[发明专利]新型化合物及担载有该新型化合物的担载体

说明书

技术领域

本发明涉及新型化合物、将该新型化合物担载于载体而成的担载体及使用了该担载体的光电转换元件。

背景技术

一直以来，在多种多样的技术领域中广泛使用色素。举其一例时，在太阳能电池等光电转换元件的领域中，具有光增感作用的色素被用于色素增感型光电转换元件中。该色素增感型光电转换元件理论上可期待高效率，相比较于使用了以往的硅半导体的光电转换元件，认为能够以低成本进行制造。

色素增感型光电转换元件具有带有使用了色素的载体的氧化物半导体的电极。该色素增感型光电转换元件中，色素将入射到元件的光吸收而被激发，被激发的色素将电子注入到载体中，从而进行光电转换。

作为提高色素增感型光电转换元件的转换效率及耐久性的手法，探讨了提高载体和色素的担载性。即，通过提高物理和/或化学的吸附性，能够使色素的激发能量以高效率移动至载体，还可以抑制色素溶出至元件中(具体地说是溶出至电解液等中)。作为提高担载性的手法，公开了使色素分子具有羧酸基发生酰胺键合而成的结构的手法(专利文献1)、使色素分子具有2个羧基的手法(专利文献2)等。

就作为色素增感型光电转换元件的主要用途之一的太阳能电池而言，在其用途的特性方面要求高的耐久性，而公知的色素及使用了该色素的光电转换元件仍无法获得充分的特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-122088号公报

专利文献2：日本特开2000-299139号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

因此，本发明的目的在于提供新型化合物、特别是作为对载体显示出高吸附性的色素的新型化合物、将该新型化合物担载于载体而成的担载体及高效率和高耐久性的光电转换元件。

用于解决技术问题的方法

本发明人们深入研究的结果发现了具有特定结构的新型化合物，该化合物可达成上述目的，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述通式(1)所示的新型化合物、担载有该化合物的担载体及具备具有该担载体的电极的光电转换元件。

(式中，Z为不饱和脂肪族烃基、芳香族烃基、芳香族杂环基或这些基团中的1种或2种以上连接而成的碳原子数为1～50的共轭性基团，

R1表示被羧基、氰基、氨基、酰胺基或硝基中的至少1个取代了的碳原子数为6～20的芳香族烃基、被脂肪族烃基取代了的碳原子数为7～20的芳香族烃基或碳原子数为1～20的脂肪族烃基，该脂肪族烃基还可以被-O-、-COO-、-OCO-、-NR²⁴-、-NR²⁴COO-或-OCONR²⁴-中断1～3次，当被中断2次以上时，中断的基团不相邻，R²⁴表示被羧基、氰基、氨基、酰胺基或硝基取代的或未被取代的碳原子数为6～10的芳香族烃基、被脂肪族烃基取代了的碳原子数为7～15的芳香族烃基或碳原子数为1～10的脂肪族烃基，

R2表示氢原子或可被取代的碳原子数为1～20的烃基，R30、R31、R32、R33、R40、R41、R42、R43及R44各自独立地表示氢原子或可被取代的烃基，R30与R31、R40与R41、R41与R42、R42与R43、R33与R44还可分别连接形成环，

R5表示氢原子或氰基，

R11为下述部分结构式(11-1)或(11-2)所示的基团。)

(式中，n表示1～4的整数，

环A表示苯环、萘环、环己烷环、环己烯环或环己二烯环，

式中的除羧基的氢原子以外的氢原子可被羧基、氰基、氨基、酰胺基、硝基或被这些基团取代了的碳原子数为1～4的脂肪族烃基或者碳原子数为1～4的无取代脂肪族烃基所取代。)

发明效果

本发明的新型化合物由于具有羧基及上述R1所示的基团，因此会提供吸附性优异、并且高效率、高耐久的担载体及电极，适于太阳能电池等光电转换元件。

附图说明

图1为表示本发明的光电转换元件之一例的截面构成的示意图。

图2为图1所示的本发明的光电转换元件的主要部分的放大图。

具体实施方式

以下根据优选的实施方式说明本发明的新型化合物、本发明的担载体及使用该担载体而成的光电转换元件。