent, an additive and the like. In addition, a method of dissolving by heating and permeating onto the electrode without adding anything, a method of permeating onto the electrode using a low boiling point solvent (methanol, acetonitrile, methylene chloride, etc.), and then removing the solvent by heating It is possible to incorporate it into the photoelectric conversion element by the above method.

【0014】一般式(I)中、Qは窒素原子と共に5又は6
員環の芳香族カチオンを形成する原子団を表す。Qは炭
素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子か
らなる群から選ばれる1種以上の原子により構成される
のが好ましい。
In the general formula (I), Q is 5 or 6 together with the nitrogen atom.
Represents an atomic group forming an aromatic cation of a member ring. Q is preferably composed of at least one atom selected from the group consisting of carbon atom, hydrogen atom, nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom.

【0015】Qが形成する5員環はオキサゾール環、チ
アゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イソオキ
サゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環又
はトリアゾール環であるのが好ましく、オキサゾール
環、チアゾール環又はイミダゾール環であるのがより好
ましく、イミダゾール環であるのが特に好ましい。Qが
形成する6員環はピリジン環、ピリミジン環、ピリダジ
ン環、ピラジン環又はトリアジン環であるのが好まし
く、ピリジン環であるのが特に好ましい。中でも、Qが
窒素原子と共に形成する5又は6員環はイミダゾール環
であるのが最も好ましい。
The 5-membered ring formed by Q is preferably an oxazole ring, thiazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, isoxazole ring, thiadiazole ring, oxadiazole ring or triazole ring, and is preferably an oxazole ring, thiazole ring or imidazole ring. A ring is more preferable, and an imidazole ring is particularly preferable. The 6-membered ring formed by Q is preferably a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring or a triazine ring, and particularly preferably a pyridine ring. Among them, the 5- or 6-membered ring formed by Q together with the nitrogen atom is most preferably an imidazole ring.

【0016】一般式(I)中、R1は水素原子又は置換基を
表し、R2は置換基を表す。R2の数を示すn1は0〜5の整
数であり、n1が2以上のとき複数のR2は同じでも異なっ
ていてもよい。また、R1及びR2は互いに連結して環を形
成していてもよい。
In the general formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, and R 2 represents a substituent. N1 representing the number of R 2 is an integer of 0 to 5, and when n 1 is 2 or more, a plurality of R 2 may be the same or different. R 1 and R 2 may be linked to each other to form a ring.

【0017】上記R1及びR2のうち少なくとも1つは、下
記一般式(II)により表される置換基である。以下、一般
式(II)により表される置換基を「置換基(II)」と称す
る。四級塩電解質(I)は置換基(II)を1又は2個有する
のが好ましく、1個有するのがより好ましい。特に、R1
が置換基(II)であることが好ましい。
At least one of R 1 and R 2 is a substituent represented by the following general formula (II). Hereinafter, the substituent represented by formula (II) is referred to as "substituent (II)". The quaternary salt electrolyte (I) preferably has 1 or 2 substituents (II), more preferably 1 substituent. In particular, R 1
Is preferably a substituent (II).

【化6】 [Chemical 6]

【0018】一般式(II)中、Lは上記芳香族カチオンとV
とを連結する2価連結基を表す。Lは炭素原子、水素原
子、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群から選
ばれる原子により構成されるのが好ましい。Lの炭素原
子数は1〜30であるのが好ましく、2〜20であるのがよ
り好ましく、2〜8であるのが特に好ましい。Lの具体
例としては、アルキレン基、アリーレン基、アルキレン
オキシ基、アリーレンオキシ基、それらの組み合わせ等
が挙げられる。Lは炭素原子数2〜8のアルキレン基又
はアルキレンオキシ基であるのが特に好ましい。
In the general formula (II), L is the above aromatic cation and V
Represents a divalent linking group for linking and. L is preferably composed of an atom selected from the group consisting of carbon atom, hydrogen atom, nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom. The number of carbon atoms of L is preferably 1 to 30, more preferably 2 to 20, and particularly preferably 2 to 8. Specific examples of L include an alkylene group, an arylene group, an alkyleneoxy group, an aryleneoxy group, and combinations thereof. L is particularly preferably an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms or an alkyleneoxy group.

【0019】一般式(II)中、Vはカルボン酸基、スルホ
ン酸基、ホスホン酸基又はリン酸基のプロトン解離体を
表す。Vは好ましくはカルボン酸基又はスルホン酸基の
プロトン解離体であり、より好ましくはスルホン酸基の
プロトン解離体である。
In the general formula (II), V represents a proton dissociation product of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group or a phosphoric acid group. V is preferably a proton dissociation product of a carboxylic acid group or a sulfonic acid group, and more preferably a proton dissociation product of a sulfonic acid group.

【0020】一般式(I)中のR1が上記置換基(II)以外の
置換基を表す場合、好ましくはアルキル基(好ましくは
炭素原子数1〜80であり、直鎖状であっても分岐状であ
っても環式であってもよく、例えばメチル基、エチルプ
ロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、t-オクチ
ル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、2-ヘキ
シルデシル基、オクタデシル基、シクロヘキシル基、シ
クロペンチル基等)又はアルケニル基(好ましくは炭素
原子数2〜80であり、直鎖状であっても分岐状であって
も環式であってもよく、例えばビニル基、アリル基等)
であり、より好ましくは炭素原子数3〜60のアルキル基
又は炭素原子数2〜60のアルケニル基であり、特に好ま
しくは炭素原子数3〜48のアルキル基である。R1は更に
置換基を有していてもよく、その置換基の例としては後
述するR2が表す好ましい置換基の例と同様のものが挙げ
られる。
When R 1 in the general formula (I) represents a substituent other than the above-mentioned substituent (II), it is preferably an alkyl group (preferably having 1 to 80 carbon atoms, even if linear). It may be branched or cyclic, for example, methyl group, ethylpropyl group, butyl group, isopropyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, t-octyl group, decyl group, Dodecyl group, tetradecyl group, 2-hexyldecyl group, octadecyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc.) or alkenyl group (preferably having 2 to 80 carbon atoms, whether linear or branched) It may be cyclic, for example, vinyl group, allyl group, etc.)
And more preferably an alkyl group having 3 to 60 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 60 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 3 to 48 carbon atoms. R 1 may further have a substituent, and examples of the substituent include those similar to the examples of the preferable substituent represented by R 2 described later.

【0021】一般式(I)中のR2が上記置換基(II)以外の
置換基を表す場合、好ましい置換基の例としては、アル
コキシ基(メトキシ基、エトキシ基、-(OCH2CH2)n-OCH3
(nは1〜20の整数)、-(OCH2CH2)n-OCH2CH3(nは1〜2
0の整数)等)、シアノ基、アルコキシカルボニル基
(エトキシカルボニル基、メトキシエトキシカルボニル
基等)、炭酸エステル基(エトキシカルボニルオキシ基
等)、アミド基(アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ
基等)、カルバモイル基(N,N-ジメチルカルバモイル
基、N-フェニルカルバモイル基等)、ホスホニル基(ジ
エチルホスホニル基等)、複素環基(ピリジル基、イミ
ダゾリル基、フラニル基、オキサゾリジノニル基等)、
アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基等)、ア
シル基(アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基
等)、スルホニル基(メタンスルホニル基、ベンゼンス
ルホニル基等)、アシルオキシ基(アセトキシ基、ベン
ゾイルオキシ基等)、スルホニルオキシ基(メタンスル
ホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基等)、ア
リール基(フェニル基、トルイル基等)、アリーロキシ
基(フェノキシ基等)、アルケニル基(ビニル基、1-プ
ロペニル基等)、アルキル基(メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル
基、2-カルボキシエチル基、ベンジル基等)等が挙げら
れる。中でも、アルコキシ基、シアノ基、炭酸エステル
基、アミド基、カルバモイル基、ホスホニル基、複素環
基、アシル基、スルホニル基、アシルオキシ基、スルホ
ニルオキシ基及びアルキル基がより好ましく、アルコキ
シ基、シアノ基、炭酸エステル基、ホスホニル基、複素
環基及びアルキル基が特に好ましい。
When R 2 in the general formula (I) represents a substituent other than the above-mentioned substituent (II), preferable examples of the substituent include an alkoxy group (methoxy group, ethoxy group,-(OCH 2 CH 2 ) n -OCH 3
(N is an integer of 1 to 20),-(OCH 2 CH 2 ) n -OCH 2 CH 3 (n is 1 to 2
0) etc.), cyano group, alkoxycarbonyl group (ethoxycarbonyl group, methoxyethoxycarbonyl group etc.), carbonic acid ester group (ethoxycarbonyloxy group etc.), amide group (acetylamino group, benzoylamino group etc.), carbamoyl Group (N, N-dimethylcarbamoyl group, N-phenylcarbamoyl group, etc.), phosphonyl group (diethylphosphonyl group, etc.), heterocyclic group (pyridyl group, imidazolyl group, furanyl group, oxazolidinonyl group, etc.),
Alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, etc.), acyl group (acetyl group, propionyl group, benzoyl group, etc.), sulfonyl group (methanesulfonyl group, benzenesulfonyl group, etc.), acyloxy group (acetoxy group, benzoyloxy group, etc.), Sulfonyloxy group (methanesulfonyloxy group, toluenesulfonyloxy group, etc.), aryl group (phenyl group, toluyl group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkenyl group (vinyl group, 1-propenyl group, etc.), alkyl group (Methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, butyl group, 2-carboxyethyl group, benzyl group, etc.) and the like. Among them, an alkoxy group, a cyano group, a carbonic acid ester group, an amide group, a carbamoyl group, a phosphonyl group, a heterocyclic group, an acyl group, a sulfonyl group, an acyloxy group, a sulfonyloxy group and an alkyl group are more preferable, an alkoxy group, a cyano group, Carbonic acid ester groups, phosphonyl groups, heterocyclic groups and alkyl groups are particularly preferred.

【0022】一般式(I)中、X1は対イオンを表し、X1
数を示すn2は0〜4の整数を表す。n2は四級塩電解質
(I)全体の電荷が中和されるように選択される。即ち、
四級塩電解質(I)が有する置換基の性質によって、四級
塩電解質(I)のX1を除く部分が陽イオン又は陰イオンと
なったり正味のイオン電荷を持つ場合に、対イオンX1
必要となる。また、四級塩電解質(I)が負電荷を持ち得
る解離性基を有する場合にも、四級塩電解質(I)全体の
電荷はX1によって中和される。X1が陽イオンである場
合、その例としては無機又は有機のアンモニウムイオン
(テトラアルキルアンモニウムイオン、ピリジニウムイ
オン等)、アルカリ金属イオン等が挙げられる。X1が陰
イオンである場合、無機陰イオンであっても有機陰イオ
ンであってもよく、その例としてはハロゲン陰イオン
(フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ
化物イオン等)、置換アリールスルホン酸イオン(p-ト
ルエンスルホン酸イオン、p-クロロベンゼンスルホン酸
イオン等)、アリールジスルホン酸イオン(1,3-ベンゼ
ンジスルホン酸イオン、1,5-ナフタレンジスルホン酸イ
オン、2,6-ナフタレンジスルホン酸イオン等)、アルキ
ル硫酸イオン(メチル硫酸イオン等)、硫酸イオン、チ
オシアン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホ
ウ酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、ピク
リン酸イオン、酢酸イオン、トリフルオロメタンスルホ
ン酸イオン等が挙げられる。X1はイオン性ポリマー等の
電荷均衡対イオンであってもよく、また金属錯イオン
(ビスベンゼン-1,2-ジチオラトニッケル(III)等)であ
ってもよい。本発明では、n2が0であり四級塩電解質
(I)がX1を有さないことが好ましい。即ち、四級塩電解
質(I)中には共有結合で連結されていない対イオンが存
在しないことが好ましい。
In the general formula (I), X 1 represents a counter ion, and n 2 representing the number of X 1 represents an integer of 0-4. n2 is a quaternary salt electrolyte
(I) It is selected so that the entire charge is neutralized. That is,
Depending on the nature of the substituent of the quaternary salt electrolyte (I), the counter ion X 1 may be present when the portion of the quaternary salt electrolyte (I) other than X 1 becomes a cation or anion or has a net ionic charge. Is required. Further, even when the quaternary salt electrolyte (I) has a dissociative group capable of having a negative charge, the charge of the entire quaternary salt electrolyte (I) is neutralized by X 1 . When X 1 is a cation, examples thereof include inorganic or organic ammonium ions (tetraalkylammonium ion, pyridinium ion and the like), alkali metal ion and the like. When X 1 is an anion, it may be an inorganic anion or an organic anion, and examples thereof include a halogen anion (fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, etc.), Substituted aryl sulfonate ion (p-toluene sulfonate ion, p-chlorobenzene sulfonate ion, etc.), aryl disulfonate ion (1,3-benzenedisulfonate ion, 1,5-naphthalene disulfonate ion, 2,6-naphthalene) Disulfonate ion, etc.), alkyl sulfate ion (methyl sulfate ion, etc.), sulfate ion, thiocyanate ion, perchlorate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, picrate ion, acetate ion, trifluoromethanesulfonic acid Examples include ions. X 1 may be a charge-balancing counterion such as an ionic polymer, or a metal complex ion (bisbenzene-1,2-dithiolatonickel (III) etc.). In the present invention, n2 is 0 and the quaternary salt electrolyte
It is preferred that (I) does not have X 1 . That is, it is preferable that the quaternary salt electrolyte (I) does not contain any counterion that is not covalently linked.

【0023】四級塩電解質(I)はQ、R1又はR2を介して多
量体を形成していてもよい。この多量体は2〜4量体で
あるのが好ましく、2量体であるのがより好ましい。ま
た、四級塩電解質(I)がアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基、アルキレン基、アラルキル基等を含む場
合、それらは直鎖状であっても分岐状であってもよく、
環式であってもよく、また置換されていても無置換であ
ってもよい。四級塩電解質(I)がアリール基、ヘテロ環
基、シクロアルキル基、アラルキル基等を含む場合、そ
れらは単環であっても多環(縮合環、環集合)であって
もよく、また置換されていても無置換であってもよい。
The quaternary salt electrolyte (I) may form a multimer via Q, R 1 or R 2 . This multimer is preferably a dimer to a tetramer, more preferably a dimer. Further, when the quaternary salt electrolyte (I) contains an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylene group, an aralkyl group, etc., they may be linear or branched,
It may be cyclic, and may be substituted or unsubstituted. When the quaternary salt electrolyte (I) contains an aryl group, a heterocyclic group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, etc., they may be monocyclic or polycyclic (condensed ring, ring assembly), and It may be substituted or unsubstituted.

【0024】本発明の電解質組成物中の四級塩電解質
(I)の含有量は、電解質組成物全体に対して10質量%以
上であるのが好ましく、20〜95質量%であるのがより好
ましい。四級塩電解質(I)の具体例を以下に示すが、本
発明はそれらに限定されるものではない。
Quaternary salt electrolyte in the electrolyte composition of the present invention
The content of (I) is preferably 10% by mass or more, and more preferably 20 to 95% by mass, based on the whole electrolyte composition. Specific examples of the quaternary salt electrolyte (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0025】[0025]

【化7】 [Chemical 7]

【0026】[0026]

【化8】 [Chemical 8]

【0027】四級塩電解質(I)の合成は一般的な四級塩
合成の手法を用いて行うことができ、例えばJournal of
Material Chemistry, 2001, (11), 1057 to 1062に記
載の方法を参考にして容易に合成できる。
The quaternary salt electrolyte (I) can be synthesized by a general quaternary salt synthesis method, for example, the Journal of
It can be easily synthesized by referring to the method described in Material Chemistry, 2001, (11), 1057 to 1062.

