用于染料敏化太阳能电池的染料和染料敏化太阳能电池的制作方法

文档序号:3618906阅读:297来源:国知局
专利名称:用于染料敏化太阳能电池的染料和染料敏化太阳能电池的制作方法
技术领域
本发明涉及用于染料敏化太阳能电池的染料和使用其的染料敏化太阳能电池。
技术背景
为了解决关于能源和全球环境的紧迫问题,对用新能源替代常规化石燃料的研 究正在各个领域中展开。
这些研究之一是关于太阳能电池,其依赖不竭的太阳光为其能量来源并且对环 境良好适应。
在各种太阳能电池中特别受关注的是染料敏化太阳能电池,因为其可以由廉价 材料制备并且在其制备过程中不需要真空设备,因此自从Gratzel等提出以来就其实际 应用对其进行了长期研究。
染料敏化太阳能电池配设有能够吸收光的半导体电极,该半导体电极由多孔金 属氧化物和吸附在其上的染料构成。
为使太阳能电池具有最大转化效率,吸附在半导体电极上的染料的量应尽可能 大,所述转化效率与由太阳光的吸收所产生的电子的量成比例。
为此原因,用于染料敏化太阳能电池的染料需要对金属氧化物的高的亲和性和 良好的附着性。
其还需要在有机溶剂中高的溶解性,这是因为其对半导体电极的吸附通常通过 将该半导体电极浸渍在染料溶解于有机溶剂的溶液中来实现。
已报导有关用于染料敏化太阳能电池的染料,该染料是基于具有引入其中的羧 基用以改善对多孔金属氧化物的亲和性和附着性的低聚噻吩化合物。(参见非专利文献 1)
然而,除涵盖通过引入羧基的亲和性和附着性的改善的上述之外没有关于低聚 噻吩化合物的其它报导。此外,至今为止尚无进行制备聚噻吩化合物作为具有宽吸收波 长范围的染料的尝试。
非专利文献1: TanakaK.等,Chemistry Letters,2006,35(6),第 592-593 页。 发明内容
本发明要解决的问题
鉴于前述完成了本发明。本发明的目的是提供用于染料敏化太阳能电池的染料 和与其合并的太阳能电池,该染料对多孔金属氧化物的亲和性和附着性以及在有机溶剂 中的溶解性是优异的。
用于解决该问题的手段
作为以实现前述目的的深入研究的结果,本发明人发现具有磷酸(酯)基团的聚 或低聚噻吩化合物对多孔金属氧化物的亲和性和附着性以及在有机溶剂中的溶解性是优 异的并因此其适合于用作用于染料敏化太阳能电池的染料。该发现产生了本发明。
本发明提供如下。
1、一种用于染料敏化太阳能电池的染料,该染料中含有下式(1)表示的磷酰基 噻吩化合物
[化学式1]
权利要求
1.-种用于染料敏化太阳能电池的染料,该染料中含有下式(1)表示的磷酰基噻吩化合物[化学式1]
2.一种组合物,其含有权利要求1中所述的磷酰基噻吩化合物。
3.一种清漆,其含有权利要求1中所述的磷酰基噻吩化合物。
4.一种有机薄膜,其含有权利要求1中所述的磷酰基噻吩化合物。
5.一种有机薄膜,其由权利要求4中所述的清漆制备。
6.—种半导体电极,该电极包含透光衬底,层合在所述衬底上的透明导电膜,和层合在所述透明导电膜上的金属氧 化物多孔半导体,所述多孔半导体具有吸附到所述多孔半导体表面的如权利要求1中所述的用于染料 敏化太阳能电池的染料。
7.—种半导体电极,该电极包含具有多孔半导体的衬底,该衬底已浸渍在权利要求 3中所述的清漆中使得所述多孔半导体吸附如上述所述的用于染料敏化太阳能电池的染 料。
8.—种染料敏化太阳能电池,该电池包含权利要求6中所述的半导体电极、对电极、 和介于所述半导体电极和所述对电极之间的电解质。
全文摘要
本发明公开了用于染料敏化太阳能电池的染料,其对多孔金属氧化物表现出高的亲和性和附着性,同时在有机溶剂中具有优异的溶解性。该用于染料敏化太阳能电池的染料含有式(1)表示的特定磷酰基噻吩化合物。还公开了使用用于该染料敏化太阳能电池的染料的染料敏化太阳能电池。
文档编号C08L65/00GK102027631SQ20098011402
公开日2011年4月20日 申请日期2009年3月19日 优先权日2008年3月25日
发明者中崎城太郎, 久保贵哉, 大谷直树, 濑川浩司 申请人:日产化学工业株式会社
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