本发明专利技术涉及一种由以下通式（１－１）表示的双核钌络合物染料，其中，Ｒ０１代表具有２～１８个碳原子的直链或支链烷基，Ｘ代表抗衡离子，ｎ代表中和所述络合物的电荷所需的抗衡离子个数，其中一个或多个羧基（－ＣＯＯＨ）的质子（Ｈ＋）可以解离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双核钌络合物染料以及钌-锇络合物染料。本专利技术也涉及具有该络合 物染料的光电变换元件，以及使用该光电变换元件的光化学电池。
技术介绍
太阳电池一直都被期待来用作干净的可再生能源，并且已经进行了对基于单晶 硅，多晶硅或非晶硅的太阳电池和包含化合物(如碲化镉和铜铟硒化物)的太阳电池实际 应用的研究。然而，对于作为家用电源的太阳电池的普及而言，任何电池都要面临许多需要 克服的问题，包括较高的生产费用，获取原材料的困难，再循环利用的困难，以及实现更大 面积的困难。因此，已提出使用有机材料的太阳电池以试图实现更大的面积和更低的价格。 但是，任何这类电池的转换效率都大约为1%，这大大降低了其实用性。在这种情况下，Graetzel等人在1991年公开了光电变换元件和使用染料敏化半 导体粒子的太阳电池，并公开了生产该太阳电池所需的材料和生产技术(例如参见非专利 文献1和专利文献1)。该电池是包括作为工作电极的钌染料敏化多孔二氧化钛薄膜的湿式 太阳电池。该电池具有可以低价提供光电变换元件的优势，因为其可以使用没有高度纯化 的廉价材料，并且该太阳电池可在宽可见光波长范围内将太阳光转换成电，因为其使用了 具有宽吸收带的染料。然而，为了实际使用，必须进一步提高转换效率。因此，存在对具有更高吸收系数和可吸收更长波长光的染料的需求。专利文献2公开了含有联吡啶配位体的单核金属络合物，其是可用于光电变换元 件的金属络合物染料。此外，非专利文献2公开了多核二酮络合物染料。同时，专利文献3公开了含有多元金属和多元配位体的多核络合物，其中配位到 多元金属的桥式配位体(BL)具有带有共轭杂环的配位结构和不带有共轭杂环的配位结 构，该多核络合物被认为是一种在接收来自活性光线如光的能量时具有优秀的放射电子光 电变换功能的新型多核络合物。专利文献4公开了具有带有共轭杂环的配位结构的双核金属配合物，其是金属配 位染料，可用于得到具有更高光电变换效率的光电变换元件。特别地，对钌-锇络合物染料而言，为了实际用途，必须进一步地提高其在更 长波长范围的光吸收能力。然而，在能吸收更长波长光的钌-锇络合物染料中，染料的 H0M0-LUM0(最高已占分子轨道-最低未占分子轨道)往往同TiO2(CB)或碘氧化还原剂，以 及通常使用的周边材料的能级错配，因此电子转 移未必有效地发生。因此，需要络合物染料能吸收更长波长的光且具有与周边材料相称的 能级的钌-锇络合物染料。现有技术文献专利文献专利文献1 特开平1-220380号公报专利文献2 特开2003-261536号公报专利文献3 特开2004-359677号公报专利文献4 =WO 2006/038587号公报非专利文献非专利文献1 自然(Nature)，Vol. 353，p. 737，1991非专利文献2 “染料敏化太阳电池方面的当今技术” (CMC Co.，LTD.，2001年5月 25日公开，p. 117)
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题本专利技术的第一个目的是提供一种双核钌络合物染料用于获得光电变换元件和光 化学电池，该光电变换元件和光化学电池可以通过在短时间内将该双核钌络合物染料吸附 至半导体粒子上来制备，并展现出高光电变换效率。本专利技术的第二目的是提供一种能够吸收更长波长光的双核钌络合物染料，用于获 得光电变换元件和光化学电池，该光电变换元件和光化学电池可以在宽波长范围内将太阳 光转换成电，并展现出高光电变换效率。