【0028】(B)ヨウ素塩 本発明の電解質組成物が四級塩電解質(I)とヨウ素塩と
を含有する場合、光電変換素子又は光電気化学電池に好
適に使用することができる。四級塩電解質(I)がヨウ素
塩である場合は、電解質組成物に他のヨウ素塩を加えな
くとも光電変換素子に好ましく使用できる。四級塩電解
質(I)がヨウ素塩でない場合は、電解質組成物に他のヨ
ウ素塩を添加してよい。このようなヨウ素塩としては、
WO 95/18456号、特開平8-259543号、電気化学, 第65巻,
11号, 923頁 (1997年)等に記載のピリジニウム塩、イ
ミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等が使用できる。本
発明の電解質組成物は上記四級塩電解質(I)及びヨウ素
塩以外の塩を含有していてもよい。本発明の電解質組成
物のヨウ素塩含有量は、電解質組成物全体に対して10質
量%以上であるのが好ましく、50〜95質量%であるのが
より好ましい。
(B) Iodine Salt When the electrolyte composition of the present invention contains the quaternary salt electrolyte (I) and an iodine salt, it can be suitably used for a photoelectric conversion element or a photoelectrochemical cell. When the quaternary salt electrolyte (I) is an iodine salt, it can be preferably used in a photoelectric conversion element without adding another iodine salt to the electrolyte composition. When the quaternary salt electrolyte (I) is not an iodine salt, another iodine salt may be added to the electrolyte composition. As such iodine salt,
WO 95/18456, JP-A-8-259543, Electrochemistry, Volume 65,
No. 11, page 923 (1997) and the like, pyridinium salts, imidazolium salts, triazolium salts and the like can be used. The electrolyte composition of the present invention may contain a salt other than the quaternary salt electrolyte (I) and iodine salt. The iodine salt content of the electrolyte composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, and more preferably 50 to 95% by mass, based on the entire electrolyte composition.

【0029】好ましいヨウ素塩の例としては、下記一般
式(Y-a)、(Y-b)及び(Y-c)のいずれかにより表されるも
のが挙げられる。
Examples of preferable iodine salts include those represented by any of the following general formulas (Ya), (Yb) and (Yc).

【化9】 [Chemical 9]

【0030】一般式(Y-a)中のQy1は窒素原子と共に5又
は6員環の芳香族カチオンを形成する原子団を表す。Q
y1は炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子及び硫黄
原子からなる群から選ばれる原子により構成されるのが
好ましい。Qy1が形成する5員環はオキサゾール環、チ
アゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イソオキ
サゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環又
はトリアゾール環であるのが好ましく、オキサゾール
環、チアゾール環又はイミダゾール環であるのがより好
ましく、オキサゾール環又はイミダゾール環であるのが
特に好ましい。Qy 1が形成する6員環はピリジン環、ピ
リミジン環、ピリダジン環、ピラジン環又はトリアジン
環であるのが好ましく、ピリジン環であるのが特に好ま
しい。
Q y1 in the general formula (Ya) represents an atomic group forming a 5- or 6-membered aromatic cation together with a nitrogen atom. Q
y1 is preferably composed of an atom selected from the group consisting of carbon atom, hydrogen atom, nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom. The 5-membered ring formed by Q y1 is preferably an oxazole ring, a thiazole ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an isoxazole ring, a thiadiazole ring, an oxadiazole ring or a triazole ring, and an oxazole ring, a thiazole ring or an imidazole ring. It is more preferable that it is, and it is particularly preferable that it is an oxazole ring or an imidazole ring. The 6-membered ring formed by Q y 1 is preferably a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring or a triazine ring, and particularly preferably a pyridine ring.

【0031】一般式(Y-b)中のAy1は窒素原子又はリン原
子を表す。
A y1 in the general formula (Yb) represents a nitrogen atom or a phosphorus atom.

【0032】一般式(Y-a)、(Y-b)及び(Y-c)中のRy1〜R
y11はそれぞれ独立に置換又は無置換のアルキル基(好
ましくは炭素原子数1〜24であり、直鎖状であっても分
岐状であっても、また環式であってもよく、例えばメチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、
t-オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル
基、2-ヘキシルデシル基、オクタデシル基、シクロヘキ
シル基、シクロペンチル基等)、或いは置換又は無置換
のアルケニル基(好ましくは炭素原子数2〜24であり、
直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えばビニル
基、アリル基等)を表す。Ry1〜Ry11はそれぞれ独立
に、より好ましくは炭素原子数2〜18のアルキル基又は
炭素原子数2〜18のアルケニル基であり、特に好ましく
は炭素原子数2〜6のアルキル基である。
R y1 to R in the general formulas (Ya), (Yb) and (Yc)
y11 is independently a substituted or unsubstituted alkyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, may be linear or branched, or may be cyclic, for example, a methyl group , Ethyl group, propyl group, isopropyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group,
t-octyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, 2-hexyldecyl group, octadecyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc., or a substituted or unsubstituted alkenyl group (preferably having 2 to 24 carbon atoms) ,
It may be linear or branched and represents, for example, a vinyl group or an allyl group. R y1 to R y11 each independently represent, more preferably, an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.

【0033】一般式(Y-b)中のRy2〜Ry5のうち2つ以上
が互いに連結してAy1を含む非芳香族環を形成してもよ
く、一般式(Y-c)中のRy6〜Ry11のうち2つ以上が互いに
連結して環を形成してもよい。
Two or more of R y2 to R y5 in the general formula (Yb) may be linked to each other to form a non-aromatic ring containing A y1, and R y6 to the general formula (Yc) to Two or more of R y11 may be linked to each other to form a ring.

【0034】上記Qy1及びRy1〜Ry11は置換基を有してい
てもよい。この置換基の好ましい例としては、ハロゲン
原子(F、Cl、Br、I等)、シアノ基、アルコキシ基(メ
トキシ基、エトキシ基等)、アリーロキシ基(フェノキ
シ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ
基等)、アルコキシカルボニル基(エトキシカルボニル
基等)、炭酸エステル基(エトキシカルボニルオキシ基
等)、アシル基(アセチル基、プロピオニル基、ベンゾ
イル基等)、スルホニル基(メタンスルホニル基、ベン
ゼンスルホニル基等)、アシルオキシ基(アセトキシ
基、ベンゾイルオキシ基等)、スルホニルオキシ基(メ
タンスルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基
等)、ホスホニル基(ジエチルホスホニル基等)、アミ
ド基(アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等)、カ
ルバモイル基(N,N-ジメチルカルバモイル基等)、アル
キル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、シクロプロピル基、ブチル基、2-カルボキシエチ
ル基、ベンジル基等)、アリール基(フェニル基、トル
イル基等)、複素環基(ピリジル基、イミダゾリル基、
フラニル基等)、アルケニル基(ビニル基、1-プロペニ
ル基等)等が挙げられる。
The above Q y1 and R y1 to R y11 may have a substituent. Preferred examples of this substituent include a halogen atom (F, Cl, Br, I, etc.), a cyano group, an alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, etc.), an aryloxy group (phenoxy group, etc.), an alkylthio group (methylthio group, Ethylthio group etc.), alkoxycarbonyl group (ethoxycarbonyl group etc.), carbonate ester group (ethoxycarbonyloxy group etc.), acyl group (acetyl group, propionyl group, benzoyl group etc.), sulfonyl group (methanesulfonyl group, benzenesulfonyl group) Etc.), acyloxy group (acetoxy group, benzoyloxy group, etc.), sulfonyloxy group (methanesulfonyloxy group, toluenesulfonyloxy group, etc.), phosphonyl group (diethylphosphonyl group, etc.), amide group (acetylamino group, benzoylamino group) Group), carbamoyl group (N, N-dimethylcarba) Moyl group, etc.), alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, butyl group, 2-carboxyethyl group, benzyl group, etc.), aryl group (phenyl group, toluyl group, etc.), hetero group Cyclic group (pyridyl group, imidazolyl group,
And a alkenyl group (vinyl group, 1-propenyl group, etc.) and the like.

【0035】一般式(Y-a)、(Y-b)及び(Y-c)のいずれか
により表されるヨウ素塩は、Qy1及びRy1〜Ry11のいずれ
かを介して多量体を形成してもよい。
The iodine salt represented by any of the general formulas (Ya), (Yb) and (Yc) may form a multimer via Q y1 and any of R y1 to R y11 .

【0036】(C)ヨウ素 本発明の電解質組成物はヨウ素を含有するのが好まし
く、特にこの電解質組成物を光電変換素子に用いる場合
にはヨウ素を添加することによる効果が大きい。電解質
組成物に添加したヨウ素は、該組成物中でI2として存在
してもよく、イオン状態又は塩を形成した状態で存在し
てもよい。本発明の電解質組成物にヨウ素を添加する場
合、ヨウ素の含有量は電解質組成物全体に対して0.1〜2
0質量%であるのが好ましく、0.5〜5質量%であるのが
より好ましい。
(C) Iodine The electrolyte composition of the present invention preferably contains iodine, and particularly when this electrolyte composition is used for a photoelectric conversion element, the addition of iodine has a great effect. The iodine added to the electrolyte composition may be present as I 2 in the composition, or may be present in an ionic state or a salt-forming state. When adding iodine to the electrolyte composition of the present invention, the content of iodine is 0.1 to 2 with respect to the entire electrolyte composition.
It is preferably 0% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass.

【0037】(D)溶媒 本発明の電解質組成物は溶媒を含有してもよい。電解質
組成物の溶媒含有量は、電解質組成物全体に対して50質
量%以下であるのが好ましく、30質量%以下であるのが
より好ましく、10質量%以下であるのが特に好ましい。
(D) Solvent The electrolyte composition of the present invention may contain a solvent. The solvent content of the electrolyte composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less, based on the entire electrolyte composition.

【0038】電解質組成物に使用する溶媒は、低粘度で
イオン移動度が高いか、高誘電率で有効キャリアー濃度
を高めることができるか、或いはその両方であるために
優れたイオン伝導性を発現できるものであることが好ま
しい。このような溶媒の例としては、カーボネート化合
物(エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート
等)、複素環化合物(3-メチル-2-オキサゾリジノン
等)、エーテル化合物(ジオキサン、ジエチルエーテル
等)、鎖状エーテル類(エチレングリコールジアルキル
エーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、
ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロ
ピレングリコールジアルキルエーテル等)、アルコール
類(メタノール、エタノール、エチレングリコールモノ
アルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキル
エーテル、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテ
ル、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル
等)、多価アルコール類(エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、グリセリン等)、ニトリル化合物(ア
セトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニ
トリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、ビスシア
ノエチルエーテル等)、エステル類(カルボン酸エステ
ル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等)、非プロ
トン性極性溶媒(ジメチルスルホキシド(DMSO)、スル
フォラン等)、水等が挙げられる。これらの溶媒は二種
以上を混合して用いてもよい。
The solvent used for the electrolyte composition exhibits excellent ion conductivity because it has a low viscosity and a high ion mobility, a high dielectric constant and a high effective carrier concentration, or both. It is preferable that it is possible. Examples of such solvents include carbonate compounds (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), heterocyclic compounds (3-methyl-2-oxazolidinone, etc.), ether compounds (dioxane, diethyl ether, etc.), chain ethers (ethylene Glycol dialkyl ether, propylene glycol dialkyl ether,
Polyethylene glycol dialkyl ether, polypropylene glycol dialkyl ether, etc.), alcohols (methanol, ethanol, ethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, polyethylene glycol monoalkyl ether, polypropylene glycol monoalkyl ether, etc.), polyhydric alcohols ( Ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, etc.), nitrile compounds (acetonitrile, glutadinitrile, methoxyacetonitrile, propionitrile, benzonitrile, biscyanoethyl ether, etc.), esters (carboxylic acid ester, phosphoric acid) Ester, phosphonate, etc.), aprotic polar solvent (diester Sulfoxide (DMSO), sulfolane, etc.), water and the like. You may use these solvents in mixture of 2 or more types.

【0039】(E)その他 本発明の電解質組成物は、ポリマー添加、オイルゲル化
剤添加、多官能モノマー類を含む重合、ポリマーの架橋
反応等の手法によりゲル化(固体化)させて使用するこ
とができる。
(E) Others The electrolyte composition of the present invention is used by gelling (solidifying) by a method such as addition of a polymer, addition of an oil gelling agent, polymerization containing polyfunctional monomers, and crosslinking reaction of a polymer. You can

【0040】ポリマー添加によりゲル化する場合は、Po
lymer Electrolyte Reviews-1及び2(J. R. MacCallu
mとC. A. Vincentの共編、ELSEVIER APPLIED SCIENCE)
に記載のポリマーを使用することができ、好ましくはポ
リアクリロニトリル又はポリフッ化ビニリデンを使用す
る。
When gelation occurs by adding a polymer, Po
lymer Electrolyte Reviews-1 and 2 (JR MacCallu
(ELSEVIER APPLIED SCIENCE, co-edited by m and CA Vincent)
The polymers described in 1. can be used, preferably polyacrylonitrile or polyvinylidene fluoride.

【0041】オイルゲル化剤添加によりゲル化させる場
合は、J. Chem. Soc. Japan, Ind.Chem. Soc., 46779
(1943)、J. Am. Chem. Soc., 111, 5542 (1989)、J. Ch
em.Soc., Chem. Commun., 390 (1993)、Angew. Chem. I
nt. Ed. Engl., 35, 1949 (1996)、Chem. Lett., 885,
(1996)、J. Chem. Soc., Chem. Commun., 545, (1997)
等に記載のオイルゲル化剤を使用することができ、好ま
しくはアミド構造を有する化合物を用いる。
In the case of gelation by adding an oil gelling agent, J. Chem. Soc. Japan, Ind. Chem. Soc., 46779.
(1943), J. Am. Chem. Soc., 111, 5542 (1989), J. Ch.
em.Soc., Chem. Commun., 390 (1993), Angew. Chem. I
nt. Ed. Engl., 35, 1949 (1996), Chem. Lett., 885,
(1996), J. Chem. Soc., Chem. Commun., 545, (1997).
The oil gelling agent described in, etc. can be used, and a compound having an amide structure is preferably used.

