(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池の光電変換効率を向上できる太陽電池用色素化合物、色素増感光電変換素子、及び色素増感太陽電池を提供する。【解決手段】太陽電池用色素化合物は下記式（１）で表されるものであって、Ｘは、Ｘ−Ｒ１結合軸に対して対称な少なくとも一つの芳香族基、またはＸ−Ｒ１結合軸に対して対称で、酸素、窒素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子を一つ以上含む少なくとも一つのヘテロ芳香族基であり、Ｙ１及びＹ２は、Ｘよりも電子求引性が強力な電子求引性基であって、水素結合が可能な酸性水素を少なくとも一つ含む。2010126724.tif 000026【選択図】図３ｂ
2010126724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されることを特徴とする太陽電池用色素化合物。
【化１】
2010126724.tif 000016
（式中、Ｘは、Ｘ−Ｒ１結合軸に対して対称な少なくとも一つの芳香族基、またはＸ−Ｒ１結合軸に対して対称で、酸素、窒素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子を一つ以上含む少なくとも一つのヘテロ芳香族基であり、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２０の環状または線状の、置換または非置換のアルキル基であり、Ｌ１及びＬ２は、少なくとも２つの共役するＰ軌道を有する、置換または非置換の２価の炭化水素基であり、ｎ及びｍは０〜８の整数であり、Ｙ１及びＹ２は、電子求引性基であって、水素結合が可能な酸性水素を少なくとも一つ含む。）
【請求項２】
前記Ｘが、下記一般式（２ａ）または（２ｂ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用色素化合物。
【化２】
2010126724.tif 000017
【請求項３】
前記Ｙ１及びＹ２が、下記一般式（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）及び（３ｄ）からなる群より独立に選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用色素化合物。
【化３】
2010126724.tif 000018
【請求項４】
前記Ｌ１及びＬ２が、下記一般式（４ａ）、（４ｂ）、及び（４ｃ）からなる群より独立に選択される、同一または異なる基であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池用色素化合物。
【化４】
2010126724.tif 000019
（式中、Ｒ２及びＲ３は、独立に水素またはＣ１〜Ｃ４の置換または非置換のアルキル基である。）
【請求項５】
前記Ｘが、下記一般式（２ａ）または（２ｂ）で表され、
【化５】
2010126724.tif 000020
前記Ｙ１及びＹ２が、下記一般式（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）及び（３ｄ）からなる群より独立に選択され、
【化６】
2010126724.tif 000021
前記Ｌ１及びＬ２が、下記一般式（４ａ）、（４ｂ）、及び（４ｃ）からなる群より独立に選択される、同一または異なる基であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用色素化合物。
【化７】
2010126724.tif 000022
（式中、Ｒ２及びＲ３は、独立に水素またはＣ１〜Ｃ４の置換または非置換のアルキル基である。）
【請求項６】
下記一般式（５）で表されることを特徴とする太陽電池用色素化合物。
【化８】
2010126724.tif 000023
【請求項７】
下記一般式（６）で表されることを特徴とする太陽電池用色素化合物。
【化９】
2010126724.tif 000024
【請求項８】
下記一般式（９）で表されることを特徴とする太陽電池用色素化合物。
【化１０】
2010126724.tif 000025
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の太陽電池用色素化合物を担持させた酸化物半導体微粒子を含むことを特徴とする色素増感光電変換素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の色素増感光電変換素子を含むことを特徴とする色素増感太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用色素化合物、色素増感光電変換素子、及び色素増感太陽電池に関するもので、光電変換効率を向上させることができる新規な化合物を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、使用されているエネルギーは、石油、石炭、及び天然ガスなどの化石エネルギーであり、これら化石エネルギーはその量が無限にあるわけではなく、さまざまな汚染物質を排出するため、多くの国では化石エネルギーに代替して使用可能な代替エネルギーを開発しつつある。
【０００３】
