[发明专利]电解质组合物及其用途

说明书

本发明提供包含碘(A)、除有机盐以外的硫化合物(B)、以及碱性氮化合物(C)的电解质组合物。该电解质组合物在光程长度1cm、波长400nm下的透光率可以为30％以上。上述硫化合物(B)可以是选自硫醇类、硫醚类及二硫醚类中的至少1种(特别是直链状或支链状C_4‑18烷基硫醇等具有链状或环状烷烃骨架的硫醇类)。上述碱性氮化合物(C)可以是胺类(特别是吡啶类)。上述硫化合物(B)的比例相对于上述碱性氮化合物(C)可以为0.1～2倍摩尔左右。上述电解质组合物还可以包含碘化物盐(D)。上述电解质组合物可以是色素增敏太阳能电池的电解液。上述电解质组合物可以简便地制备，尽管包含碘，透明性也高，着色也得到了抑制。

技术领域

本发明涉及可以用于色素增敏太阳能电池的电解液等的电解质组合物及其用途。

背景技术

太阳能电池作为环境负担小的清洁能源而备受瞩目，虽然已经实际上实用化，但存在对室内等的微弱光的转换效率小等的课题。因此，正在积极进行通过对光电转换元件主体本身加以改良来提高光电转换效率的开发，另一方面，也在进行通过改良电解液来提高光电转换效率的开发。

在日本特开2009-76369号公报(专利文献1)中，作为能够提高电动势、最大输出功率及再循环特性的色素增敏太阳能电池，公开了一种具备包含硝酰自由基化合物的电解质层的色素增敏太阳能电池。该文献也记载了，为了抑制电解质中包含的卤离子的渗出所导致的腐蚀，可以构建不含碘等卤离子的新型的色素增敏太阳能电池系统。在实施例中，作为电解质溶液(电解液)，制备了在包含作为氧化还原介体的硝酰基化合物、四丁基高氯酸铵及甲氧基丙腈的电解液、I^-/I₃^-电解液中添加硝酰基化合物而成的电解液。

但是，在该电解质层中包含碘的情况下，会因着色而导致透明性降低，光电转换效率降低。

在日本特开2012-195280号公报(专利文献2)中，作为能够提高耐久性的色素增敏太阳能电池等的光电转换元件，公开了具备电解质层的光电转换元件，所述电解质层包含分子量为59.04g/摩尔以上的具有阴离子的盐及6.04≤pKa≤7.3的添加剂。在实施例中，在包含碘的电解液中配合胍三氟磺酸盐(GuOTf)等作为上述具有阴离子的盐，并进一步配合2-氨基吡啶、4-甲氧基吡啶、4-乙基吡啶、N-甲基咪唑、二甲基吡啶等作为6.04≤pKa≤7.3的添加剂，从而制备了电解液。

但是，该电解质层也会因着色而导致透明性降低，光电转换效率降低。

在WO2006/123785(专利文献3)中，作为不会引起经时的光电转换效率降低、且碘导致的显色得到了抑制的色素增敏太阳能电池的电解质组合物，公开了一种包含介质、和相对于该介质为难溶性且平均粒径为20μm以下的碘-环糊精包合物的电解质组合物。在实施例中，制备了包含上述包合物、碘化锂、4-叔丁基吡啶、碘化1-丙基-2,3-二甲基咪唑、以及3-甲氧基丙腈的电解质组合物。

但是，在该电解质组合物中，不仅环糊精是必要的，而且需要预先合成碘-环糊精包合物、并控制相对于介质难溶的包合物的粒径，操作性、生产性差。另外，由于碘-环糊精包合物相对于介质是难溶性的，导致添加量受限，因此无法确保足够的碘浓度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-76369号公报(权利要求1、第[0009]段、实施例)

专利文献2：日本特开2012-195280号公报(权利要求1及3、实施例)

专利文献3：WO2006/123785(权利要求1、第[0008]段、实施例)

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供能够简便地制备、尽管包含碘也具有高透明性、且着色也得到了抑制的电解质组合物及其用途。