本专利技术的第三个目的是提供一种双核钌络合物染料，其含有作为配位体的具有疏 水取代基的1，10-菲咯啉；特别地，提供一种用于获得光电变换元件和光化学电池的双核 钌络合物染料，即使使用水溶性电解液时，该光电变换元件和光化学电池也可以在全钌络 合物染料(per-ruthenium-complex-dye)的基础上展现高光电变换效率。本专利技术的第四个目的是提供一种钌-锇络合物染料，其能够吸收更长波长的光并 具有与TiO2 (CB)和碘氧化还原剂(Γ/Ι3_)的能级相匹配的homo-lumo能级。解决技术问题的手段本专利技术涉及如下内容1、一种由以下通式(1-1)表示的双核钌络合物染料其中，Rtl1表现一种具有2 18个碳原子的直链或支链烷基，X代表一种抗衡离子， η代表中和所述络合物的电荷所需的抗衡离子个数，其中一个或多个羧基(-C00H)的质子 (H+)可以解离。2、一种由以下通式表示的双核钌络合物染料权利要求4中由以下通式(1-1)表示的双核钌络合物染料，1.2. 一种由以下通式表示的双核钌络合物染料，3. 一种由以下通式(3-1)表示的双核钌络合物染料，4.根据权利要求3所述的双核钌络合物染料，其中所述疏水取代基是烷基、芳烷基或方基。5.一种由以下通式表示的钌-锇络合物染料，6.一种光电变换元件，包括权利要求1 4中任一所述的双核钌络合物染料或权利要 求5所述的钌-锇络合物染料，以及半导体颗粒。7.根据权利要求6所述的光电变换元件，其中所述半导体颗粒选自二氧化钛、氧化锌 和氧化锡中的至少一种。8.一种光化学电池，包括权利要求6或7所述的光电变换元件。9.一种光化学电池，包括作为电极的权利要求6或7所述的光电变换元件，对电极，和 在所述电极之间的电解质层。10.一种光电变换元件的制造方法，包括将半导体颗粒浸入含有权利要求ι 4中任一所述的双核钌络合物染料或权利要求5 所述的钌-锇络合物染料的溶液。11.一种光电变换元件的制造方法，包括在导电支撑物上形成包括半导体颗粒的半导体层；以及将所述半导体层浸入含有权利要求1 4中任一所述的双核钌络合物染料或权利要求 5所述的钌-锇络合物染料的溶液。12.—种由以下通式(1- 表示的单核钌络合物前体，13. 一种由以下通式(1- 表示的单核钌络合物前体14. 一种由以下通式(2-2)表示的单核钌络合物前体15. 一种由以下通式(2- 表示的单核钌络合物16. 一种由以下通式(2-4)表示的单核钌络合物17. 一种由以下通式(3- 表示的单核钌络合物前体18. 一种由以下通式(3- 表示的单核钌络合物19. 一种由以下通式(3-4)表示的单核钌络合物20. 一种由以下通式(4- 表示的单核锇络合物前体，21. 一种由以下通式(4- 表示的单核锇络合物， R0422. 一种由以下通式(4-4)表示的单核锇络合物，其中，R°4、X和η如上述所定义。全文摘要本专利技术涉及一种由以下通式(1-1)表示的双核钌络合物染料，其中，R01代表具有2～18个碳原子的直链或支链烷基，X代表抗衡离子，n代表中和所述络合物的电荷所需的抗衡离子个数，其中一个或多个羧基(-COOH)的质子(H+)可以解离。文档编号H01L31/04GK102124060SQ20098013154公开日2011年7月13日 申请日期2009年6月19日 优先权日2008年6月19日专利技术者和田秀作, 垣田一成, 岩佐贵文, 角田刚久 申请人:宇部兴产株式会社本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种由以下通式（１－１）表示的双核钌络合物染料，其中，Ｒ０１代表具有２～１８个碳原子的直链或支链烷基，Ｘ代表抗衡离子，ｎ代表中和所述络合物的电荷所需的抗衡离子个数，其中一个或多个羧基（－ＣＯＯＨ）的质子（Ｈ＋）可以解离。
【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：垣田一成，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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