【0042】ゲル電解質組成物の層を多官能モノマー類
の重合によって形成する場合、多官能モノマー類、重合
開始剤、電解質組成物及び溶媒からなる溶液を調製し、
キャスト法、塗布法、浸漬法、含浸法等の方法により感
光層等の上にゾル層を形成し、その後ラジカル重合する
ことによってゲル化するのが好ましい。多官能モノマー
類はエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物である
ことが好ましく、その好ましい例としてはジビニルベン
ゼン、エチレングリコールジアクリレート、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジア
クリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、
トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレン
グリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート等が挙げられる。
When the layer of gel electrolyte composition is formed by polymerization of polyfunctional monomers, a solution comprising polyfunctional monomers, a polymerization initiator, an electrolyte composition and a solvent is prepared,
It is preferable to form a sol layer on the photosensitive layer and the like by a method such as a casting method, a coating method, a dipping method, an impregnation method and the like, and then radically polymerize the sol layer for gelation. The polyfunctional monomers are preferably compounds having two or more ethylenically unsaturated groups, and preferred examples thereof include divinylbenzene, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate,
Examples thereof include triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate and the like.

【0043】上記多官能モノマー類及び単官能モノマー
を用いた重合によってゲル電解質組成物を形成してもよ
い。単官能モノマーとしては、アクリル酸又はα-アル
キルアクリル酸(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸等)或いはそれらのエステル又はアミド(N-イソプロ
ピルアクリルアミド、N-n-ブチルアクリルアミド、N-t-
ブチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、
N-メチルメタクリルアミド、アクリルアミド、2-アクリ
ルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、メタク
リルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N-メチロール
アクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルアクリレート、n-プロピルアクリレート、イソプロピ
ルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、
2-メチル-2-ニトロプロピルアクリレート、n-ブチルア
クリレート、イソブチルアクリレート、t-ブチルアクリ
レート、t-ペンチルアクリレート、2-メトキシエチルア
クリレート、2-エトキシエチルアクリレート、2-メトキ
シエトキシエチルアクリレート、2,2,2-トリフルオロエ
チルアクリレート、2,2-ジメチルブチルアクリレート、
3-メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールア
クリレート、フェノキシエチルアクリレート、n-ペンチ
ルアクリレート、3-ペンチルアクリレート、オクタフル
オロペンチルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、
シクロヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレ
ート、セチルアクリレート、ベンジルアクリレート、n-
オクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレー
ト、4-メチル-2-プロピルペンチルアクリレート、ヘプ
タデカフルオロデシルアクリレート、n-オクタデシルア
クリレート、メチルメタクリレート、2-メトキシエトキ
シエチルメタクリレート、エチレングリコールエチルカ
ーボネートメタクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル
メタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレー
ト、ヘキサフルオロプロピルメタクリレート、ヒドロキ
シエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタク
リレート、n-ブチルメタクリレート、イソブチルメタク
リレート、t-ブチルメタクリレート、t-ペンチルメタク
リレート、2-メトキシエチルメタクリレート、2-エトキ
シエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヘ
プタデカフルオロデシルメタクリレート、n-オクタデシ
ルメタクリレート、2-イソボルニルメタクリレート、2-
ノルボルニルメチルメタクリレート、5-ノルボルネン-2
-イルメチルメタクリレート、3-メチル-2-ノルボニルメ
チルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル等)、マレイ
ン酸又はフマル酸或いはそれらから誘導されるエステル
類(マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル
酸ジエチル等)、p-スチレンスルホン酸のナトリウム
塩、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジエン類
(ブタジエン、シクロペンタジエン、イソプレン等)、
芳香族ビニル化合物(スチレン、p-クロロスチレン、t-
ブチルスチレン、α-メチルスチレン、スチレンスルホ
ン酸ナトリウム等)、N-ビニルホルムアミド、N-ビニル
-N-メチルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビ
ニル-N-メチルアセトアミド、ビニルスルホン酸、ビニ
ルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウ
ム、メタクリルスルホン酸ナトリウム、ビニリデンフル
オライド、ビニリデンクロライド、ビニルアルキルエー
テル類(メチルビニルエーテル等)、エチレン、プロピ
レン、1-ブテン、イソブテン、N-フェニルマレイミド等
を使用することができる。
The gel electrolyte composition may be formed by polymerization using the above polyfunctional monomers and monofunctional monomers. Monofunctional monomers include acrylic acid or α-alkyl acrylic acid (acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, etc.) or their esters or amides (N-isopropylacrylamide, Nn-butylacrylamide, Nt-
Butyl acrylamide, N, N-dimethyl acrylamide,
N-methylmethacrylamide, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, methacrylamide, diacetone acrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, methyl acrylate, ethyl acrylate, hydroxy Ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate,
2-methyl-2-nitropropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, t-pentyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-methoxyethoxyethyl acrylate, 2,2 , 2-trifluoroethyl acrylate, 2,2-dimethylbutyl acrylate,
3-methoxybutyl acrylate, ethylcarbitol acrylate, phenoxyethyl acrylate, n-pentyl acrylate, 3-pentyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, n-hexyl acrylate,
Cyclohexyl acrylate, cyclopentyl acrylate, cetyl acrylate, benzyl acrylate, n-
Octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 4-methyl-2-propylpentyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate, n-octadecyl acrylate, methyl methacrylate, 2-methoxyethoxyethyl methacrylate, ethylene glycol ethyl carbonate methacrylate, 2,2,2 -Trifluoroethyl methacrylate, tetrafluoropropyl methacrylate, hexafluoropropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, t-pentyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, benzyl methacrylate, heptadecafluorodecylmethac Rate, n- octadecyl methacrylate, 2-isobornyl methacrylate, 2-
Norbornyl methyl methacrylate, 5-norbornene-2
-Ylmethylmethacrylate, 3-methyl-2-norbornylmethylmethacrylate, dimethylaminoethylmethacrylate, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, etc.), maleic acid or fumaric acid or esters derived therefrom (dimethyl maleate, Dibutyl maleate, diethyl fumarate, etc.), sodium salt of p-styrenesulfonic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, dienes (butadiene, cyclopentadiene, isoprene, etc.),
Aromatic vinyl compounds (styrene, p-chlorostyrene, t-
Butylstyrene, α-methylstyrene, sodium styrenesulfonate, etc.), N-vinylformamide, N-vinyl
-N-methylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, vinylsulfonic acid, sodium vinylsulfonate, sodium allylsulfonate, sodium methacrylsulfonate, vinylidene fluoride, vinylidene chloride, vinyl alkyl ethers (Methyl vinyl ether etc.), ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, N-phenylmaleimide and the like can be used.

【0044】多官能モノマー類及び単官能モノマーをと
共に用いる場合、モノマー総量に占める多官能モノマー
の質量比は0.5〜70質量%であるのが好ましく、1.0〜50
質量%であるのがより好ましい。
When a polyfunctional monomer and a monofunctional monomer are used together, the mass ratio of the polyfunctional monomer to the total amount of the monomers is preferably 0.5 to 70% by mass, and 1.0 to 50% by mass.
More preferably, it is mass%.

【0045】上述の多官能モノマー類及び単官能モノマ
ーは、大津隆行・木下雅悦共著「高分子合成の実験法」
(化学同人)や大津隆行「講座重合反応論1ラジカル重
合(I)」(化学同人)に記載の一般的な高分子合成法
であるラジカル重合によって重合することができる。上
記モノマーは加熱、光又は電子線によって、或いは電気
化学的にラジカル重合させることができるが、特に加熱
によってラジカル重合させるのが好ましい。ラジカル重
合する際には重合開始剤を用いてよく、好ましい重合開
始剤の例としては、2,2'-アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジ
メチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、ジメ
チル-2,2'-アゾビスイソブチレート等のアゾ系開始剤、
ラウリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t-ブ
チルパーオクトエート等の過酸化物系開始剤等が挙げら
れる。重合開始剤の添加量はモノマー総量に対して好ま
しくは0.01〜20質量%であり、より好ましくは0.1〜10
質量%である。
The above-mentioned polyfunctional monomers and monofunctional monomers are described in Takayuki Otsu and Masayoshi Kinoshita, "Experimental Method of Polymer Synthesis".
(Chemical coterie) and Takayuki Otsu "Lecture Polymerization reaction theory 1 radical polymerization (I)" (Chemical coterie) can be polymerized by radical polymerization which is a general polymer synthesis method. The above-mentioned monomer can be radically polymerized by heating, light or electron beam, or electrochemically, but it is particularly preferable to radically polymerize by heating. A polymerization initiator may be used in radical polymerization, and examples of preferred polymerization initiators include 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). , Dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate), azo-2 initiator such as dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate,
Examples thereof include peroxide initiators such as lauryl peroxide, benzoyl peroxide, and t-butyl peroctoate. The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 20 mass% with respect to the total amount of monomers, more preferably 0.1 to 10
It is% by mass.

【0046】ゲル電解質組成物に占めるモノマーの重量
組成範囲は0.5〜70質量%であることが好ましく、より
好ましくは1.0〜50質量%である。
The weight composition range of the monomer in the gel electrolyte composition is preferably 0.5 to 70% by mass, more preferably 1.0 to 50% by mass.

【0047】ポリマーの架橋反応により電解質組成物を
ゲル化させる場合、架橋可能な反応性基を含有するポリ
マー及び架橋剤を併用することが好ましい。この場合、
反応性基は好ましくはピリジン環、イミダゾール環、チ
アゾール環、オキサゾール環、トリアゾール環、モルホ
リン環、ピペリジン環、ピペラジン環等の含窒素複素環
であり、架橋剤は好ましくは窒素原子が求核攻撃できる
官能基を2つ以上有する化合物(求電子剤)であり、例
えば2官能以上のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アラ
ルキル、スルホン酸エステル、酸無水物、酸クロライ
ド、イソシアネート等が使用できる。
When the electrolyte composition is gelled by the cross-linking reaction of the polymer, it is preferable to use a polymer having a cross-linkable reactive group and a cross-linking agent together. in this case,
The reactive group is preferably a nitrogen-containing heterocycle such as a pyridine ring, an imidazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, a triazole ring, a morpholine ring, a piperidine ring, and a piperazine ring, and the crosslinking agent is preferably capable of nucleophilic attack by a nitrogen atom. It is a compound (electrophile) having two or more functional groups, and for example, a bifunctional or higher functional alkyl halide, halogenated aralkyl, sulfonic acid ester, acid anhydride, acid chloride, isocyanate or the like can be used.

【0048】本発明の電解質組成物は、金属ヨウ化物
(LiI、NaI、KI、CsI、CaI2等)、金属臭化物(LiBr、N
aBr、KBr、CsBr、CaBr2等)、4級アンモニウム臭素塩
(テトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウ
ムブロマイド等)、金属錯体(フェロシアン酸塩−フェ
リシアン酸塩、フェロセン−フェリシニウムイオン
等)、イオウ化合物(ポリ硫化ナトリウム、アルキルチ
オール−アルキルジスルフィド等)、ビオロゲン色素、
ヒドロキノン−キノン等を含有していてもよい。これら
は混合して用いてもよい。
The electrolyte composition of the present invention comprises a metal iodide (LiI, NaI, KI, CsI, CaI 2, etc.), a metal bromide (LiBr, N).
aBr, KBr, CsBr, CaBr 2, etc.), quaternary ammonium bromine salt (tetraalkyl ammonium bromide, pyridinium bromide, etc.), metal complex (ferrocyanate-ferricyanate, ferrocene-ferricinium ion, etc.), sulfur compound (Sodium polysulfide, alkylthiol-alkyldisulfide, etc.), viologen dye,
It may contain hydroquinone-quinone or the like. These may be mixed and used.

【0049】また、本発明の電解質組成物はJ. Am. Cer
am. Soc., 80, (12), 3157-3171 (1997)に記載のt-ブチ
ルピリジンや、2-ピコリン、2,6-ルチジン等の塩基性化
合物を含有してもよい。塩基性化合物の電解質組成物中
の濃度は0.05〜2Mであるのが好ましい。
Further, the electrolyte composition of the present invention is J. Am. Cer
Am. Soc., 80, (12), 3157-3171 (1997), t-butylpyridine, and basic compounds such as 2-picoline and 2,6-lutidine may be contained. The concentration of the basic compound in the electrolyte composition is preferably 0.05 to 2M.

【0050】[2]光電変換素子 本発明の光電変換素子は導電性支持体、感光層、電荷輸
送層及び対極を有し、該電荷輸送層が上述した本発明の
電解質組成物からなる。
[2] Photoelectric Conversion Element The photoelectric conversion element of the present invention has a conductive support, a photosensitive layer, a charge transport layer and a counter electrode, and the charge transport layer is composed of the above-mentioned electrolyte composition of the present invention.

【0051】本発明の光電変換素子は、好ましくは図1
に示すように、導電層10、下塗り層60、感光層20、電荷
輸送層30、対極導電層40の順に積層してなり、感光層20
を色素22によって増感した半導体微粒子21と当該半導体
微粒子21の間の空隙に浸透した電荷輸送材料23とから構
成する。通常、電荷輸送材料23は電荷輸送層30に用いる
電解質組成物と同じ成分からなる。また光電変換素子に
強度を付与するため、導電層10及び/又は対極導電層40
の下地として基板50を設けてもよい。本発明では、導電
層10及び任意で設ける基板50からなる層を「導電性支持
体」、対極導電層40及び任意で設ける基板50からなる層
を「対極」と呼ぶ。なお、図1中の導電層10、対極導電
層40、基板50は、それぞれ透明導電層10a、透明対極導
電層40a、透明基板50aであってもよい。
The photoelectric conversion element of the present invention is preferably the one shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the conductive layer 10, the undercoat layer 60, the photosensitive layer 20, the charge transport layer 30, and the counter conductive layer 40 are laminated in this order.
Is composed of semiconductor fine particles 21 sensitized with a dye 22 and a charge transport material 23 that has penetrated into the spaces between the semiconductor fine particles 21. Usually, the charge transport material 23 comprises the same components as the electrolyte composition used for the charge transport layer 30. Further, in order to impart strength to the photoelectric conversion element, the conductive layer 10 and / or the counter conductive layer 40
The substrate 50 may be provided as a base of the substrate. In the present invention, the layer composed of the conductive layer 10 and the substrate 50 optionally provided is referred to as a “conductive support”, and the layer composed of the counter electrode conductive layer 40 and the substrate 50 optionally provided is referred to as a “counter electrode”. The conductive layer 10, the counter conductive layer 40, and the substrate 50 in FIG. 1 may be the transparent conductive layer 10a, the transparent counter conductive layer 40a, and the transparent substrate 50a, respectively.

【0052】図1に示す本発明の光電変換素子におい
て、半導体微粒子がn型である場合、色素22により増感
された半導体微粒子21を含む感光層20に入射した光は色
素22等を励起し、励起された色素22等中の高エネルギー
の電子が半導体微粒子21の伝導帯に渡され、さらに拡散
により導電層10に到達する。このとき色素22等の分子は
酸化体となっている。光電気化学電池においては、導電
層10中の電子が外部回路で仕事をしながら対極導電層40
及び電荷輸送層30を経て色素22等の酸化体に戻り、色素
22が再生する。感光層20は負極(光アノード)として働
き、対極導電層40は正極として働く。それぞれの層の境
界(例えば導電層10と感光層20との境界、感光層20と電
荷輸送層30との境界、電荷輸送層30と対極導電層40との
境界等)では、各層の構成成分同士が相互に拡散混合し
ていてもよい。以下各層について詳細に説明する。
In the photoelectric conversion device of the present invention shown in FIG. 1, when the semiconductor fine particles are n-type, the light incident on the photosensitive layer 20 containing the semiconductor fine particles 21 sensitized by the dye 22 excites the dye 22 and the like. The excited high-energy electrons in the dye 22 and the like are transferred to the conduction band of the semiconductor fine particles 21, and further reach the conductive layer 10 by diffusion. At this time, molecules such as the dye 22 are oxidants. In the photoelectrochemical cell, the electrons in the conductive layer 10 work in the external circuit while the counter conductive layer 40
And returns to an oxidant such as the dye 22 through the charge transport layer 30,
22 plays. The photosensitive layer 20 functions as a negative electrode (photoanode), and the counter conductive layer 40 functions as a positive electrode. At the boundary of each layer (for example, the boundary between the conductive layer 10 and the photosensitive layer 20, the boundary between the photosensitive layer 20 and the charge transport layer 30, the boundary between the charge transport layer 30 and the counter conductive layer 40, etc.), the constituent components of each layer They may be diffusively mixed with each other. Each layer will be described in detail below.

