1300皿左右的光的优点。此外，还可^使 用包含选自上述的半导体中的至少1种W上的复合体，例如CdS/Ti〇2、CdS/AgI、Ag2S/AgI、 CdS/aiO、CdS/HgS、CdS/PbS、ZnO/aiS、aiO/aiSe、CdS/HgS、CdSx/CdSei-x、CdSx/Tei-x、CdSex/ Tei-X、ZnS/CdSe、ZnSe/CdSe、CdS/ZnS、Ti〇2/Cd3P2、CdS/CdSeCdyZni-yS、CdS/HgS/CdS等。另 夕h还可W使用聚苯撑乙締(polyphenylenevinyIene)、聚嚷吩、聚乙烘、并四苯、并五苯、献 菁等有机半导体。
[0092] 半导体层16可W利用公知的各种方法形成。在使用无机半导体的情况下，例如通 过将半导体材料的粉末与有机粘合剂(含有有机溶剂)的混合物赋予到导电层14上，其后实 施加热处理W除去有机粘合剂，由此可W得到由无机半导体构成的半导体层16。赋予上述 混合物的方法可W采用公知的各种涂布法或印刷法。作为涂布法，例如可列举刮刀法、棒涂 法、喷雾法、浸涂法、旋涂法，作为印刷法，可列举丝网印刷法。另外，根据需要，也可W将混 合物的膜加压。
[0093] 在使用有机半导体的情况下，也可W利用各种公知的方法形成半导体层16。只要 将有机半导体的溶液使用公知的各种涂布法或印刷法赋予到导电层14上即可。另外，例如 在使用数均分子量为1000 W上的高分子半导体的情况下，可列举旋涂法或滴涂法等涂布 法、丝网印刷或凹版印刷等印刷法。除运些湿式工艺方法W外，还可W采用瓣射法、蒸锻法 等干式工艺方法。
[0094] 作为光敏化剂，例如可W使用半导体超微粒子、色素、颜料。无论是无机材料还是 有机材料、还是它们的混合物都可W。从有效地吸收光、分离电荷的观点出发，优选色素，可 列举9-苯基咕吨系色素、香豆素系色素、叮晚系色素、S苯基甲烧系色素、四苯基甲烧系色 素、酿系色素、偶氮系色素、說蓝系色素、花青系色素、部花青系色素、咕吨系色素等。或RuL2 化2〇)2型的钉-顺式-二水合联化晚络合物(此处，L表示4,4'-二簇基-2,2'-联化晚）、或钉-S(RuLs)、钉-双(RuL2)、饿-S(OsLs)、饿-双(0sL2)等类型的过渡金属络合物、或锋-四（4-簇基苯基）日h嘟、铁-六氯化物络合物、献菁等。此外，例如还可W应用《FPD ? DSSC ?光存储 器和功能性色素的最新技术与材料开发》（（株)NTS)的DSSC-章中记载的色素。它们当中， 具有缔合性的色素紧密地凝聚而将半导体的表面覆盖，有时作为绝缘体层发挥功能。当光 敏化剂作为绝缘体层发挥功能时，可W对电荷分离界面(光敏化剂与半导体的界面)赋予整 流性，可W抑制电荷分离后的电荷的复合。
[0095] 作为具有缔合性的色素，优选具有W[化1]的化学式表示的结构的色素分子，例如 可W例示出具有W[化2]的化学式表示的结构的色素分子。予W说明，对于色素分子是否形 成了缔合体，可W通过比较溶解于有机溶剂等中的色素分子的吸收光谱、和担载于半导体 上的色素分子的吸收光谱而容易地判别。
[0096] 【化1】
[0098] (其中，Xi、X2分别独立地包含选自烷基、締基、芳烷基、芳基及杂环中的至少1种基 团，另外，上述至少1种基团可W分别独立地具有取代基。恥具有例如簇基、横酷基或麟酷 基。）
[0099] 【化2】
[0101] 另外，作为可W用作光敏化剂的半导体超微粒，可列举硫化儒、硫化铅、硫化银等 硫化物半导体的超微粒子。半导体超微粒的直径例如为1 nm~1 Onm。
[0102] 利用公知的各种方法将光敏化剂担载于半导体中。例如，可列举向溶解或分散有 光敏化剂的溶液中浸溃形成有半导体层(例如不含有光敏化剂的多孔半导体）的基板的方 法。作为该溶液的溶剂，只要适当地选择使用水、醇、甲苯、二甲基甲酯胺等可W溶解光敏化 剂的溶剂即可。另外，在浸溃于光敏化剂的溶液中的期间，也可W加热、或施加超声波。另 夕h也可W在浸溃后进行利用溶剂(例如醇）的清洗、和/或加热，由此除去剩余的光敏化剂。
