本发明专利技术提供一种光电转换元件，其包含具有多孔半导体层（１０６）和透明电极（１０７）的光电极（１０１）以及以面对所述光电极（１０１）的方式布置的对电极（１０２），其中将由通式１表示的硝酰基自由基化合物主要封装在所述光电极（１０１）与所述对电极（１０２）之间。（在通式１中，Ａ表示取代或未取代的芳基，且可含有氧、氮、硫、硅、磷、硼或卤素原子中的一个或多个原子，且所述芳基可通过将多个芳基稠合而得到）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,光学传感器和太阳能电池的制作方法
本专利技术涉及，光学传感器和太阳能电池。
技术介绍
至今为止，已经提出了将光能转换为电能的各种光电转换元件。其中，已经越来越积极地研究并开发太阳能电池以作为代替化石燃料的下一代清洁能源。目前付诸实际使用的太阳能电池具有使用无机半导体如硅的PN结型，但是比其他能源更高的发电成本已经成为了其扩展的障碍。因此，已经提出了制造成本可大大下降的新型太阳能电池。在由瑞士洛桑联邦理工大学的Graetzel等人于1991年提出的染料敏化太阳能电池(Graetzel型)中，使用相对廉价的材料和简易的制造方法获得了与无定形硅相同水平的转换效率。因此，期望将Graetzel型染料敏化太阳能电池作为下一代太阳能电池而付诸实际使用。Graetzel型染料敏化太阳能电池包含其中在导电衬底上形成具有吸光功能的多孔半导体层吸收染料的光电极、与所述光电极相对并由导电材料形成的对电极、以及布置在两种电极之间的电解质层(电荷输送层)。在Graetzel型染料敏化太阳能电池中，将电子从已经吸收光的激发染料注入到半导体电极中，且电子通过电解质中氧化还原剂的氧化反应而移动到染料中。电解质中的氧化还原剂在对电极中被再次还原，由此电池进行工作。 使用染料敏化作用的这种光化学反应电池在过去是已知的。然而，在Graetzel型染料敏化太阳能电池中，通过使用通过将微粒烧结为半导体电极而形成的多孔二氧化钛电极可将有效的反应表面积提高1000倍，由此提取更大的光电流。用于Graetzel型染料敏化太阳能电池中的染料的实例为包含专利文献1中所述的过渡金属络合物的光谱敏化染料。更具体地，将作为联吡啶络合物的一种且作为敏化染料具有优异效果的顺式二(异硫氰酸根合)_ 二，2'-联吡啶_4，4' -二羧酸酯)钌 (II)双-四丁基铵络合物(所谓的N719)典型地用作光谱敏化染料。另外，典型地使用作为联吡啶络合物的一种的顺式二(异硫氰酸根合)_ 二，2'-联吡啶_4，4' - 二羧酸酯)钌(II)(所谓的N3)和作为三吡啶络合物的一种的三(异硫氰酸根合M2，2' :6'， 2"-三联吡啶_4，4'，4〃 -三羧酸酯)钌(II)三-四丁基铵络合物(所谓的黑色染料)。 近年来，已经报道了不含金属络合物的有机材料如香豆素类材料的衍生物。关于用于Graetzel型染料敏化太阳能电池中的电解质层，典型地使用将电解质插入到半导体电极与对电极之间的方法，所述电解质是通过将含碘和/或碘离子的氧化还原剂溶于腈类有机溶剂或挥发性低的离子液体中而得到的。因为将具有高腐蚀性的碘用于这种方法中，所以专利文献2公开了，通过凝胶化将电解质制成拟固体，从而阻止液体泄漏至外部。还报道了，将2，2，6，6_四甲基哌啶N-氧基(TEMPO)自由基用作不含碘的氧化还原剂(非专利文献1)。相关文献专利文献4专利文献1 日本特开平11-345991号公报专利文献2 日本特开2002-289271号公报非专利文献非专利文献 1: “ The 2, 2,6,6-Tetramethyl-l-piperidinyloxy Radical :An Efficient, Iodine-Free Redox Mediator for Dye-Sensitized Solar Cells" ( "2,2, 6，6-四甲基-1-哌啶基氧基自由基用于染料敏化太阳能电池的有效的、不含碘的氧化还原介体，，)，Z. Zhang, P. Chen, Τ. N. Murakami, S. Μ. Zakeeruddin, Μ. Graetzel, Advanced Functional Materials,(先进功能材料)第 18 卷，2008 年，第 341 346 页。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题至今为止，已经举例说明了 Graetzel型染料敏化太阳能电池。已经对这种光电转换元件进行了多种研究且在实用性方面还具有提升的空间。本专利技术的目的是提供实用性优异的光电转换元件。解决所述问题的手段根据本专利技术，提供一种光电转换元件，其包含包含半导体层和透明导电衬底的光电极；和与所述光电极相对的对电极，其中将由通式1表示的硝酰基自由基化合物主要封装到光电极和对电极之间。权利要求1. 一种光电转换元件，其包含 包含半导体层和透明导电衬底的光电极；和与所述光电极相对的对电极，其中由通式1表示的硝酰基自由基化合物主要封装在所述光电极与所述对电极之间，2.如权利要求1所述的光电转换元件，其中所述由通式1表示的硝酰基自由基化合物为由通式2表示的化合物3.如权利要求1所述的光电转换元件，其中所述由通式1表示的化合物含有由通式2表示的化合物4.如权利要求1所述的光电转换元件，其中所述由通式1表示的硝酰基自由基化合物为由通式3表示的化合物5.如权利要求1 4中任一项所述的光电转换元件，其中所述硝酰基自由基化合物以将其溶于选自有机溶剂、熔融盐和离子液体中的一种或多种物质中而得到的溶液的方式封装在所述光电极与所述对电极之间。6.如权利要求1 5中任一项所述的光电转换元件，其中所述半导体层由含二氧化钛的半导体材料形成。7.一种光学传感器，其包含权利要求1 6中任一项的光电转换元件。8.一种太阳能电池，其包含权利要求1 6中任一项的光电转换元件。9.一种制造光电转换元件的方法，所述方法包括 准备由多孔半导体材料形成的半导体电极；以与所述半导体电极相对的方式布置对电极；以及在所述半导体电极与所述对电极之间浸渍并封装含染料和电解质的液体，其中所述染料和电解质含有由通式1表示的硝酰基自由基化合物全文摘要本专利技术提供一种光电转换元件，其包含具有多孔半导体层(106)和透明电极(107)的光电极(101)以及以面对所述光电极(101)的方式布置的对电极(102)，其中将由通式1表示的硝酰基自由基化合物主要封装在所述光电极(101)与所述对电极(102)之间。(在通式1中，A表示取代或未取代的芳基，且可含有氧、氮、硫、硅、磷、硼或卤素原子中的一个或多个原子，且所述芳基可通过将多个芳基稠合而得到)。文档编号H01M14/00GK102341951SQ20108001085公开日2012年2月1日 申请日期2010年3月4日 优先权日2009年3月6日专利技术者中原谦太郎, 中村新, 小林宪司, 须黑雅博 申请人:日本电气株式会社本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光电转换元件，其包含：包含半导体层和透明导电衬底的光电极；和与所述光电极相对的对电极，其中由通式１表示的硝酰基自由基化合物主要封装在所述光电极与所述对电极之间，（其中通式１中的Ａ表示取代或未取代的芳基，且可含有氧、氮、硫、硅、磷、硼或卤素中的一个或多个原子，且所述芳基可通过将多个芳基稠合而得到）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小林宪司，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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