【0053】(A)導電性支持体 導電性支持体は、(1)導電層の単層、又は(2)導電層及び
基板の2層からなる。(1)の場合は、導電層として強度
や密封性が十分に保たれるような材料、例えば、金属材
料(白金、金、銀、銅、亜鉛、チタン、アルミニウム、
これらを含む合金等)を用いることができる。(2)の場
合、感光層側に導電剤を含む導電層を有する基板を使用
することができる。好ましい導電剤としては金属(白
金、金、銀、銅、亜鉛、チタン、アルミニウム、インジ
ウム、これらを含む合金等)、炭素、及び導電性金属酸
化物(インジウム−スズ複合酸化物、酸化スズにフッ素
又はアンチモンをドープしたもの等)が挙げられる。導
電層の厚さは0.02〜10μm程度が好ましい。
(A) Conductive Support The conductive support is composed of (1) a single layer of a conductive layer, or (2) two layers of a conductive layer and a substrate. In the case of (1), a material that can sufficiently maintain strength and hermeticity as a conductive layer, for example, a metal material (platinum, gold, silver, copper, zinc, titanium, aluminum,
Alloys including these) can be used. In the case of (2), it is possible to use a substrate having a conductive layer containing a conductive agent on the photosensitive layer side. Preferred conductive agents include metals (platinum, gold, silver, copper, zinc, titanium, aluminum, indium, alloys containing these, etc.), carbon, and conductive metal oxides (indium-tin composite oxide, tin oxide and fluorine. Or antimony-doped ones). The thickness of the conductive layer is preferably about 0.02 to 10 μm.

【0054】導電性支持体は表面抵抗が低い程よい。好
ましい表面抵抗の範囲は50Ω/□以下であり、さらに好
ましくは20Ω/□以下である。
The lower the surface resistance of the conductive support, the better. The surface resistance is preferably 50 Ω / □ or less, more preferably 20 Ω / □ or less.

【0055】導電性支持体側から光を照射する場合に
は、導電性支持体は実質的に透明であるのが好ましい。
実質的に透明であるとは、可視〜近赤外領域(400〜120
0nm)の光の一部又は全域において透過率が10%以上で
あることを意味し、50%以上であるのが好ましく、80%
以上がより好ましい。特に、感光層が感度を有する波長
域の透過率が高いことが好ましい。
When light is irradiated from the side of the conductive support, the conductive support is preferably substantially transparent.
Substantially transparent means visible to near infrared region (400 to 120
(0 nm) light has a transmittance of 10% or more in a part or the whole area, preferably 50% or more, and 80% or more.
The above is more preferable. In particular, it is preferable that the photosensitive layer has a high transmittance in a wavelength range in which the photosensitive layer has sensitivity.

【0056】透明導電性支持体としては、ガラス又はプ
ラスチック等の透明基板の表面に導電性金属酸化物から
なる透明導電層を塗布又は蒸着等により形成したものが
好ましい。透明導電層として好ましいものは、フッ素若
しくはアンチモンをドーピングした二酸化スズ或いはイ
ンジウム−スズ酸化物(ITO)である。透明基板にはコ
スト及び強度の点で有利なソーダガラス、アルカリ溶出
の影響のない無アルカリガラス等のガラス基板のほか、
透明ポリマーフィルムを用いることができる。透明ポリ
マーフィルムの材料の例としては、トリアセチルセルロ
ース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチック
ポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PP
S)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PA
r)、ポリスルフォン(PSF)、ポリエステルスルフォン
(PES)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PE
I)、環状ポリオレフィン、ブロム化フェノキシ樹脂等
が挙げられる。十分な透明性を確保するために、導電性
金属酸化物の塗布量は支持体1m2当たり0.01〜100gとす
るのが好ましい。
The transparent conductive support is preferably a transparent conductive layer made of a conductive metal oxide formed on the surface of a transparent substrate such as glass or plastic by coating or vapor deposition. Preferred as the transparent conductive layer is fluorine- or antimony-doped tin dioxide or indium-tin oxide (ITO). In addition to glass substrates such as soda glass and alkali-free glass that are not affected by alkali elution, which are advantageous in terms of cost and strength for transparent substrates,
A transparent polymer film can be used. Examples of transparent polymer film materials include triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), syndiotactic polystyrene (SPS), polyphenylene sulfide (PP).
S), polycarbonate (PC), polyarylate (PA
r), polysulfone (PSF), polyester sulfone (PES), polyimide (PI), polyetherimide (PE
I), cyclic polyolefin, brominated phenoxy resin and the like. In order to secure sufficient transparency, the amount of the conductive metal oxide applied is preferably 0.01 to 100 g per 1 m 2 of the support.

【0057】透明導電性支持体の抵抗を下げる目的で金
属リードを用いるのが好ましい。金属リードの材質は白
金、金、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、銀等の
金属が好ましい。金属リードは透明基板に蒸着、スパッ
タリング等で設置し、その上に導電性の酸化スズ、ITO
膜等からなる透明導電層を設けるのが好ましい。金属リ
ード設置による入射光量の低下は、好ましくは10%以
内、より好ましくは1〜5%とする。
It is preferable to use metal leads for the purpose of lowering the resistance of the transparent conductive support. The material of the metal lead is preferably a metal such as platinum, gold, nickel, titanium, aluminum, copper or silver. The metal lead is installed on the transparent substrate by vapor deposition, sputtering, etc., and conductive tin oxide, ITO is placed on it.
It is preferable to provide a transparent conductive layer made of a film or the like. The decrease in the amount of incident light due to the installation of the metal leads is preferably within 10%, more preferably 1 to 5%.

【0058】(B)感光層 感光層は色素によって増感した半導体微粒子を含有する
のが好ましい。感光層において、半導体は感光体として
作用し、光を吸収して電荷分離を行い電子と正孔を生ず
る。色素増感した半導体では、光吸収及びこれによる電
子及び正孔の発生は主として色素において起こり、半導
体微粒子はこの電子(又は正孔)を受け取り、伝達する
役割を担う。本発明で用いる半導体は光励起下で伝導体
電子がキャリアーとなり、アノード電流を与えるn型半
導体であることが好ましい。
(B) Photosensitive Layer The photosensitive layer preferably contains fine semiconductor particles sensitized with a dye. In the photosensitive layer, the semiconductor acts as a photoreceptor, absorbs light and separates charges to generate electrons and holes. In a dye-sensitized semiconductor, light absorption and generation of electrons and holes due to light absorption mainly occur in the dye, and the semiconductor fine particles play a role of receiving and transmitting this electron (or hole). The semiconductor used in the present invention is preferably an n-type semiconductor in which a conductor electron serves as a carrier under photoexcitation and gives an anode current.

【0059】(1)半導体 半導体としては、シリコン、ゲルマニウムのような単体
半導体、III-V族系化合物半導体、金属のカルコゲナイ
ド(酸化物、硫化物、セレン化物、それらの複合物
等)、ペロブスカイト構造を有する化合物(チタン酸ス
トロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウ
ム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウム等)等を使用
することができる。
(1) Semiconductor As the semiconductor, silicon, a single semiconductor such as germanium, a III-V group compound semiconductor, a metal chalcogenide (oxide, sulfide, selenide, a compound thereof, etc.), a perovskite structure And the like (strontium titanate, calcium titanate, sodium titanate, barium titanate, potassium niobate, etc.) and the like can be used.

【0060】好ましい金属のカルコゲナイドとして、チ
タン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、
ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、
イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ又はタン
タルの酸化物、カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン
又はビスマスの硫化物、カドミウム又は鉛のセレン化
物、カドミウムのテルル化物等が挙げられる。他の化合
物半導体としては亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミ
ウム等のリン化物、ガリウム−ヒ素又は銅−インジウム
のセレン化物、銅−インジウムの硫化物等が挙げられ
る。さらには、MxOySz又はM1xM2yOz(M、M1及びM2はそ
れぞれ金属元素、Oは酸素、x、y、zは価数が中性になる
組み合わせの数)のような複合物も好ましく用いること
ができる。
Preferred metal chalcogenides include titanium, tin, zinc, iron, tungsten, zirconium,
Hafnium, strontium, indium, cerium,
Examples thereof include yttrium, lanthanum, vanadium, niobium or tantalum oxide, cadmium, zinc, lead, silver, antimony or bismuth sulfide, cadmium or lead selenide, and cadmium telluride. Examples of other compound semiconductors include phosphides such as zinc, gallium, indium, and cadmium, gallium-arsenic or copper-indium selenides, and copper-indium sulfides. Furthermore, M x O y S z or M 1x M 2y O z (M, M 1 and M 2 are metal elements respectively, O is oxygen, and x, y and z are the number of combinations having a neutral valence) Compounds such as can also be preferably used.

【0061】本発明に用いる半導体は、好ましくはSi、
TiO2、SnO2、Fe2O3、WO3、ZnO、Nb2O5、CdS、ZnS、Pb
S、Bi2S3、CdSe、CdTe、SrTiO3、GaP、InP、GaAs、CuIn
S2、CuInSe2等であり、より好ましくはTiO2、ZnO、Sn
O2、Fe2O3、WO3、Nb2O5、CdS、PbS、CdSe、SrTiO3、In
P、GaAs、CuInS2又はCuInSe2であり、特に好ましくはTi
O2又はNb2O5であり、最も好ましくはTiO2である。TiO2
の中でもアナターゼ型結晶を70%以上含むTiO2が好まし
く、100%アナターゼ型結晶のTiO2が特に好ましい。ま
た、これらの半導体中の電子電導性を上げる目的で金属
をドープすることも有効である。ドープする金属として
は2又は3価のものが好ましい。半導体から電荷輸送層
へ逆電流が流れるのを防止する目的で、半導体に1価の
金属をドープすることも有効である。
The semiconductor used in the present invention is preferably Si,
TiO 2 , SnO 2 , Fe 2 O 3 , WO 3 , ZnO, Nb 2 O 5 , CdS, ZnS, Pb
S, Bi 2 S 3 , CdSe, CdTe, SrTiO 3 , GaP, InP, GaAs, CuIn
S 2 , CuInSe 2, etc., more preferably TiO 2 , ZnO, Sn
O 2 , Fe 2 O 3 , WO 3 , Nb 2 O 5 , CdS, PbS, CdSe, SrTiO 3 , In
P, GaAs, CuInS 2 or CuInSe 2 , particularly preferably Ti
O 2 or Nb 2 O 5 , most preferably TiO 2 . TiO 2
Preferably TiO 2 containing anatase 70% among, particularly preferably TiO 2 100% anatase. It is also effective to dope a metal for the purpose of increasing electron conductivity in these semiconductors. The metal to be doped is preferably divalent or trivalent. It is also effective to dope the semiconductor with a monovalent metal for the purpose of preventing a reverse current from flowing from the semiconductor to the charge transport layer.

【0062】本発明に用いる半導体は単結晶でも多結晶
でもよいが、製造コスト、原材料確保、エネルギーペイ
バックタイム等の観点からは多結晶が好ましく、半導体
微粒子からなる多孔質膜が特に好ましい。また、一部ア
モルファス部分を含んでいてもよい。
The semiconductor used in the present invention may be a single crystal or a polycrystal, but a polycrystal is preferable from the viewpoints of manufacturing cost, securing of raw materials, energy payback time and the like, and a porous film made of fine semiconductor particles is particularly preferable. In addition, a part of the amorphous portion may be included.

【0063】半導体微粒子の粒径は一般にnm〜μmのオ
ーダーであるが、投影面積を円に換算したときの直径か
ら求めた一次粒子の平均粒径は5〜200nmであるのが好
ましく、8〜100nmがより好ましい。また分散液中の半
導体微粒子(二次粒子)の平均粒径は0.01〜30μmが好
ましい。粒径分布の異なる2種類以上の微粒子を混合し
てもよく、この場合小さい粒子の平均サイズは25nm以下
であるのが好ましく、より好ましくは10nm以下である。
入射光を散乱させて光捕獲率を向上させる目的で、粒径
の大きな、例えば100〜300nm程度の半導体粒子を混合す
ることも好ましい。
The particle size of the semiconductor fine particles is generally on the order of nm to μm, but the average particle size of the primary particles obtained from the diameter when the projected area is converted to a circle is preferably 5 to 200 nm, and 8 to 100 nm is more preferred. The average particle size of the semiconductor fine particles (secondary particles) in the dispersion is preferably 0.01 to 30 μm. Two or more types of fine particles having different particle size distributions may be mixed, and in this case, the average size of the small particles is preferably 25 nm or less, more preferably 10 nm or less.
For the purpose of scattering incident light and improving the light capture rate, it is also preferable to mix semiconductor particles having a large particle size, for example, about 100 to 300 nm.

【0064】種類の異なる2種以上の半導体微粒子を混
合して用いてもよい。2種以上の半導体微粒子を混合し
て使用する場合、一方はTiO2、ZnO、Nb2O5又はSrTiO3
あることが好ましい。また他方はSnO2、Fe2O3又はWO3
あることが好ましい。さらに好ましい組み合わせの例と
しては、ZnOとSnO2、ZnOとWO3、ZnOとSnO2とWO3等の組
み合わせを挙げることができる。2種以上の半導体微粒
子を混合して用いる場合、それぞれの粒径が異なってい
てもよい。特にTiO2、ZnO、Nb2O5又はSrTiO3の粒径が大
きく、SnO2、Fe2O3又はWO3が小さい組み合わせが好まし
い。好ましくは大きい粒径の粒子を100nm以上、小さい
粒径の粒子を15nm以下とする。
Two or more kinds of semiconductor fine particles of different kinds may be mixed and used. When two or more kinds of semiconductor fine particles are mixed and used, one of them is preferably TiO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 or SrTiO 3 . The other is preferably SnO 2 , Fe 2 O 3 or WO 3 . Examples of more preferable combinations include combinations of ZnO and SnO 2 , ZnO and WO 3 , ZnO and SnO 2 and WO 3, and the like. When two or more kinds of semiconductor fine particles are mixed and used, each particle size may be different. In particular, a combination in which TiO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 or SrTiO 3 has a large particle size and SnO 2 , Fe 2 O 3 or WO 3 is small is preferable. Preferably, particles having a large particle size are 100 nm or more and particles having a small particle size are 15 nm or less.