化石エネルギーに代替可能なエネルギーとしては、潮の干満差を利用した潮力、風の強さを利用した風力、及び地中の熱を利用した地熱などがあり、これらエネルギーの根源となる太陽エネルギーがある。これらの代替エネルギーを利用する方法は、既に相当部分が実用化段階に入り、太陽エネルギーは発電や暖房にも利用されている。
【０００４】
光吸収層としてシリコンを用いるシリコン太陽電池には結晶質基板（wafer）型太陽電池及び薄膜型（結晶質、非晶質）太陽電池があり、化合物半導体太陽電池にはＣｄＴｅやＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ２）などＩＩ−ＶＩ族化合物薄膜太陽電池及びＩＩＩ−Ｖ族太陽電池などがある。その他にも、半導体接合太陽電池とは異なって、色素増感型（Dye-sensitized）太陽電池が開発されたが、これは光合性原理を用いた高効率の光電気化学的太陽電池として１９９１年スイスＧｒａｔｚｅｌグループにより報告された。
【０００５】
このような色素増感型太陽電池におけるエネルギー変換効率は、非晶質シリコン太陽電池のように高くて、製造コストが非常に安価であるため、研究界や産業界の関心が高まっている。
【０００６】
図１ａ及び図１ｂには、従来の色素増感太陽電池のセル構造及び作動原理が示されている。色素増感太陽電池の構造は、図１ａに示すように、第１電極１０１と第２電極１０２とが対向する構造であって、第１電極１０１は透明導電酸化物（transparent Conducting oxide、ＴＣＯ）電極であり、第２電極１０２は太陽光の反対側に位置し、Ｐｔのような高反射率の金属電極である。第１電極と第２電極との間には、色素がコーティングされたＴｉＯ２のような半導体酸化物ナノ粒子が電解質中に存在する形態で存在している。
【０００７】
図１ｂを参照すれば、色素増感太陽電池の作動原理が分かるが、表面に色素分子が化学的に吸着されたｎ型ナノ粒子の半導体酸化物に太陽光（可視光線）が吸収されると、色素分子は電子―ホール対を生成し、電子（ｅ）は半導体酸化物の伝導帯（conduction band、ＣＢ）に注入される。半導体酸化物電極に注入された電子（ｅ）は、ナノ粒子間の界面を介して第１電極である透明導電酸化物電極に伝達されて電流を発生させる。色素分子に生成されたホールは、酸化／還元用電解質により電子を受けて再び還元されることで、色素増感太陽電池の作動過程が完成される。
【０００８】
図２は、従来の色素増感太陽電池における色素分子により生成された光電子の伝達経路を示す図である。図２を参照すれば、色素分子により生成された光電子がナノ粒子半導体に注入され、半導体界面を介して広がって透明導電性酸化物電極である第１電極２０１に収集される。
【０００９】
通常、色素増感太陽電池において第１電極及びこれに対向する第２電極には両方とも透明電極が使用され、エネルギー効率を高めるために太陽光が入射する反対側電極である第２電極には、反射度に優れた白金（Ｐｔ）がコーティングされる。
【００１０】
しかし、従来の色素分子は、生成された光電子を電極に移動させる効率がよくなかった。これは太陽電池の効率を低下させる問題点となり、光電変換効率に優れた新規な色素化合物が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ２００２／０１１２１３号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】M.K.Nazeeruddin, et al.,Chem.Soc., 第１１５巻、６３８２頁（１９９３年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
こうした従来技術の問題点を解決するために、本発明は、色素増感光電変換素子及び色素増感太陽電池の光電変換効率を向上させることができる太陽電池用色素化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一実施形態では、下記一般式（１）で表される太陽電池用色素化合物が提供される。
【００１５】
【化１】
2010126724.tif 000003
式中、Ｘは、Ｘ−Ｒ１結合軸に対して対称な少なくとも一つの芳香族基、またはＸ−Ｒ１結合軸に対して対称で、酸素、窒素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子を一つ以上含む少なくとも一つのヘテロ芳香族基であり、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２０の環状または線状の、置換または非置換のアルキル基であり、Ｌ１及びＬ２は、少なくとも２つの共役する（Conjugated）Ｐ軌道を有する、置換または非置換の２価の炭化水素基であり、ｎ及びｍは０〜８の整数であり、Ｙ１及びＹ２は、電子求引性基であって、水素結合が可能な酸性水素を少なくとも一つ含む。）
一実施例によれば、上記Ｘは、下記一般式（２ａ）または（２ｂ）で表されることができる。
【００１６】
【化２】
2010126724.tif 000004
一実施例によれば、上記Ｙ１及びＹ２は、下記一般式（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）及び（３ｄ）からなる群より独立に選択されることができる。
【００１７】
【化３】
2010126724.tif 000005
一実施例によれば、上記Ｌ１及びＬ２は、下記一般式（４ａ）、（４ｂ）、及び（４ｃ）からなる群より独立に選択される、同一または異なる基であることができる。
