[发明专利]光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电转换元件，特别涉及一种被光敏化了的光电转换元件。此处，被光敏化了的光电转换元件包括所谓的色素敏化太阳能电池，此外，还包括即使在屋内等照度较低的环境中也可以发电的色素敏化型的发电元件。

背景技术

近年来，作为光敏化剂使用了色素的色素敏化太阳能电池的研究开发得到推进。以往的色素敏化太阳能电池在典型的情况下，具备含有色素的光阳极、对电极、设于光阳极与对电极之间的电子传输层及空穴传输层、和包含氧化还原对的电解质溶液。为了提高色素敏化太阳能电池的特性，要求提高各个构成要素的特性。

专利文献1中，公开有通过使用含有具有氧化还原部的有机化合物的凝胶层作为空穴传输层而提高了空穴传输特性的光电转换元件。专利文献1的光电转换元件在电子传输层中也使用了包含有机化合物的凝胶层。

专利文献2中，公开有具有蓄电功能的储能型色素敏化太阳能电池。专利文献2中记载的储能型色素敏化太阳能电池具备：在第一电解质溶液中配置有光电极和对电极的单元(cell)部分、和在由阳离子交换膜与该单元(cell)部分分隔的第二电解质溶液中配置有电荷蓄积电极的电池部分。第二电解质溶液的阳离子种类与第一电解质溶液相同，而阴离子种类不同。第一电解质溶液含有氧化还原物质(I^-/I₃^-)，阳离子交换膜是为了防止氧化还原物质向第二电解质溶液移动而设置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1国际公开第2011/013760号

专利文献2日本特开2006-172758号公报

发明内容

发明的概要

发明所要解决的问题

但是，根据本申请发明人的研究发现，专利文献2中记载的储能型色素敏化太阳能电池存在有放电速率低的问题。该问题由如下的原因引起，即，第一电解质溶液与第二电解质溶液之间的离子的移动受到分隔单元部分与电池部分的阳离子交换膜的阻碍。

因而，本发明提供一种与专利文献2中记载的储能型色素敏化太阳能电池相比提高了放电速率的具有蓄电功能的光电转换元件。

用于解决问题的方法

本发明的某个实施方式的光电转换元件具有：光阳极、对电极、配置于所述光阳极与所述对电极之间的固体化合物层、与所述对电极隔着间隙配置的电荷蓄积电极、和包含于所述固体化合物层中并且充满所述间隙的电解质介质。

发明的效果

本发明的某个实施方式的光电转换元件具有蓄电功能，并且可以以高于以往的速率放电。

附图说明

图1(a)及(b)是示意性的表示本公开的某个实施方式的光电转换元件100的结构的图，(a)表示充电状态，(b)表示放电状态。

图2是示意性的表示比较例1的光电转换元件300的结构的图。

图3是示意性的表示比较例2的光电转换元件400的结构的图。

图4是表示对实施例1的光电转换元件进行从光照射时到设为黑暗时之间的电压的经时变化的测定的结果的曲线图。

图5是表示对实施例2的光电转换元件进行从光照射时到设为黑暗时之间的电压的经时变化的测定的结果的曲线图。

图6是表示对实施例1及2的光电转换元件进行从光照射时到设为黑暗时之间的电压的经时变化的测定的结果的曲线图。

图7是本公开的另一个实施方式的光电转换元件200的示意性的剖面图。

图8是本公开的另一个实施方式的光电转换元件200A的示意性的剖面图。

图9是本公开的另一个实施方式的另一个光电转换元件200B的示意性的剖面图。

图10是本公开的另一个实施方式的另一个光电转换元件200C的示意性的剖面图。

图11是表示实施例6及比较例4的光电转换元件的电解质溶液维持率的曲线图。

具体实施方式

本公开包括以下的项目中记载的光电转换元件。

[项目1]

一种光电转换元件，具有：光阳极、对电极、配置于所述光阳极与所述对电极之间的固体化合物层、与所述对电极隔着间隙配置的电荷蓄积电极、和包含于所述固体化合物层中并且充满所述间隙的电解质介质。

[项目2]

根据项目1中记载的光电转换元件，其中，所述电解质介质为电解质溶液，所述电解质溶液中所含的氧化还原物质至多为10mM。

[项目3]