【0065】半導体微粒子の作製法としては、作花済夫
の「ゾル−ゲル法の科学」アグネ承風社(1998年)、技
術情報協会の「ゾル−ゲル法による薄膜コーティング技
術」(1995年)等に記載のゾル−ゲル法や、杉本忠夫の
「新合成法ゲル−ゾル法による単分散粒子の合成とサイ
ズ形態制御」、まてりあ, 第35巻, 第9号, 1012〜1018
頁(1996年)等に記載のゲル−ゾル法が好ましい。また
Degussa社が開発した塩化物を酸水素塩中で高温加水分
解により酸化物を作製する方法も好ましく使用できる。
As a method for producing semiconductor fine particles, Sakuhana Sakuo's "Sol-Gel Method Science" Agne Jofusha (1998), Technical Information Institute "Sol-Gel Method Thin Film Coating Technology" (1995 ), Etc., and Tadao Sugimoto, "Synthesis and Size Morphology Control of Monodisperse Particles by New Synthesis Gel-Sol Method," Materia, Vol. 35, No. 9, 1012-1018.
The gel-sol method described in page (1996) and the like is preferable. Also
A method developed by Degussa to produce an oxide by high-temperature hydrolysis of a chloride in an oxyhydrogen salt can also be preferably used.

【0066】半導体微粒子が酸化チタンの場合、上記ゾ
ル-ゲル法、ゲル−ゾル法、塩化物の酸水素塩中での高
温加水分解法はいずれも好ましいが、さらに清野学の
「酸化チタン 物性と応用技術」技報堂出版(1997年)
に記載の硫酸法又は塩素法を用いることもできる。さら
にBarbeらのジャーナル・オブ・アメリカン・セラミッ
ク・ソサエティー, 第80巻, 第12号, 3157〜3171頁(19
97年)に記載の方法や、Burnsideらのケミストリー・オ
ブ・マテリアルズ, 第10巻, 第9号, 2419〜2425頁に記
載の方法等のゾル−ゲル法も好ましく使用できる。
When the semiconductor fine particles are titanium oxide, the sol-gel method, gel-sol method, and high-temperature hydrolysis method in chloride oxyhydrogen salt are all preferable. Applied Technology "Gihodo Publishing (1997)
It is also possible to use the sulfuric acid method or the chlorine method described in 1. In addition, Barbe et al., Journal of American Ceramic Society, Volume 80, No. 12, pp. 3157-3171 (19
1997) and the sol-gel method such as those described in Burnside et al., Chemistry of Materials, Volume 10, No. 9, pages 2419-2425.

【0067】(2)半導体微粒子層 半導体微粒子を導電性支持体上に塗布するには、半導体
微粒子の分散液又はコロイド溶液を導電性支持体上に塗
布する方法や、前述のゾル−ゲル法等を使用することが
できる。光電変換素子の量産化、半導体微粒子液の物
性、導電性支持体の融通性等を考慮した場合、湿式の製
膜方法が比較的有利である。湿式の製膜方法としては、
塗布法、印刷法、電解析出法及び電着法が代表的であ
る。また、金属を酸化する方法、金属溶液から配位子交
換等で液相にて析出させる方法(LPD法)、スパッタ等
で蒸着する方法、CVD法、或いは加温した基板上に熱分
解する金属酸化物プレカーサーを吹き付けて金属酸化物
を形成するSPD法を利用することもできる。
(2) Semiconductor fine particle layer To coat the semiconductor fine particles on the conductive support, a method of coating a dispersion or colloidal solution of the semiconductor fine particles on the conductive support, the above-mentioned sol-gel method, etc. Can be used. In consideration of mass production of photoelectric conversion elements, physical properties of semiconductor fine particle liquid, flexibility of conductive support, and the like, a wet film forming method is relatively advantageous. As a wet film forming method,
The coating method, printing method, electrolytic deposition method and electrodeposition method are typical. Also, a method of oxidizing a metal, a method of depositing a metal solution in a liquid phase by ligand exchange or the like (LPD method), a method of depositing by a sputtering method, a CVD method, or a metal that is thermally decomposed on a heated substrate The SPD method of spraying an oxide precursor to form a metal oxide can also be used.

【0068】半導体微粒子の分散液を作製する方法とし
ては、前述のゾル−ゲル法の他に、乳鉢ですり潰す方
法、ミルを使って粉砕しながら分散する方法、半導体を
合成する際に溶媒中で微粒子として析出させそのまま使
用する方法等が挙げられる。
As a method of preparing a dispersion of semiconductor fine particles, in addition to the sol-gel method described above, a method of crushing with a mortar, a method of dispersing while crushing with a mill, a method of synthesizing a semiconductor in a solvent And a method of precipitating it as fine particles and using it as it is.

【0069】分散媒としては、水及び各種の有機溶媒
(例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、シトロネロール、ターピネオール、ジクロロメタ
ン、アセトン、アセトニトリル、酢酸エチル等)が使用
できる。分散の際、必要に応じてポリエチレングリコー
ル、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロースのようなポリマー、界面活性剤、酸、キレート
剤等を分散助剤として用いてもよい。ポリエチレングリ
コールの分子量を変えることで分散液の粘度が調節可能
となり、さらに剥がれにくい半導体層を形成したり、半
導体層の空隙率をコントロールできるので、ポリエチレ
ングリコールを添加することは好ましい。
As the dispersion medium, water and various organic solvents (for example, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, citronellol, terpineol, dichloromethane, acetone, acetonitrile, ethyl acetate, etc.) can be used. At the time of dispersion, a polymer such as polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose or carboxymethyl cellulose, a surfactant, an acid or a chelating agent may be used as a dispersion aid, if necessary. It is preferable to add polyethylene glycol because the viscosity of the dispersion can be adjusted by changing the molecular weight of polyethylene glycol, and a semiconductor layer that is hard to peel off can be formed and the porosity of the semiconductor layer can be controlled.

【0070】塗布方法としては、アプリケーション系と
してローラ法、ディップ法等、メータリング系としてエ
アーナイフ法、ブレード法等、またアプリケーションと
メータリングを同一部分にできるものとして特公昭58-4
589号に開示されているワイヤーバー法、米国特許26812
94号、同2761419号、同2761791号等に記載のスライドホ
ッパー法、エクストルージョン法、カーテン法等が好ま
しく使用できる。また汎用機としてスピン法やスプレー
法も好ましい。湿式印刷方法としては、凸版、オフセッ
ト及びグラビアの三大印刷法をはじめ、凹版、ゴム版、
スクリーン印刷等が好ましい。これらの中から液粘度や
ウェット厚さに応じて製膜方法を選択してよい。
As a coating method, a roller method, a dip method or the like as an application system, an air knife method, a blade method or the like as a metering system, and as a method capable of making the application and the metering in the same part, Japanese Patent Publication No. 58-4.
Wirebar method disclosed in US Pat. No. 26812.
The slide hopper method, the extrusion method, the curtain method and the like described in No. 94, No. 2761419, No. 2761791 and the like can be preferably used. A spin method or a spray method is also preferable as a general-purpose machine. Wet printing methods include relief printing, offset and gravure three major printing methods, intaglio printing, rubber printing,
Screen printing and the like are preferable. The film forming method may be selected from these depending on the liquid viscosity and the wet thickness.

【0071】半導体微粒子の層は単層に限らず、粒径の
違った半導体微粒子の分散液を多層塗布したり、種類が
異なる半導体微粒子(或いは異なるバインダー、添加剤
等)を含有する塗布層を多層塗布したりすることもでき
る。一度の塗布で膜厚が不足の場合にも多層塗布は有効
である。
The layer of semiconductor fine particles is not limited to a single layer, and a dispersion of semiconductor fine particles having different particle diameters may be applied in multiple layers, or a coating layer containing different types of semiconductor fine particles (or different binders, additives, etc.) may be used. It is also possible to apply multiple layers. Multi-layer coating is effective even when the film thickness is insufficient after one coating.

【0072】一般に半導体微粒子層の厚さ(感光層の厚
さと同じ)が厚くなるほど、単位投影面積当たりの担持
色素量が増えるため光の捕獲率が高くなるが、生成した
電子の拡散距離が増すため電荷再結合によるロスも大き
くなる。したがって、半導体微粒子層の好ましい厚さは
0.1〜100μmである。光電気化学電池に用いる場合、半
導体微粒子層の厚さは1〜30μmが好ましく、2〜25μm
がより好ましい。半導体微粒子の支持体1m2当たりの塗
布量は0.5〜100gが好ましく、3〜50gがより好ましい。
Generally, as the thickness of the semiconductor fine particle layer (same as the thickness of the photosensitive layer) increases, the amount of supported dye per unit projected area increases, so that the light capture rate increases, but the diffusion distance of generated electrons increases. Therefore, the loss due to charge recombination becomes large. Therefore, the preferable thickness of the semiconductor fine particle layer is
0.1 to 100 μm. When used in a photoelectrochemical cell, the thickness of the semiconductor fine particle layer is preferably 1 to 30 μm, and 2 to 25 μm.
Is more preferable. The coating amount of the semiconductor fine particles per 1 m 2 of the support is preferably 0.5 to 100 g, more preferably 3 to 50 g.

【0073】半導体微粒子を導電性支持体上に塗布した
後、半導体微粒子同士を電子的に接触させるとともに塗
膜強度や支持体との密着性を向上させるために、加熱処
理するのが好ましい。加熱処理における加熱温度は好ま
しくは40〜700℃であり、より好ましくは100〜600℃で
ある。また加熱時間は10分〜10時間程度である。ポリマ
ーフィルムのように融点や軟化点の低い基板を用いる場
合、高温での処理は基板の劣化を招くため好ましくな
い。またコストの観点からもできる限り低温(例えば50
〜350℃)であるのが好ましい。低温化は5nm以下の小
さい半導体微粒子や鉱酸、金属酸化物プレカーサーの存
在下での加熱処理等により可能となり、また、紫外線、
赤外線、マイクロ波等の照射や電界、超音波を印加する
ことにより行うこともできる。同時に不要な有機物等を
除去する目的で、上記の照射や印加のほか加熱、減圧、
酸素プラズマ処理、純水洗浄、溶剤洗浄、ガス洗浄等を
適宜組み合わせて併用することが好ましい。
After the semiconductor fine particles are coated on the conductive support, it is preferable to perform a heat treatment in order to bring the semiconductor fine particles into electronic contact with each other and to improve the coating strength and the adhesion to the support. The heating temperature in the heat treatment is preferably 40 to 700 ° C, more preferably 100 to 600 ° C. The heating time is about 10 minutes to 10 hours. When a substrate having a low melting point or a low softening point such as a polymer film is used, treatment at a high temperature causes deterioration of the substrate, which is not preferable. In terms of cost, the temperature is as low as possible (eg 50
˜350 ° C.) is preferred. Temperature reduction can be achieved by heat treatment in the presence of small semiconductor particles of 5 nm or less, mineral acid, or metal oxide precursor.
It can also be performed by irradiation with infrared rays, microwaves, or the like, or by applying an electric field or ultrasonic waves. At the same time, in addition to the above irradiation and application, heating, decompression,
Oxygen plasma treatment, pure water cleaning, solvent cleaning, gas cleaning, etc. are preferably used in combination as appropriate.

【0074】加熱処理後、半導体微粒子の表面積を増大
させたり、半導体微粒子近傍の純度を高め、色素から半
導体微粒子への電子注入効率を高める目的で、例えば四
塩化チタン水溶液を用いた化学メッキ処理や三塩化チタ
ン水溶液を用いた電気化学的メッキ処理を行ってもよ
い。また、半導体微粒子から電荷輸送層へ逆電流が流れ
るのを防止する目的で、粒子表面に色素以外の電子電導
性の低い有機物を吸着させることも有効である。吸着さ
せる有機物としては疎水性基を持つものが好ましい。
After the heat treatment, for the purpose of increasing the surface area of the semiconductor fine particles, increasing the purity in the vicinity of the semiconductor fine particles, and increasing the efficiency of electron injection from the dye to the semiconductor fine particles, for example, chemical plating treatment using an aqueous solution of titanium tetrachloride or Electrochemical plating treatment using a titanium trichloride aqueous solution may be performed. Further, it is also effective to adsorb an organic substance having a low electron conductivity other than a dye on the particle surface for the purpose of preventing a reverse current from flowing from the semiconductor fine particles to the charge transport layer. The organic substance to be adsorbed is preferably one having a hydrophobic group.

【0075】半導体微粒子層は、多くの色素を吸着する
ことができるように好ましくは大きい表面積を有する。
半導体微粒子の層を支持体上に塗布した状態での表面積
は、投影面積に対して10倍以上であるのが好ましく、10
0倍以上であるのがより好ましい。この上限は特に制限
はないが、通常1000倍程度である。
The semiconductor fine particle layer preferably has a large surface area so that many dyes can be adsorbed.
The surface area of the semiconductor fine particle layer coated on the support is preferably 10 times or more the projected area,
It is more preferably 0 times or more. This upper limit is not particularly limited, but is usually about 1000 times.

【0076】(3)色素 感光層に用いる増感色素は、可視域や近赤外域に吸収を
有し半導体を増感しうるものであれば任意に選択するこ
とができるが、金属錯体色素、メチン色素、ポルフィリ
ン系色素及びフタロシアニン系色素が好ましい。また光
電変換の波長域をできるだけ広くし、且つ変換効率を上
げるために二種類以上の色素を併用することができる。
この場合、目的とする光源の波長域と強度分布に合わせ
るように、併用する色素とその割合を選ぶことができ
る。
(3) Dye The sensitizing dye used in the photosensitive layer can be arbitrarily selected as long as it has absorption in the visible region or near infrared region and can sensitize a semiconductor. Methine dyes, porphyrin dyes and phthalocyanine dyes are preferred. Further, two or more kinds of dyes can be used in combination in order to widen the wavelength range of photoelectric conversion as much as possible and to increase the conversion efficiency.
In this case, the dyes to be used in combination and the ratio thereof can be selected so as to match the wavelength range and intensity distribution of the target light source.

【0077】こうした色素は、好ましくは半導体微粒子
の表面に対して吸着能力の有る適当な結合基(interloc
king group)を有する。好ましい結合基としては-COOH
基、-OH基、-SO3H基、-P(O)(OH)2基及び-OP(O)(OH)2
のような酸性基、並びにオキシム、ジオキシム、ヒドロ
キシキノリン、サリチレート及びα-ケトエノレートの
ようなπ伝導性を有するキレート化基が挙げられる。中
でも-COOH基、-P(O)(OH) 2基及び-OP(O)(OH)2基が特に好
ましい。これらの基はアルカリ金属等と塩を形成してい
てもよく、また分子内塩を形成していてもよい。またポ
リメチン色素の場合、メチン鎖がスクアリリウム環やク
ロコニウム環を形成する場合のように酸性基を含有する
なら、この部分を結合基としてもよい。以下、感光層に
用いる好ましい増感色素を具体的に説明する。
Such dyes are preferably semiconductor fine particles.
A suitable linking group (interloc
king group). The preferred linking group is -COOH
Group, -OH group, -SO3H group, -P (O) (OH)2Group and -OP (O) (OH)2Basis
Acidic groups such as, as well as oximes, dioximes, hydro
Of xyquinoline, salicylate and α-ketoenolate
A chelating group having such π conductivity is mentioned. During ~
But -COOH group, -P (O) (OH) 2Group and -OP (O) (OH)2The group is particularly good
Good These groups form salts with alkali metals, etc.
Or an inner salt may be formed. See you
In the case of the Limethine dye, the methine chain has a squarylium ring or
Contain an acidic group, such as when forming a roconium ring
If this is the case, this part may be used as a bonding group. Below, in the photosensitive layer
The preferred sensitizing dye to be used will be specifically described.