【００１８】
【化４】
2010126724.tif 000006
式中、Ｒ２及びＲ３は、独立に、水素またはＣ１〜Ｃ４の置換または非置換のアルキル基であることができる。
一実施例によれば、上記Ｘは、上記一般式（２ａ）または（２ｂ）から選択されることができ、上記Ｙ１及びＹ２は、上記一般式（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）及び（３ｄ）からなる群より独立に選択されることができ、上記Ｌ１及びＬ２は、上記一般式（４ａ）、（４ｂ）、及び（４ｃ）からなる群より独立に選択される、同一または異なる基であることができる。
本発明の他の実施形態では、下記一般式（５）で表される太陽電池用色素化合物が提供される。
【００１９】
【化５】
2010126724.tif 000007
本発明のまた他の実施形態では、下記一般式（６）で表される太陽電池用色素化合物が提供される。
【００２０】
【化６】
2010126724.tif 000008
本発明のまた他の実施形態では、下記一般式（９）で表される太陽電池用色素化合物が提供される。
【００２１】
【化７】
2010126724.tif 000009
【００２２】
本発明のまた他の実施形態では、上記太陽電池用色素化合物で担持させた酸化物半導体微粒子を含むことを特徴とする色素増感光電変換素子が提供される。
本発明のまた他の実施形態では、上記色素増感光電変換素子を含むことを特徴とする色素増感太陽電池が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施の形態によれば、太陽電池の光電変換効率を向上できる太陽電池用色素化合物を提供することができる。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】従来技術の一実施例による色素増感太陽電池の構造を示す模式図である。
【図１ｂ】従来技術の一実施例による色素増感太陽電池の動作原理概念図である。
【図２】従来技術の一実施例による色素増感太陽電池の光電子伝達経路を示す概念図である。
【図３ａ】本発明の一比較例の化合物の光吸収スペクトルである。
【図３ｂ】本発明の一実施例の化合物の光吸収スペクトルである。
【図４】本発明の他の実施例の化合物の光吸収スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
以下、本発明による太陽電池用色素化合物、色素増感光電変換素子、及び色素増感太陽電池の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施例による太陽電池用色素化合物は下記の一般式（１）で表される。
【００２７】
【化８】
2010126724.tif 000010
（式中、Ｘは、Ｘ−Ｒ１結合軸に対して対称な少なくとも一つの芳香族基、またはＸ−Ｒ１結合軸に対して対称で、酸素、窒素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子を一つ以上含む少なくとも一つのヘテロ芳香族基であり、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ２０の環状または線状の、置換または非置換のアルキル基であり、Ｌ１及びＬ２は、少なくとも２つの共役するＰ軌道を有する、置換または非置換の２価の炭化水素基であり、ｎ及びｍは０〜８の整数であり、Ｙ１及びＹ２は、電子求引性基であって、水素結合が可能な酸性水素を少なくとも一つ含む。）
【００２８】
上記一般式（１）のＸは、Ｘ−Ｒ１結合軸に対して対称な少なくとも一つの芳香族基、またはＸ−Ｒ１結合軸に対して対称で、酸素、窒素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子を一つ以上含む少なくとも一つのヘテロ芳香族基である。Ｘ−Ｒ１結合軸に対して対称な構造から、電子がＹ１またはＹ２基側に分布する確率が高くなる。Ｘが芳香族基またはヘテロ芳香族基であるため、Ｙ１またはＹ２への電子移動が容易である。
【００２９】
好ましくは、Ｘは、下記一般式（２ａ）または（２ｂ）で表される。
【００３０】
【化９】
2010126724.tif 000011
【００３１】
上述した一般式（１）において、Ｙ１及びＹ２は、Ｌ１及びＬ２を介して、Ｘに結合されていてよい。Ｌ１及びＬ２は、少なくとも２つの共役するＰ軌道を有する、置換または非置換の２価の炭化水素基である。Ｌ１及びＬ２が共役するＰ軌道を有していると、ＸからＹ１またはＹ２基へと電子が移動することができる。ｎ及びｍは、Ｌ１及びＬ２の繰り返し数を表す、０〜８の整数であり、好ましくは０である。Ｌ１及びＬ２の長さが長すぎると電子が移動しにくくなり、光電変換効率が低下する。ｎ及びｍが２以上の整数である場合には、各Ｌ１及びＬ２は、互いに異なっていてよい。
【００３２】
好ましくは、Ｌ１及びＬ２は、下記一般式（４ａ）、（４ｂ）、及び（４ｃ）からなる群より独立に選択される、同一または異なる基であることができる。
【００３３】
【化１０】
2010126724.tif 000012
（式中、Ｒ２及びＲ３は、独立に、水素またはＣ１〜Ｃ４の置換または非置換のアルキル基であることができる。）
【００３４】
