光电转换元件、色素增感太阳能电池、金属络合物色素、色素溶液、以及三联吡啶化合物或其酯化物的制作方法

技术特征：

1.一种光电转换元件，其为具有导电性支持体、包含电解质的感光体层、包含电解质的电荷转移体层、以及反电极的光电转换元件，其中，该感光体层具有半导体微粒，该半导体微粒负载有下式(I)所表示的金属络合物色素，

式(I) M(LA)(LD)_p(LX)_q·(CI)_z

式中，M表示金属离子；

LA表示下式(LA-1)所表示的三齿配体；

LD表示双齿或三齿配体，p表示0或1；

LX表示单齿配体；当p为0时q表示3，当p为1、LD为三齿配体时q表示0，当p为1、LD为双齿配体时q表示1；

CI表示为了中和金属络合物色素的电荷所需要的抗衡离子，z表示0～3的整数；

【化1】

式中，Za和Zb各自独立地表示为了形成5元或6元环所需要的非金属原子组；其中，Za和Zb各自形成的环的至少一者具有酸性基团；L^W各自独立地表示氮原子或CR^W，R^W表示氢原子或取代基；

Het¹表示含有噻吩环的杂亚芳基，该噻吩环与含有L^W的杂环键合；

Ar¹表示亚芳基或杂亚芳基；m表示0～5的整数；

R¹和R²各自独立地表示烷基、芳基或杂芳基。

2.如权利要求1所述的光电转换元件，其中，

上述Za形成的环为选自由吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、三嗪环、四嗪环、喹啉环、异喹啉环、咪唑环、吡唑环、三唑环、噻唑环、噁唑环、苯并咪唑环、苯并三唑环、苯并噁唑环和苯并噻唑环组成的组中的至少一种；

上述Zb形成的环为选自由吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、三嗪环、四嗪环、喹啉环、异喹啉环、咪唑环、三唑环、噻唑环、噁唑环、苯并咪唑环、苯并三唑环、苯并噁唑环和苯并噻唑环组成的组中的至少一种；

上述含有L^W的杂环为选自由吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、三嗪环、四嗪环、喹啉环和异喹啉环组成的组中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的光电转换元件，其中，上述M为Ru²⁺或Os²⁺。

4.如权利要求1～3的任一项所述的光电转换元件，其中，上述LA由下式(LA-2)所表示，

【化2】

式中，Het¹、Ar¹、m、R¹和R²分别与上述式(LA-1)的Het¹、Ar¹、m、R¹和R²含义相同；

Anc1和Anc2各自独立地表示酸性基团。

5.如权利要求1～4的任一项所述的光电转换元件，其中，上述R¹和R²均为芳基或杂芳基。

6.如权利要求1～5的任一项所述的光电转换元件，其中，上述Het¹为下式(AR-1)～(AR-3)的任一式所表示的噻吩环基，

【化3】

式中，R^L1～R^L6各自独立地表示氢原子或取代基；R^L1与R^L2可以相互键合形成环；

*表示与含有L^W的杂环键合的位置，**表示与式(LA-1)的Ar¹或N原子键合的位置。

7.如权利要求1～6的任一项所述的光电转换元件，其中，上述LA由下式(LA-3)所表示，

【化4】

式中，Y¹表示氧原子、硫原子或-CR^L21＝CR^L22-；R^L7～R^L22各自独立地表示氢原子或取代基，R^L7～R^L22中相邻的2个可以相互连结形成环；

Anc1和Anc2各自独立地表示酸性基团；

n表示0或1。

8.如权利要求1～7的任一项所述的光电转换元件，其中，上述酸性基团为羧基或其盐。

9.如权利要求1～8的任一项所述的光电转换元件，其中，上述LD为下式(2L-1)～(2L-4)的任一式所表示的双齿配体，

【化5】

式中，环D^2L表示芳香环；A¹¹¹～A¹⁴¹各自独立地表示氮原子的阴离子或碳原子的阴离子；R¹¹¹～R¹⁴³各自独立地表示氢原子或不具有上述酸性基团的取代基；*表示在上述金属离子M上的配位位置。

10.如权利要求1～8的任一项所述的光电转换元件，其中，上述LD为下式(3L-1)～(3L-4)的任一式所表示的三齿配体，

【化6】

式中，环D^2L表示芳香环；A²¹¹～A²⁴²各自独立地表示氮原子或碳原子；其中，A²¹¹与A²¹¹、A²²¹与A²²²、A²³¹与A²³²、A²⁴¹与A²⁴²各组中各自至少1个为阴离子；R²¹¹～R²⁴¹各自独立地表示氢原子或不具有上述酸性基团的取代基；*表示在上述金属离子M上的配位位置。

11.一种色素增感太阳能电池，其具备权利要求1～10的任一项所述的光电转换元件。

12.一种金属络合物色素，其由下式(I)所表示，

式(I) M(LA)(LD)_p(LX)_q·(CI)_z

式中，M表示金属离子；

LA表示下式(LA-1)所表示的三齿配体；

LD表示双齿或三齿配体；p表示0或1；

LX表示单齿配体；当p为0时q表示3，当p为1、LD为三齿配体时q表示0，当p为1、LD为双齿配体时q表示1；

CI表示为了中和金属络合物色素的电荷所需要的抗衡离子；z表示0～3的整数；

【化7】

式中，Za和Zb各自独立地表示为了形成5元或6元环所需要的非金属原子组；其中，Za和Zb各自形成的环的至少一者具有酸性基团；L^W各自独立地表示氮原子或CR^W，R^W表示氢原子或取代基；

Het¹表示含有噻吩环的杂亚芳基，该噻吩环与含有L^W的杂环键合；

Ar¹表示亚芳基或杂亚芳基；m表示0～5的整数；

R¹和R²各自独立地表示烷基、芳基或杂芳基。

13.一种色素溶液，其含有权利要求12所述的金属络合物色素和溶剂。

14.一种由下式(LA-2)所表示的三联吡啶化合物或其酯化物，

【化8】

式中，Het¹表示杂亚芳基，该杂亚芳基包含与吡啶环键合的噻吩环；

Ar¹表示亚芳基或杂亚芳基；m表示0～5的整数；

R¹和R²各自独立地表示烷基、芳基或杂芳基；

Anc1和Anc2各自独立地表示酸性基团。