【0078】(a)金属錯体色素 金属錯体色素としては金属フタロシアニン色素、金属ポ
ルフィリン色素及びルテニウム錯体色素が好ましく、ル
テニウム錯体色素が特に好ましい。ルテニウム錯体色素
の例としては、米国特許4927721号、同4684537号、同50
84365号、同5350644号、同5463057号、同5525440号、特
開平7-249790号、特表平10-504512号、WO 98/50393号、
特開2000-26487号等に記載のものが挙げられる。
(A) Metal Complex Dye The metal complex dye is preferably a metal phthalocyanine dye, a metal porphyrin dye or a ruthenium complex dye, and particularly preferably a ruthenium complex dye. Examples of ruthenium complex dyes include U.S. Pat.Nos. 4,927,721, 4,884,537 and 50.
No. 84365, No. 5350644, No. 5463057, No. 5525440, JP-A-7-249790, Tokuyohei 10-504512, WO 98/50393,
Examples thereof include those described in JP-A-2000-26487.

【0079】本発明で用いるルテニウム錯体色素は下記
一般式(III): (A1)pRu(B-a)(B-b)(B-c) ・・・(III) により表されるのが好ましい。一般式(III)中、A1は1
又は2座の配位子を表し、好ましくはCl、SCN、H2O、B
r、I、CN、NCO、SeCN、β-ジケトン誘導体、シュウ酸誘
導体及びジチオカルバミン酸誘導体からなる群から選ば
れた配位子である。pは0〜3の整数である。B-a、B-b
及びB-cはそれぞれ独立に下記式B-1〜B-10のいずれかに
より表される有機配位子を表す。
The ruthenium complex dye used in the present invention is preferably represented by the following general formula (III): (A 1 ) p Ru (Ba) (Bb) (Bc) ... (III). In the general formula (III), A 1 is 1
Or a bidentate ligand, preferably Cl, SCN, H 2 O, B
It is a ligand selected from the group consisting of r, I, CN, NCO, SeCN, β-diketone derivatives, oxalic acid derivatives and dithiocarbamic acid derivatives. p is an integer of 0 to 3. Ba, Bb
And Bc each independently represent an organic ligand represented by any of the following formulas B-1 to B-10.

【0080】[0080]

【化10】 [Chemical 10]

【0081】式B-1〜B-10中、R3は水素原子又は置換基
を表し、該置換基の例としてはハロゲン原子、炭素原子
数1〜12の置換又は無置換のアルキル基、炭素原子数7
〜12の置換又は無置換のアラルキル基、炭素原子数6〜
12の置換又は無置換のアリール基、前述の酸性基(これ
らの酸性基は塩を形成していてもよい)及びキレート化
基が挙げられる。ここで、アルキル基及びアラルキル基
のアルキル部分は直鎖状でも分岐状でもよく、またアリ
ール基及びアラルキル基のアリール部分は単環でも多環
(縮合環、環集合等)でもよい。B-a、B-b及びB-cは同
一でも異なっていてもよく、いずれか1つ又は2つでも
よい。
In formulas B-1 to B-10, R 3 represents a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a carbon atom. Number of atoms 7
~ 12 substituted or unsubstituted aralkyl groups, 6 to 6 carbon atoms
There may be mentioned 12 substituted or unsubstituted aryl groups, the aforementioned acidic groups (these acidic groups may form a salt) and chelating groups. Here, the alkyl portion and the alkyl portion of the aralkyl group may be linear or branched, and the aryl portion and the aryl portion of the aralkyl group may be monocyclic or polycyclic (condensed ring, ring assembly, etc.). Ba, Bb and Bc may be the same or different, and may be any one or two.

【0082】金属錯体色素の好ましい具体例を以下に示
すが、本発明はそれらに限定されるものではない。
Preferred specific examples of the metal complex dye are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0083】[0083]

【化11】 [Chemical 11]

【0084】[0084]

【化12】 [Chemical 12]

【0085】(b)メチン色素 本発明で使用するメチン色素は、好ましくはシアニン色
素、メロシアニン色素、スクワリリウム色素等のポリメ
チン色素である。ポリメチン色素の具体例としては、特
開平11-35836号、特開平11-67285号、特開平11-86916
号、特開平11-97725号、特開平11-158395号、特開平11-
163378号、特開平11-214730号、特開平11-214731号、特
開平11-238905号、特開2000-26487号、欧州特許892411
号、同911841号及び同991092号に記載のものが挙げられ
る。好ましいメチン色素の具体例を下に示す。
(B) Methine Dye The methine dye used in the present invention is preferably a polymethine dye such as a cyanine dye, a merocyanine dye and a squarylium dye. Specific examples of polymethine dyes include JP-A-11-35836, JP-A-11-67285, and JP-A-11-86916.
No. 11-97725, No. 11-158395, No. 11-158395
163378, JP11-214730, JP11-214731, JP11-238905, JP2000-26487, European patent 892411
No. 911841 and No. 991092. Specific examples of preferable methine dyes are shown below.

【0086】[0086]

【化13】 [Chemical 13]

【0087】[0087]

【化14】 [Chemical 14]

【0088】(4)半導体微粒子への色素の吸着 色素の溶液中によく乾燥した半導体微粒子層を有する導
電性支持体を浸漬するか、或いは色素の溶液を半導体微
粒子層に塗布することにより、半導体微粒子膜に色素を
吸着することができる。前者の場合、浸漬法、ディップ
法、ローラ法、エアーナイフ法等が使用可能である。浸
漬法において色素の吸着は室温で行ってもよいし、特開
平7-249790号に記載されているように加熱還流して行っ
てもよい。また後者の塗布方法としては、ワイヤーバー
法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カー
テン法、スピン法、スプレー法等が挙げられる。色素の
溶液(吸着液)に用いる溶媒の好ましい例としては、ア
ルコール類(メタノール、エタノール、t-ブタノール、
ベンジルアルコール等)、ニトリル類(アセトニトリ
ル、プロピオニトリル、3-メトキシプロピオニトリル
等)、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素(ジクロロメ
タン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼン
等)、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン等)、ジメチルスルホキシド、アミド類(N,N-ジメ
チルホルムアミド、N,N-ジメチルアセタミド等)、N-メ
チルピロリドン、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、3-メ
チルオキサゾリジノン、エステル類(酢酸エチル、酢酸
ブチル等)、炭酸エステル類(炭酸ジエチル、炭酸エチ
レン、炭酸プロピレン等)、ケトン類(アセトン、2-ブ
タノン、シクロヘキサノン等)、炭化水素(へキサン、
石油エーテル、ベンゼン、トルエン等)、これらの混合
溶媒等が挙げられる。
(4) Adsorption of Dye to Semiconductor Fine Particles A semiconductor is prepared by immersing a conductive support having a well-dried semiconductor fine particle layer in a solution of a dye or applying a solution of the dye to the semiconductor fine particle layer. A dye can be adsorbed on the fine particle film. In the former case, a dipping method, a dipping method, a roller method, an air knife method or the like can be used. In the dipping method, the dye may be adsorbed at room temperature or may be heated under reflux as described in JP-A-7-249790. Examples of the latter coating method include a wire bar method, a slide hopper method, an extrusion method, a curtain method, a spin method and a spray method. Preferred examples of the solvent used for the dye solution (adsorption liquid) include alcohols (methanol, ethanol, t-butanol,
Benzyl alcohol, etc.), nitriles (acetonitrile, propionitrile, 3-methoxypropionitrile etc.), nitromethane, halogenated hydrocarbons (dichloromethane, dichloroethane, chloroform, chlorobenzene etc.), ethers (diethyl ether, tetrahydrofuran etc.), Dimethyl sulfoxide, amides (N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, 3-methyloxazolidinone, esters (ethyl acetate, acetic acid Butyl etc.), carbonates (diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate etc.), ketones (acetone, 2-butanone, cyclohexanone etc.), hydrocarbons (hexane,
Petroleum ether, benzene, toluene, etc.), a mixed solvent thereof, and the like.

【0089】色素の全吸着量は、半導体微粒子層の単位
面積(1m2)当たり0.01〜100mmolとするのが好まし
い。また色素の半導体微粒子に対する吸着量は半導体微
粒子1g当たり0.01〜1mmolであるのが好ましい。このよ
うな色素の吸着量とすることにより半導体における増感
効果が十分に得られる。色素が少なすぎると増感効果が
不十分となり、また色素が多すぎると半導体に付着して
いない色素が浮遊し増感効果が低減する。色素の吸着量
を増やすために、色素吸着前に加熱処理を行うのが好ま
しい。加熱処理後、半導体微粒子表面に水が吸着するの
を避けるため、常温に戻さずに半導体微粒子層の温度が
60〜150℃の間で素早く色素の吸着操作を行うのが好ま
しい。
The total amount of dye adsorbed is preferably 0.01 to 100 mmol per unit area (1 m 2 ) of the semiconductor fine particle layer. The amount of the dye adsorbed on the semiconductor fine particles is preferably 0.01 to 1 mmol per 1 g of the semiconductor fine particles. With such an amount of dye adsorbed, a sufficient sensitizing effect on the semiconductor can be obtained. If the amount of the dye is too small, the sensitizing effect will be insufficient, and if the amount of the dye is too large, the dye not attached to the semiconductor will float and the sensitizing effect will be reduced. In order to increase the amount of dye adsorbed, it is preferable to perform heat treatment before adsorbing the dye. After the heat treatment, in order to prevent water from adsorbing on the surface of the semiconductor fine particles, the temperature of the semiconductor fine particle layer should be kept at room temperature without returning to room temperature
It is preferable to rapidly perform the dye adsorption operation between 60 and 150 ° C.

【0090】色素間の凝集等の相互作用を低減するため
に、界面活性な性質を持つ無色の化合物を色素吸着液に
添加し、半導体微粒子に共吸着させてよい。このような
無色の化合物の例としては、カルボキシル基を有するス
テロイド化合物(ケノデオキシコール酸等)や、下記の
ようなスルホン酸塩類等が挙げられる。
In order to reduce interaction such as aggregation between dyes, a colorless compound having a surface active property may be added to the dye adsorbing solution and co-adsorbed on the semiconductor fine particles. Examples of such colorless compounds include steroid compounds having a carboxyl group (such as chenodeoxycholic acid) and the following sulfonates.

【化15】 [Chemical 15]

【0091】未吸着の色素は、吸着後速やかに洗浄によ
り除去するのが好ましい。洗浄は湿式洗浄槽を使い、ア
セトニトリル等の極性溶剤、アルコール系溶剤のような
有機溶媒等で行うのが好ましい。色素を吸着した後にア
ミン類や4級アンモニウム塩を用いて半導体微粒子の表
面を処理してもよい。好ましいアミン類としてはピリジ
ン、4-t-ブチルピリジン、ポリビニルピリジン等が挙げ
られる。好ましい4級アンモニウム塩としてはテトラブ
チルアンモニウムヨージド、テトラヘキシルアンモニウ
ムヨージド等が挙げられる。これらは有機溶媒に溶解し
て用いてもよく、液体の場合はそのまま用いてもよい。
The unadsorbed dye is preferably removed by washing immediately after adsorption. It is preferable that the cleaning is performed using a wet cleaning tank with a polar solvent such as acetonitrile or an organic solvent such as an alcohol solvent. After adsorbing the dye, the surface of the semiconductor fine particles may be treated with an amine or a quaternary ammonium salt. Preferable amines include pyridine, 4-t-butyl pyridine, polyvinyl pyridine and the like. Examples of preferable quaternary ammonium salts include tetrabutylammonium iodide and tetrahexylammonium iodide. These may be dissolved in an organic solvent and used, or may be used as they are in the case of a liquid.

【0092】(C)電荷輸送層 電荷輸送層は上記本発明の電解質組成物を含有する。電
荷輸送層の形成方法に関しては2通りの方法が考えられ
る。1つは感光層の上に先に対極を貼り合わせておき、
その間隙に液状の電解質組成物を挟み込む方法である。
もう1つは感光層上に直接、電荷輸送層を付与する方法
で、対極はその後付与することになる。
(C) Charge Transport Layer The charge transport layer contains the above-mentioned electrolyte composition of the present invention. There are two possible methods for forming the charge transport layer. One is to attach the counter electrode on the photosensitive layer first,
In this method, a liquid electrolyte composition is sandwiched in the gap.
The other method is to apply the charge transport layer directly on the photosensitive layer, and the counter electrode will be applied thereafter.

【0093】前者の方法の場合、電荷輸送層の挟み込み
方法として、浸漬等による毛管現象を利用する常圧プロ
セス、又は常圧より低い圧力にして間隙の気相を液相に
置換する真空プロセスを利用できる。
In the case of the former method, as a method for sandwiching the charge transport layer, an atmospheric pressure process utilizing a capillary phenomenon due to dipping or the like, or a vacuum process in which the gas phase in the gap is replaced with a liquid phase by making the pressure lower than atmospheric pressure. Available.

【0094】後者の方法の場合、液状の電解質組成物を
用いる際には、未乾燥のまま対極を付与し、エッジ部の
液漏洩防止措置を施すことになる。またゲル状の電解質
組成物を用いる場合には湿式で塗布して重合等の方法に
より固体化する方法があり、その場合には乾燥、固定化
した後に対極を付与することもできる。
In the case of the latter method, when using a liquid electrolyte composition, a counter electrode is applied in an undried state and a liquid leakage preventing measure is taken at the edge portion. When a gel electrolyte composition is used, it may be applied by a wet method and solidified by a method such as polymerization. In that case, a counter electrode may be applied after drying and fixing.

【0095】固体電解質組成物や固体の正孔輸送材料の
場合には真空蒸着法やCVD法等のドライ成膜処理で電荷
輸送層を形成し、その後対極を付与することもできる。
有機正孔輸送材料は真空蒸着法、キャスト法、塗布法、
スピンコート法、浸漬法、電解重合法、光電解重合法等
の手法により電極内部に導入することができる。無機固
体化合物の場合も、キャスト法、塗布法、スピンコート
法、浸漬法、電解析出法、無電解メッキ法等の手法によ
り電極内部に導入することができる。
In the case of a solid electrolyte composition or a solid hole transport material, a charge transport layer may be formed by a dry film forming process such as a vacuum deposition method or a CVD method, and then a counter electrode may be provided.
Organic hole transport materials include vacuum deposition method, casting method, coating method,
It can be introduced into the electrode by a method such as a spin coating method, a dipping method, an electrolytic polymerization method, or a photoelectrolytic polymerization method. Also in the case of an inorganic solid compound, it can be introduced into the electrode by a method such as a casting method, a coating method, a spin coating method, a dipping method, an electrolytic deposition method and an electroless plating method.

