[发明专利]光电转换元件及光电化学电池、以及其中所用的金属络合物色素

权利要求书

1.一种光电转换元件，具有在导电性支撑体上侧配设着感光体、电荷转移体及对电极的层叠结构，所述感光体具有吸附着色素的半导体微粒子的层；并且所述光电转换元件使用下述式(1)所表示的金属络合物色素来作为所述色素。

ML¹L²X_mX·CI  (1)

[式(1)中，M表示金属原子。L¹表示下述式(L1)所表示的配体。L²表示下述式(L2)所表示的配体。X表示单齿配体或二齿配体。mX为1或2。CI表示必须使电荷中和的情况下的反荷离子。]

[化1]

[式中，R¹为烷基或芳香环基。N位的2个R¹中的至少一个表示分支烷基或经分支烷基取代的芳香环基。R²及R³表示烷基、烷氧基、氨基或卤素原子。n1表示0～4的整数。n2表示0～3的整数。L^a为单键或共轭链。E表示氮原子或CH。ml表示0或1。]

[化2]

[式中，Za、Zb及Zc分别独立地表示形成5员环或6员环的原子群。其中，Za、Zb及Zc所形成的环中的至少一个具有酸性基。c1表示0或1。]

2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中：所述M为Ru。

3.根据权利要求1或2所述的光电转换元件，其中：所述L2是由下述式(L2-1)所表示。

[化3]

[Ac表示酸性基。c1与式L2为相同含义。]

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其中：所述式(1)的色素是由下述式(1-1)或式(1-2)所表示。

[化4]

[式中，R¹、R²、R³、n1、n2、L^a、Ac与所述式(1)为相同含义。]

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光电转换元件，其中：所述连结基L^a为亚乙烯基。

6.根据权利要求4或5所述的光电转换元件，其中：所述式(1)的色素是由所述式(1-1)所表示。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光电转换元件，其中：所述R¹的分支烷基链具有四级碳原子，或者具有三级碳原子，且其侧链的烷基的碳数为2以上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光电转换元件，其中：提供于所述感光体中的色素包含多种色素，且其中的至少一种为所述式(1)所表示的色素。

9.根据权利要求8所述的光电转换元件，其中：所述多种色素中的至少一种的最大吸收波长在氢氧化四丁基铵甲醇溶液中为600nm以上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光电转换元件，其中：至少具有导电性支撑体及以被覆所述导电性支撑体的导电性表面的方式设置的半导体层，且在所述半导体层的半导体的表面上，承载着所述式(1)所表示的金属络合物色素、及具有一个以上的酸性基或其盐的基团的共吸附剂。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的光电转换元件，其中：所述感光体层进一步含有下述式(A)所表示的共吸附剂。

[化5]

[式中，Ac表示酸性基。Ra表示取代基。n表示0以上的整数。]

12.一种光电化学电池，其具备根据权利要求1至11中任一项所述的光电转换元件。

13.一种金属络合物色素，其由下述式(1)所表示。

ML¹L²X_mX.CI  (1)

[式(1)中，M表示金属原子。L¹表示下述式(L1)所表示的配体。L²表示下述式(L2)所表示的配体。X表示单齿配体或二齿配体。mX表示1或2。CI表示必须使电荷中和的情况下的反荷离子。]

[化6]

[式中，R¹为烷基或芳香环基。N位的2个R¹中的至少一个表示分支烷基或经分支烷基取代的芳香环基。R²及R³表示烷基、烷氧基、氨基或卤素原子。n1表示0～4的整数。n2表示0～3的整数。L^a为单键或共轭链。E表示氮原子或CH。m1表示0或1。]

[化7]

[式中，Za、Zb及Zc分别独立地表示形成5员环或6员环的原子群。其中，Za、Zb及Zc所形成的环中的至少一个具有酸性基。c1表示0或1。]