[0103] 半导体层16中的光敏化剂的担载量例如为1 X IO-W~1 X l(T4mol/cm2的范围内，从 光电转换效率及成本的观点出发，例如优选0.1 X 1(T8~9.0 X l(T6mol/cm2的范围。
[0104] 予 W 说明，上述的 CdS、ZnS、In2S3、PbS、M〇2S、WS2、Sb2S3、Bi2S3、ZnCdS2、Cu2S、InP、 化2〇、CuO、CdSe可W吸收波长为350皿~1300皿左右的光，因此在使用它们形成半导体层的 情况下，也可W没有光敏化剂。
[0105] 另外，光阳极15A可W使用具有巧铁矿结构的有机无机混合型的巧铁矿化合物（W 下，称作"巧铁矿化合物"。）。巧铁矿化合物与上述的光敏化剂同样地被赋予到例如多孔半 导体的表面，但是近年来已经明确巧铁矿化合物本身为半导体运一点与光敏化剂不同。
[0106] 巧铁矿化合物WABX3的组成式来表示。在巧铁矿化合物中，优选A为第13族~第16 族的金属元素（例如Sn、Pb)、B为1价有机阳离子(例如甲基锭、乙基锭）、X为面素元素（例如 Cl、Br、I)所示的巧铁矿化合物，特别优选C出N出饥13。使用C曲N出饥13的巧铁矿敏化太阳能 电池被公开在例如 J. Burschka et al.，化 1:ure 499,316-319(doi :10.1038/naturel2340) 中。
[0107] 若使用巧铁矿化合物，则因高光吸收能力及电荷分离效率而得到高转换效率的光 电转换元件。巧铁矿化合物容易受到水、杂质的影响，但是通过适应本发明的新型结构，从 而可W抑制巧铁矿化合物的劣化。
[010引 <对电极〉
[0109] 对电极35A是作为光电转换元件的正极发挥功能的电极，从后述的固体化合物层 22中接受空穴，同时向固体化合物层22提供电子。作为形成对电极35A的材料，例如可列举 销、金、银、铜、侣、锭、铜等金属、石墨、碳纳米管、担载有销的碳等碳材料、铜-锡复合氧化 物、渗錬的氧化锡、渗氣的氧化锡等导电性金属氧化物、聚乙締二氧嚷吩、聚化咯、聚苯胺等 导电性高分子等。其中，优选销、石墨、聚乙締二氧嚷吩等。
[0110] 如图2~图4所示，对电极35A可W由透射可见光的导电层34和形成于导电层34上 的金属层36c构成。
[0111] 另外，如图4所例示的那样，在光阳极15C与电荷蓄积电极55C之间配置对电极35C 的构成中，对电极35C的金属层36c具有能够透过电解质溶液24的贯通孔。作为此种对电极 35C的金属层36c，例如可列举网状电极、栅格电极、在间隔件上形成有导电层的电极、导电 材料的多孔体等。作为网状电极，例如可W使用市售的通用的销网。在间隔件上形成有导电 层的电极例如可W通过在间隔件上利用瓣射法、蒸锻法堆积金、销等来制造。
[0112] <电解质介质〉
[0113] 电解质介质24典型的为电解质溶液24。电解质溶液24包含支持电解质(支持盐)和 溶剂。
[0114] 作为支持电解质，例如可列举四下基高氯酸锭、四乙基六氣憐酸锭、咪挫鐵盐或化 晚鐵盐等锭盐、高氯酸裡或四氣棚酸钟等碱金属盐等。
[0115] 溶剂优选离子传导性优异的溶剂。溶剂可W使用水系溶剂及有机溶剂的任意一 种，然而为了使溶质更加稳定化，优选有机溶剂。例如，可列举碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳 酸甲乙醋、碳酸乙締醋、碳酸丙締醋等碳酸醋化合物、乙酸甲醋、丙酸甲醋、丫-下内醋等醋 化合物、二乙酸、1,2-二甲氧基乙烧、1,3-二氧戊环、四氨巧喃、2-甲基-四氨巧喃等酸化合 物、3-甲基-2-嗯挫烧酬、2-甲基化咯烧酬等杂环化合物、乙腊、甲氧基乙腊、丙腊等腊化合 物、环下讽、二甲亚讽、二甲基甲酯胺等非质子性极性化合物等。它们既可W分别单独地使 用，也可W混合使用巧中W上。其中，优选碳酸乙締醋、碳酸丙締醋等碳酸醋化合物、丫-下内 醋、3-甲基-2-嗯挫烧酬、2-甲基化咯烧酬等杂环化合物、乙腊、甲氧基乙腊、丙腊、3-甲氧基 丙腊、戊腊等腊化合物。