【0096】なお、電荷輸送層中の水分は10,000ppm以
下であるのが好ましく、さらに好ましくは2,000ppm以下
であり、特に好ましくは100ppm以下である。
The water content in the charge transport layer is preferably 10,000 ppm or less, more preferably 2,000 ppm or less, and particularly preferably 100 ppm or less.

【0097】(D)対極 対極は前述の導電性支持体と同様に、導電性材料からな
る対極導電層の単層構造でもよいし、対極導電層と支持
基板から構成されていてもよい。対極導電層に用いる導
電材としては、金属(白金、金、銀、銅、アルミニウ
ム、マグネシウム、インジウム等)、炭素、及び導電性
金属酸化物(インジウム−スズ複合酸化物、フッ素ドー
プ酸化スズ等)が挙げられる。この中でも白金、金、
銀、銅、アルミニウム及びマグネシウムが好ましく使用
することができる。対極に用いる支持基板は、好ましく
はガラス基板又はプラスチック基板であり、これに上記
の導電材を塗布又は蒸着して用いる。対極導電層の厚さ
は特に制限されないが、3nm〜10μmが好ましい。対極
導電層の表面抵抗は低い程よい。好ましい表面抵抗の範
囲としては50Ω/□以下であり、さらに好ましくは20Ω
/□以下である。
(D) Counter Electrode The counter electrode may have a single-layer structure of a counter electrode conductive layer made of a conductive material, or may be composed of a counter electrode conductive layer and a supporting substrate, like the above-mentioned conductive support. As the conductive material used for the counter conductive layer, metals (platinum, gold, silver, copper, aluminum, magnesium, indium, etc.), carbon, and conductive metal oxides (indium-tin composite oxide, fluorine-doped tin oxide, etc.) Is mentioned. Among these, platinum, gold,
Silver, copper, aluminum and magnesium can be preferably used. The support substrate used for the counter electrode is preferably a glass substrate or a plastic substrate, and the conductive material is applied or vapor-deposited on the support substrate. Although the thickness of the counter conductive layer is not particularly limited, it is preferably 3 nm to 10 μm. The lower the surface resistance of the counter conductive layer, the better. The preferred surface resistance range is 50Ω / □ or less, more preferably 20Ω / □.
/ □ or less.

【0098】導電性支持体と対極のいずれか一方又は両
方から光を照射してよいので、感光層に光が到達するた
めには、導電性支持体と対極の少なくとも一方が実質的
に透明であればよい。発電効率の向上の観点からは、導
電性支持体を透明にして光を導電性支持体側から入射さ
せるのが好ましい。この場合、対極は光を反射する性質
を有するのが好ましい。このような対極としては、金属
又は導電性酸化物を蒸着したガラス又はプラスチック、
或いは金属薄膜を使用できる。
Since light may be irradiated from either or both of the conductive support and the counter electrode, in order for light to reach the photosensitive layer, at least one of the conductive support and the counter electrode is substantially transparent. I wish I had it. From the viewpoint of improving power generation efficiency, it is preferable to make the conductive support transparent and allow light to enter from the side of the conductive support. In this case, the counter electrode preferably has a property of reflecting light. As such a counter electrode, glass or plastic deposited with a metal or a conductive oxide,
Alternatively, a thin metal film can be used.

【0099】対極は電荷輸送層上に直接導電剤を塗布、
メッキ又は蒸着(PVD、CVD)するか、導電層を有する基
板の導電層側を貼り付ければよい。また、導電性支持体
の場合と同様に、特に対極が透明の場合には対極の抵抗
を下げる目的で金属リードを用いるのが好ましい。な
お、好ましい金属リードの材質及び設置方法、金属リー
ド設置による入射光量の低下等は導電性支持体の場合と
同じである。
For the counter electrode, a conductive agent is applied directly on the charge transport layer,
It may be plated or vapor-deposited (PVD, CVD), or attached to the conductive layer side of a substrate having a conductive layer. Further, as in the case of the conductive support, it is preferable to use a metal lead for the purpose of reducing the resistance of the counter electrode, especially when the counter electrode is transparent. The preferable material and installation method of the metal lead, the decrease in the amount of incident light due to the installation of the metal lead, and the like are the same as in the case of the conductive support.

【0100】(E)その他の層 対極と導電性支持体の短絡を防止するため、導電性支持
体と感光層の間には、緻密な半導体の薄膜層を下塗り層
として予め塗設しておくことが好ましい。この下塗り層
により短絡を防止する方法は、電荷輸送層に電子輸送材
料や正孔輸送材料を用いる場合は特に有効である。下塗
り層は好ましくはTiO2、SnO2、Fe2O3、WO3、ZnO又はNb2
O5からなり、さらに好ましくはTiO2からなる。下塗り層
は、例えばElectrochim. Acta, 40, 643-652 (1995)に
記載されているスプレーパイロリシス法や、スパッタ法
等により塗設することができる。下塗り層の好ましい膜
厚は5〜1000nmであり、10〜500nmがさらに好ましい。
(E) Other Layers In order to prevent a short circuit between the counter electrode and the conductive support, a dense semiconductor thin film layer is previously coated as an undercoat layer between the conductive support and the photosensitive layer. It is preferable. The method of preventing a short circuit by this undercoat layer is particularly effective when an electron transport material or a hole transport material is used for the charge transport layer. The subbing layer is preferably TiO 2 , SnO 2 , Fe 2 O 3 , WO 3 , ZnO or Nb 2
It consists of O 5 , and more preferably TiO 2 . The undercoat layer can be applied by, for example, a spray pyrolysis method described in Electrochim. Acta, 40, 643-652 (1995), a sputtering method, or the like. The thickness of the undercoat layer is preferably 5 to 1000 nm, more preferably 10 to 500 nm.

【0101】また、電極として作用する導電性支持体と
対極の一方又は両方の外側表面、導電層と基板の間又は
基板の中間に、保護層、反射防止層等の機能性層を設け
てもよい。これらの機能性層の形成には、その材質に応
じて塗布法、蒸着法、貼り付け法等を用いることができ
る。
Further, a functional layer such as a protective layer or an antireflection layer may be provided on the outer surface of one or both of the conductive support which functions as an electrode and the counter electrode, or between the conductive layer and the substrate or between the substrates. Good. For forming these functional layers, a coating method, a vapor deposition method, a sticking method or the like can be used depending on the material.

【0102】(F)光電変換素子の内部構造の具体例 上述のように、光電変換素子の内部構造は目的に合わせ
様々な形態が可能である。大きく2つに分ければ、両面
から光の入射が可能な構造と、片面からのみ可能な構造
が可能である。図2〜図9に本発明に好ましく適用でき
る光電変換素子の内部構造を例示する。
(F) Specific Example of Internal Structure of Photoelectric Conversion Element As described above, the internal structure of the photoelectric conversion element can be variously formed according to the purpose. If roughly divided into two, it is possible to have a structure in which light can enter from both sides and a structure in which light can enter from only one side. 2 to 9 exemplify the internal structure of the photoelectric conversion element which is preferably applicable to the present invention.

【0103】図2に示す構造は、透明導電層10aと透明
対極導電層40aとの間に、感光層20と電荷輸送層30とを
介在させたものであり、両面から光が入射する構造とな
っている。図3に示す構造は、透明基板50a上に一部金
属リード11を設け、その上に透明導電層10aを設け、下
塗り層60、感光層20、電荷輸送層30及び対極導電層40を
この順で設け、更に支持基板50を配置したものであり、
導電層側から光が入射する構造となっている。図4に示
す構造は、支持基板50上に導電層10を有し、下塗り層60
を介して感光層20を設け、更に電荷輸送層30と透明対極
導電層40aとを設け、一部に金属リード11を設けた透明
基板50aを金属リード11側を内側にして配置したもので
あり、対極側から光が入射する構造である。図5に示す
構造は、透明基板50a上に一部金属リード11を設け、更
に透明導電層10a(又は40a)を設けたもの1組の間に下
塗り層60、感光層20及び電荷輸送層30を介在させたもの
であり、両面から光が入射する構造である。図6に示す
構造は、透明基板50a上に透明導電層10a、下塗り層60、
感光層20、電荷輸送層30及び対極導電層40を設け、この
上に支持基板50を配置したものであり、導電層側から光
が入射する構造である。図7に示す構造は、支持基板50
上に導電層10を有し、下塗り層60を介して感光層20を設
け、更に電荷輸送層30及び透明対極導電層40aを設け、
この上に透明基板50aを配置したものであり、対極側か
ら光が入射する構造である。図8に示す構造は、透明基
板50a上に透明導電層10aを有し、下塗り層60を介して感
光層20を設け、更に電荷輸送層30及び透明対極導電層40
aを設け、この上に透明基板50aを配置したものであり、
両面から光が入射する構造となっている。図9に示す構
造は、支持基板50上に導電層10を設け、下塗り層60を介
して感光層20を設け、更に固体の電荷輸送層30を設け、
この上に一部対極導電層40又は金属リード11を有するも
のであり、対極側から光が入射する構造となっている。
In the structure shown in FIG. 2, the photosensitive layer 20 and the charge transport layer 30 are interposed between the transparent conductive layer 10a and the transparent counter electrode conductive layer 40a, and light is incident from both sides. Has become. In the structure shown in FIG. 3, the metal substrate 11 is partially provided on the transparent substrate 50a, the transparent conductive layer 10a is provided thereon, and the undercoat layer 60, the photosensitive layer 20, the charge transport layer 30, and the counter electrode conductive layer 40 are arranged in this order. And the support substrate 50 is further arranged,
The structure is such that light enters from the conductive layer side. The structure shown in FIG. 4 has a conductive layer 10 on a supporting substrate 50 and an undercoat layer 60.
The photosensitive layer 20 is provided via the above, the charge transport layer 30 and the transparent counter electrode conductive layer 40a are further provided, and the transparent substrate 50a partially provided with the metal lead 11 is arranged with the metal lead 11 side inside. The structure in which light is incident from the counter electrode side. In the structure shown in FIG. 5, a metal lead 11 is partially provided on a transparent substrate 50a, and a transparent conductive layer 10a (or 40a) is further provided between a set of an undercoat layer 60, a photosensitive layer 20, and a charge transport layer 30. Is a structure in which light is incident from both sides. The structure shown in FIG. 6 includes a transparent conductive layer 10a, an undercoat layer 60, and a transparent conductive layer 10a on a transparent substrate 50a.
The photosensitive layer 20, the charge transport layer 30, and the counter electrode conductive layer 40 are provided, and the support substrate 50 is disposed on the photosensitive layer 20, and the light is incident from the conductive layer side. The structure shown in FIG. 7 has a supporting substrate 50.
Having the conductive layer 10 on the top, the photosensitive layer 20 is provided via the undercoat layer 60, further the charge transport layer 30 and the transparent counter electrode conductive layer 40a are provided,
The transparent substrate 50a is arranged on this, and the structure is such that light enters from the counter electrode side. In the structure shown in FIG. 8, the transparent conductive layer 10a is provided on the transparent substrate 50a, the photosensitive layer 20 is provided via the undercoat layer 60, and the charge transport layer 30 and the transparent counter conductive layer 40 are further provided.
a is provided, and the transparent substrate 50a is arranged on this,
The structure is such that light enters from both sides. In the structure shown in FIG. 9, the conductive layer 10 is provided on the support substrate 50, the photosensitive layer 20 is provided via the undercoat layer 60, and the solid charge transport layer 30 is further provided.
A part of the counter electrode conductive layer 40 or the metal lead 11 is provided on this, and the structure is such that light enters from the counter electrode side.

【0104】[3]光電気化学電池 本発明の光電気化学電池は、上記本発明の光電変換素子
に外部負荷で仕事をさせるようにしたものである。光電
気化学電池のうち、太陽光による発電を主目的としたも
のを太陽電池と呼ぶ。
[3] Photoelectrochemical Cell The photoelectrochemical cell of the present invention is such that the photoelectric conversion element of the present invention is caused to work by an external load. Among the photoelectrochemical cells, those that mainly aim to generate electricity by sunlight are called solar cells.

【0105】光電気化学電池の側面は、構成物の劣化や
内容物の揮散を防止するためにポリマーや接着剤等で密
封するのが好ましい。導電性支持体及び対極にリードを
介して接続する外部回路自体は公知のものでよい。
The side surface of the photoelectrochemical cell is preferably sealed with a polymer, an adhesive or the like in order to prevent deterioration of the constituents and volatilization of the contents. The external circuit itself, which is connected to the conductive support and the counter electrode via the lead, may be a known one.

【0106】本発明の光電変換素子を太陽電池に適用す
る場合も、そのセル内部の構造は基本的に上述した光電
変換素子の構造と同じである。また、本発明の光電変換
素子を用いた色素増感型太陽電池は、従来の太陽電池モ
ジュールと基本的には同様のモジュール構造をとりう
る。太陽電池モジュールは、一般的には金属、セラミッ
ク等の支持基板の上にセルが構成され、その上を充填樹
脂や保護ガラス等で覆い、支持基板の反対側から光を取
り込む構造をとるが、支持基板に強化ガラス等の透明材
料を用い、その上にセルを構成してその透明の支持基板
側から光を取り込む構造とすることも可能である。具体
的には、スーパーストレートタイプ、サブストレートタ
イプ、ポッティングタイプと呼ばれるモジュール構造、
アモルファスシリコン太陽電池等で用いられる基板一体
型モジュール構造等が知られており、本発明の色素増感
型太陽電池も使用目的や使用場所及び環境により、適宜
モジュール構造を選択できる。具体的には、特開2000-2
68892号に記載の構造や態様とすることが好ましい。
When the photoelectric conversion element of the present invention is applied to a solar cell, the internal structure of the cell is basically the same as the structure of the photoelectric conversion element described above. Further, the dye-sensitized solar cell using the photoelectric conversion element of the present invention can basically have the same module structure as the conventional solar cell module. In the solar cell module, cells are generally formed on a supporting substrate such as metal or ceramic, and the structure is covered with a filling resin or protective glass to take in light from the opposite side of the supporting substrate. It is also possible to use a transparent material such as tempered glass for the supporting substrate and construct a cell on the transparent material to take in light from the transparent supporting substrate side. Specifically, a module structure called super straight type, substrate type, potting type,
A substrate-integrated module structure and the like used in amorphous silicon solar cells and the like are known, and the dye-sensitized solar cell of the present invention can also be appropriately selected in accordance with the purpose of use, place of use and environment. Specifically, JP 2000-2
It is preferable to adopt the structure and embodiment described in No. 68892.

【0107】[0107]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0108】1.二酸化チタン分散液の調製 内側をテフロン(登録商標)コーティングした内容積20
0mlのステンレス製容器に15gの二酸化チタン微粒子(日
本アエロジル(株)製「Degussa P-25」)、45gの水、
1gの分散剤(アルドリッチ社製「Triton X-100」)、
及び30gのジルコニアビーズ(ニッカトー社製、直径0.5
mm)を入れ、サンドグラインダーミル(アイメックス社
製)を用いて1500rpmで2時間分散処理し、ジルコニア
ビーズをろ過により除去して二酸化チタン分散液を得
た。得られた二酸化チタン分散液中の二酸化チタン微粒
子の平均粒径は2.5μmであった。なお、粒径はMALVERN
社製のマスターサイザーを用いて測定した。
1. Preparation of Titanium Dioxide Dispersion Inner Volume 20 Teflon® Coated Inside
In a 0 ml stainless steel container, 15 g of titanium dioxide fine particles (“Degussa P-25” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 45 g of water,
1 g of dispersant ("Triton X-100" manufactured by Aldrich),
And 30 g of zirconia beads (Nikkato, diameter 0.5
mm) and was subjected to a dispersion treatment for 2 hours at 1500 rpm using a sand grinder mill (manufactured by IMEX Co., Ltd.), and zirconia beads were removed by filtration to obtain a titanium dioxide dispersion liquid. The average particle diameter of the titanium dioxide fine particles in the obtained titanium dioxide dispersion was 2.5 μm. The particle size is MALVERN
It measured using the master sizer made by the company.

【0109】2.色素増感TiO2電極基板の作製 フッ素をドープした酸化スズ層を有する導電性ガラス
(旭硝子(株)製「TCOガラス-U」を20mm×20mmの大き
さに切断加工したもの、表面抵抗約30Ω/□)の導電面
側にガラス棒を用いて上記二酸化チタン分散液を塗布し
た。半導体微粒子の塗布量は20g/m2とした。その際、導
電面側の一部(端から3mm)に粘着テープを張ってスペ
ーサーとし、粘着テープが両端に来るようにガラスを並
べて一度に8枚ずつ塗布した。塗布後、粘着テープを剥
離し、室温で1日間風乾した。次にこのガラスを電気炉
(ヤマト科学(株)製マッフル炉「FP-32型」)に入
れ、450℃にて30分間焼成し、TiO2電極を得た。このTiO
2電極を取り出し冷却した後、色素R-1のエタノール溶液
(3×10-4mol/l)に3時間浸漬し、更に4-t-ブチルピリ
ジンに15分間浸漬した。これをアセトニトリルで洗浄
し、自然乾燥して色素増感TiO2電極基板を得た。
2. Preparation of Dye-Sensitized TiO 2 Electrode Substrate Conductive glass having a tin oxide layer doped with fluorine (“TCO glass-U” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., cut into a size of 20 mm × 20 mm) The titanium dioxide dispersion was applied to the conductive surface side having a surface resistance of about 30 Ω / □ using a glass rod. The coating amount of semiconductor fine particles was 20 g / m 2 . At that time, a part of the conductive surface (3 mm from the end) was covered with an adhesive tape to form a spacer, and the glass was lined up so that the adhesive tape was at both ends, and 8 sheets were applied at a time. After application, the adhesive tape was peeled off and air dried at room temperature for 1 day. Next, this glass was put into an electric furnace (Yamato Scientific Co., Ltd. muffle furnace “FP-32 type”) and baked at 450 ° C. for 30 minutes to obtain a TiO 2 electrode. This TiO
2 After taking out the electrode and cooling it, an ethanol solution of dye R-1
It was immersed in (3 × 10 −4 mol / l) for 3 hours, and further immersed in 4-t-butylpyridine for 15 minutes. This was washed with acetonitrile and air-dried to obtain a dye-sensitized TiO 2 electrode substrate.

【0110】3.光電気化学電池の作製 上述の色素増感TiO2電極基板(20mm×20mm)をこれと同
じ大きさの白金蒸着ガラスと重ね合わせた。次に、20質
量%の下記電解質塩Y-1、2質量%のヨウ素及び78質量
%のビスシアノエチルエーテル(BCE)からなる電解質
組成物を、両ガラスの隙間に毛細管現象を利用して染み
込ませてTiO2電極中に導入し、エポキシ系封止剤で封止
して図1に示した構造を有する比較例1の光電気化学電
池を作製した。
3. Preparation of Photoelectrochemical Cell The above-mentioned dye-sensitized TiO 2 electrode substrate (20 mm × 20 mm) was overlaid with platinum vapor-deposited glass of the same size. Next, 20% by mass of the following electrolyte salt Y-1, 2% by mass of iodine, and 78% by mass of biscyanoethyl ether (BCE) were used to soak the electrolyte composition into the gap between the two glasses using the capillary phenomenon. Then, it was introduced into a TiO 2 electrode and sealed with an epoxy-based sealant to prepare a photoelectrochemical cell of Comparative Example 1 having the structure shown in FIG.

【0111】電解質組成物を下記表1に示すものに変更
したこと以外は比較例1の光電気化学電池と同様の方法
により、実施例1〜20及び比較例2〜5の光電気化学電
池をそれぞれ作製した。ただし、電解質組成物の粘度が
高く毛細管現象を利用して電解質組成物を両ガラスの隙
間に染み込ませることが困難な場合は、電解質組成物を
50℃に加温してTiO2電極に塗布し、これを減圧下に置い
て電解質組成物を十分浸透させるとともにTiO2電極中の
空気を抜き、白金蒸着ガラス(対極)を重ね合わせた。
各実施例及び比較例に用いた電解質塩Y-1〜Y-3の構造を
以下に示す。
Photoelectrochemical cells of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 2 to 5 were prepared in the same manner as in the photoelectrochemical cell of Comparative Example 1 except that the electrolyte composition was changed to that shown in Table 1 below. Each was produced. However, when the viscosity of the electrolyte composition is high and it is difficult to allow the electrolyte composition to soak into the gap between the two glasses by utilizing the capillary phenomenon, the electrolyte composition is used.
It was heated to 50 ° C. and applied to a TiO 2 electrode, which was placed under a reduced pressure to sufficiently permeate the electrolyte composition, the air in the TiO 2 electrode was removed, and platinum evaporated glass (counter electrode) was laminated.
The structures of the electrolyte salts Y-1 to Y-3 used in each example and comparative example are shown below.

【0112】[0112]

【表1】 [Table 1]

【0113】[0113]

【化16】 [Chemical 16]

【0114】4.光電変換効率の測定 500Wのキセノンランプ(ウシオ電気(株)製)の光をOr
iel社製「AM1.5フィルター」及びシャープカットフィル
ター「Kenko L-42」を通すことにより、紫外線を含まな
い模擬太陽光を発生させた。この光の強度は70mW/cm2
あった。この模擬太陽光を50℃にて上記実施例1〜20及
び比較例1〜5の光電気化学電池に照射し、発生した電
気を電流電圧測定装置「ケースレーSMU238型」にて測定
した。各光電気化学電池の開放電圧、短絡電流密度、形
状因子、変換効率及び72時間暗所保存後の短絡電流密度
の低下率を下記表2に示す。
4. Measurement of photoelectric conversion efficiency Light from a 500 W xenon lamp (manufactured by USHIO INC.)
Simulated sunlight not containing ultraviolet rays was generated by passing through "AM1.5 filter" manufactured by iel and sharp cut filter "Kenko L-42". The intensity of this light was 70 mW / cm 2 . The simulated sunlight was applied to the photoelectrochemical cells of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 5 at 50 ° C., and the generated electricity was measured by a current-voltage measuring device “Keithley SMU238 type”. Table 2 below shows the open-circuit voltage, short-circuit current density, form factor, conversion efficiency, and reduction rate of the short-circuit current density after storage in the dark for 72 hours for each photoelectrochemical cell.

【0115】[0115]

【表2】 [Table 2]

【0116】表2に示したように、30質量%以上の有機
溶媒を含有する電解質組成物を用いた光電気化学電池
(比較例1〜3及び実施例1〜3)では暗所保存後の短
絡電流密度の低下が著しいが、本発明の電解質組成物を
用いた実施例1〜3の光電気化学電池は、従来のイミダ
ゾリウム塩のみを含有する電解質組成物を用いた比較例
1〜3の光電気化学電池よりも優れた変換効率及び保存
安定性を示した。また、表2より、短絡電流密度の低下
を抑えるためには電解質組成物の溶媒含有量は10質量%
以下とするのが好ましいことがわかる。従来のイミダゾ
リウム塩のみを用いた比較例4及び5の光電気化学電池
では短絡電流密度が低く、これが低い光電変換効率の原
因となっている。これに対して、四級塩電解質(I)及び
ヨウ素塩を含有する本発明の電解質組成物を用いた実施
例4〜20の光電気化学電池は高い短絡電流密度を示し、
それに伴い優れた変換効率が得られた。
As shown in Table 2, in the photoelectrochemical cells (Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3) using the electrolyte composition containing 30% by mass or more of an organic solvent, after storage in a dark place, Although the decrease in the short-circuit current density is remarkable, the photoelectrochemical cells of Examples 1 to 3 using the electrolyte composition of the present invention are Comparative Examples 1 to 3 using the electrolyte composition containing only the conventional imidazolium salt. It showed better conversion efficiency and storage stability than the above photoelectrochemical cell. Further, from Table 2, the solvent content of the electrolyte composition is 10% by mass in order to suppress the decrease in the short circuit current density.
It can be seen that the following is preferable. In the photoelectrochemical cells of Comparative Examples 4 and 5 using only the conventional imidazolium salt, the short-circuit current density is low, which causes the low photoelectric conversion efficiency. On the other hand, the photoelectrochemical cells of Examples 4 to 20 using the electrolyte composition of the present invention containing the quaternary salt electrolyte (I) and the iodine salt show a high short circuit current density,
Along with that, excellent conversion efficiency was obtained.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の電解質組
成物は耐久性及び電荷輸送能に優れており、この電解質
組成物を用いた光電変換素子は優れた光電変換特性を有
し、経時での特性劣化が少ない。かかる光電変換素子か
らなる光電気化学電池は太陽電池として極めて有効であ
る。
As described in detail above, the electrolyte composition of the present invention is excellent in durability and charge transporting ability, and the photoelectric conversion device using this electrolyte composition has excellent photoelectric conversion characteristics. Little deterioration in characteristics over time. A photoelectrochemical cell comprising such a photoelectric conversion element is extremely effective as a solar cell.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図2】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図3】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図4】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図5】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図6】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図7】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図8】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【図9】 本発明の好ましい光電変換素子の構造を示す
部分断面図である。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the structure of a preferable photoelectric conversion element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・導電層 10a・・・透明導電層 11・・・金属リード 20・・・感光層 21・・・半導体微粒子 22・・・色素 23・・・電荷輸送材料 30・・・電荷輸送層 40・・・対極導電層 40a・・・透明対極導電層 50・・・基板 50a・・・透明基板 60・・・下塗り層 10 ... Conductive layer 10a ... Transparent conductive layer 11 ... Metal leads 20 ... Photosensitive layer 21 ... Semiconductor fine particles 22 ... Dye 23 ... Charge transport material 30 ... Charge transport layer 40 ... Counter electrode conductive layer 40a: Transparent counter electrode conductive layer 50 ... Substrate 50a ... Transparent substrate 60 ... Undercoat layer

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I)により表される四級塩電
解質を含有することを特徴とする電解質組成物。 【化1】 一般式(I)中、Qは窒素原子と共に5又は6員環の芳香族
カチオンを形成する原子団を表し、R1は水素原子又は置
換基を表し、R2は置換基を表し、n1は0〜5の整数を表
し、X1は対イオンを表し、n2は0〜4の整数を表す。n1
が2以上のとき複数のR2は同じでも異なっていてもよ
く、R1及びR2のうち少なくとも1つは下記一般式(II)に
より表される置換基である。 【化2】 一般式(II)中、Lは前記芳香族カチオンとVとを連結する
2価連結基を表し、Vはカルボン酸基、スルホン酸基、
ホスホン酸基又はリン酸基のプロトン解離体を表す。
1. An electrolyte composition comprising a quaternary salt electrolyte represented by the following general formula (I). [Chemical 1] In general formula (I), Q represents an atomic group forming a 5- or 6-membered aromatic cation together with a nitrogen atom, R 1 represents a hydrogen atom or a substituent, R 2 represents a substituent, and n 1 represents Represents an integer of 0 to 5, X 1 represents a counter ion, and n 2 represents an integer of 0 to 4. n1
Is 2 or more, a plurality of R 2 may be the same or different, and at least one of R 1 and R 2 is a substituent represented by the following general formula (II). [Chemical 2] In the general formula (II), L represents a divalent linking group that links the aromatic cation and V, V is a carboxylic acid group, a sulfonic acid group,
It represents a proton dissociation product of a phosphonic acid group or a phosphoric acid group.
【請求項2】 請求項1に記載の電解質組成物におい
て、前記四級塩電解質とヨウ素塩を含有することを特徴
とする電解質組成物。
2. The electrolyte composition according to claim 1, which contains the quaternary salt electrolyte and an iodine salt.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の電解質組成物に
おいて、前記Qが形成する5又は6員環がイミダゾール
環又はピリジン環であることを特徴とする電解質組成
物。
3. The electrolyte composition according to claim 1 or 2, wherein the 5- or 6-membered ring formed by Q is an imidazole ring or a pyridine ring.
【請求項4】 請求項3に記載の電解質組成物におい
て、前記Qが形成する5又は6員環がイミダゾール環で
あることを特徴とする電解質組成物。
4. The electrolyte composition according to claim 3, wherein the 5- or 6-membered ring formed by Q is an imidazole ring.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の電解質
組成物において、前記R1が前記一般式(II)により表され
る置換基であることを特徴とする電解質組成物。
5. The electrolyte composition according to any one of claims 1 to 4, wherein R 1 is a substituent represented by the general formula (II).
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の電解質
組成物において、前記Vがカルボン酸基又はスルホン酸
基のプロトン解離体であることを特徴とする電解質組成
物。
6. The electrolyte composition according to claim 1, wherein V is a proton dissociation product of a carboxylic acid group or a sulfonic acid group.
【請求項7】 請求項6に記載の電解質組成物におい
て、前記Vがスルホン酸基のプロトン解離体であること
を特徴とする電解質組成物。
7. The electrolyte composition according to claim 6, wherein V is a proton dissociation product of a sulfonic acid group.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の電解質
組成物において、前記n2が0であることを特徴とする電
解質組成物。
8. The electrolyte composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the n2 is 0.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の電解質
組成物において、溶媒含有量が電解質組成物全体の10質
量%以下であることを特徴とする電解質組成物。
9. The electrolyte composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the solvent content is 10% by mass or less based on the whole electrolyte composition.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の電解質
組成物において、ヨウ素を含有することを特徴とする電
解質組成物。
10. The electrolyte composition according to claim 1, wherein the electrolyte composition contains iodine.
【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の電解質
組成物において、光電気化学電池に用いられることを特
徴とする電解質組成物。
11. The electrolyte composition according to claim 1, which is used for a photoelectrochemical cell.
【請求項12】 導電性支持体、感光層、電荷輸送層及び
対極を有する光電変換素子において、前記電荷輸送層が
請求項1〜11のいずれかに記載の電解質組成物からなる
ことを特徴とする光電変換素子。
12. A photoelectric conversion device having a conductive support, a photosensitive layer, a charge transport layer and a counter electrode, wherein the charge transport layer comprises the electrolyte composition according to any one of claims 1 to 11. Photoelectric conversion element.
【請求項13】 請求項12に記載の光電変換素子を用いる
ことを特徴とする光電気化学電池。
13. A photoelectrochemical cell comprising the photoelectric conversion element according to claim 12.
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