[0116] 另外，作为溶剂，也可W使用离子液体，或者混合到上述溶剂中。若使用离子液体， 则可W提高将电解质溶液所接触的固体化合物层22所具有的氧化还原部稳定化的效果。另 夕h离子液体具有挥发性低、阻燃性高的特征。
[0117] 作为离子液体，可W使用全部的公知的离子液体，然而例如可列举1-乙基-3-甲基 咪挫鐵四氯基棚酸盐等咪挫鐵系、化晚系、脂环式胺系、脂肪族胺系、氮鐵胺系的离子液体、 或欧洲专利第718288号说明书、国际公开第95/18456号、电化学第65卷11号923页（1997 年）、J. Electrochem. Soc .，143卷，10 号，3099 页（1996年）、Inorg. ^em .，35卷，1168 页（1996 年）中记载的离子液体。
[0118] 如上所述，电解质溶液24优选不含有氧化还原物质，电解质溶液24中所含的氧化 还原物质例如优选至多为lOmM。
[0119] 氧化还原物质是指在氧化还原反应中可逆地W氧化体及还原体的形式存在的一 对物质。作为氧化还原物质，例如可列举氯化合物-氯、舰化合物-舰、漠化合物-漠、巧离子 (III)-巧离子(I)、隶离子(II)-隶离子(I)、钉离子(III)-钉离子(II)、铜离子(II)-铜离子 (I)、铁离子(III)-铁离子(II)、儀离子(II)-儀离子(111)、饥离子(III)-饥离子(II)、儘酸 离子-高儘酸离子等。
[0120] 若在电解质溶液内存在运些氧化还原物质，则蓄电时的自放电就会变大。运是因 为:在固体化合物层与电荷蓄电电极之间，氧化还原物质作为放电的中介物（=mediator) 发挥功能。电解质溶液中所含的氧化还原物质至多为lOmM，优选为ImMW下，更优选为0.1 mM W下。
[0121] 予W说明，电解质介质24除了可W是电解质溶液W外还可W是包含电解质溶液的 凝胶电解质。例如，凝胶电解质可W通过向电解质溶液中混合凝胶化剂而得到。作为凝胶化 剂，可W例示出利用交联反应生成高分子的凝胶化剂、含有可W聚合的多官能单体的凝胶 化剂、及油凝胶化剂。作为凝胶化电解质，可W应用通常使用的物质，例如为聚偏氣乙締等 偏氣乙締系聚合物、聚丙締酸等丙締酸系聚合物、聚丙締腊等丙締腊系聚合物及聚环氧乙 烧等聚酸系聚合物、或者在结构中具有酷胺结构的聚合物。
[0122] <固体化合物层〉
[0123] 如上所述，固体化合物层22具有在内部含有电解质溶液24的结构。固体化合物层 22例如包含高分子凝胶层，该高分子凝胶层含有具有氧化还原部的高分子。固体化合物层 22或者含有多孔体或可W插入的固体。在固体化合物层22含有多孔体或可W插入的固体 时，固体化合物层22例如还含有具有导电性的碳。可W插入的固体例如为LiCo化、LiMn〇2、 LiNi〇2,将它们的微粉末、导电性的碳材料和粘合剂混合后使用。导电性的碳材料将空穴向 对电极32传输，并且将被氧化了的光敏化剂还原。固体化合物层22具有氧化还原物质的功 能，同时具有固定或保持氧化还原物质的功能。
[0124] 固体化合物层22如图2例示那样W与光阳极15A及对电极35A直接接触的方式进行 设置，但是也可W在光阳极15A与固体化合物层22之间设置电子传输层。作为电子传输层， 例如可W国际公开第2011/013760号中记载的n型凝胶层。
[0125] 接着，对高分子凝胶层中所含的高分子进行详细说明。
[0126] 高分子凝胶层含有高分子和电解质溶液。高分子凝胶层处于向由高分子形成的网 眼结构中导入了电解质溶液的状态，作为整体是固体状态。高分子优选数均分子量为1000 W上的物质，更优选实质上不含有分子量不足1000的低分子量成分。高分子的分子量的上 限没有特别限制，然而例如为100万W下。通过除去低分子量成分，可W抑制具有氧化还原 部的低分子量成分向电解质溶液24中溶出并在电荷蓄积电极55中被还原。可W利用沉淀精 制等使高分子中所含的分子量为1000 W下的低分子成分的量减少。对于从高分子中向电解 质溶液中溶出的氧化还原物质的浓度，W下式算出的溶出浓度优选为ImMW下，更优选为 0.1 mMW下。予W说明，氧化还原物质的浓度可W利用微分脉冲伏安图表等进行测