例えば、Ｌ１は、一般式（４ａ）を３つ選択して共役する６つのＰ軌道を含む、置換されたアルケン（Alkene）構造を有することができ、一般式（４ａ）を１つ、一般式（４ｃ）を１つ選択して共役する４つのＰ軌道を含む、置換されたアルケニン（Alkenyne）構造を有することもできる。
【００３５】
上記一般式（１）において、Ｒ１−Ｘ部分は、末端部のＹ１及びＹ２に比べて電子供与性基（Electron-donating group）である。電子供与性基または電子求引性基は相対的なものであり、相対的な比較で決定される。
【００３６】
上述した電子求引性基は、水素結合が可能な酸性水素を少なくとも一つ含むことができる。水素結合が可能な酸性水素は、ＴｉＯ２のような半導体酸化物と結合して、第１電極である透明導電性酸化物電極に電子を伝達することができる。本発明の一実施例による太陽電池用色素化合物には、第１電極に電子を伝達することができる、酸性水素を有する電子求引性基が２つ以上存在するため、発生された電子を電極に効率的に伝達することができ、太陽電池の光電変換効率を増加させることができる。
【００３７】
好ましくは、Ｙ１及びＹ２は、下記一般式（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）、及び（３ｄ）からなる群より独立に選択されることができる。
【００３８】
【化１１】
2010126724.tif 000013
【００３９】
本発明は色素増感光電変換素子を提供するものであって、該色素増感光電変換素子は、酸化物半導体微粒子に上述した太陽電池用色素化合物を担持させたことを特徴とする。本発明の一実施例による色素増感光電変換素子は、上述した太陽電池用色素化合物以外にも、従来の色素化合物を用いて太陽電池用色素増感光電変換素子を製造する方法も適用できることは勿論である。好ましくは、本発明の色素増感光電変換素子は、酸化物半導体微粒子を用いて基板上に酸化物半導体の薄膜を製造し、上記薄膜に本発明の色素を担持させることがよい。
【００４０】
本発明における酸化物半導体の薄膜を設ける基板としては、その表面が導電性であるものが好ましく、市販のものも使用できる。具体的に、ガラスの表面、またはポリエチレンフタレートやポリエーテルスルホンなどの透明な高分子材料の表面に、インジウム、フッ素、アンチモンを塗布した酸化スズなどの導電性金属酸化物や、鋼、銀、金などの金属薄膜を設けたものを使用できる。この時、導電性は、通常１０００Ω以下が好ましく、１００Ω以下のものがさらに好ましい。
【００４１】
また、酸化物半導体微粒子としては金属酸化物が好ましい。具体的には、チタン、スズ、亜鉛、タングステン、ジルコニウム、ガリウム、インジウム、イットリウム、ニオブ、タンタル、バナジウムなどの酸化物を使用できる。中でも、チタン、スズ、亜鉛、ニオブ、インジウムなどの酸化物が好ましく、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズがさらに好ましく、酸化チタンが最も好ましい。上記酸化物半導体微粒子は単独でも使用でき、または混合したり、半導体の表面にコーティングしたりして使用することもできる。
【００４２】
上記酸化物半導体微粒子の平均粒径は１〜５００ｎｍであることが好ましく、１〜１００ｎｍであることがさらに好ましい。また、この酸化物半導体微粒子は、大きな粒径のものと小さな粒径のものを混合したり、多層にしたりして使用することもできる。
【００４３】
上記酸化物半導体の薄膜は、酸化物半導体微粒子をスプレーなどで基板上に直接薄膜を形成する方法、基板を電極にして電気的に半導体微粒子の薄膜を析出する方法、半導体微粒子のスラリーまたは半導体アルコキシドなどの半導体微粒子の前駆体などを加水分解することから得られる微粒子を含ませたペーストを基板上に塗布した後、乾燥、硬化または焼成することにより製造でき、このうち、ペーストを基板上に塗布する方法が好ましい。この方法の場合、スラリーは、凝集している酸化物半導体微粒子を通常の方法により分散媒中に平均粒径が１〜２００ｎｍになるように分散させることにより得ることができる。
【００４４】
スラリーを分散させる分散媒としては半導体微粒子を分散させることができるものであれば特に制限されず、水、エタノールなどのアルコール、アセトン、アセチルアセトンなどのケトン、またはヘキサンなどの炭化水素を用いることができ、これらを混合して用いてもよく、中でも、水を用いる方法がスラリーの粘度変化を少なくするという点で好ましい。また、酸化物半導体微粒子の分散状態を安定化させるために分散安定剤を使用することができる。使用可能な分散安定剤の具体的な例としては、酢酸、塩酸、硝酸などの酸、またはアセチルアセトン、アクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
【００４５】
スラリーを塗布した基板は焼成してもよく、その焼成温度は１００℃以上、好ましくは２００℃以上であり、上限は概ね基材の融点（軟化点）以下であって、通常は９００℃以下、好ましくは６００℃以下である。焼成時間は特に限定されず、概ね４時間以内が好ましい。
【００４６】
本発明において、基板上の薄膜の厚さは１〜２００μｍであることがよく、好ましくは１〜５０μｍである。焼成を実施すると、酸化物半導体微粒子の薄膜の一部が溶着するが、そのような溶着が本発明に特に影響することはない。
【００４７】
また、上記酸化物半導体微粒子の薄膜に２次処理を施してもよい。例えば、半導体と同一の金属のアルコキシド、塩化物、硝化物、及び硫化物などの溶液に、基板ごと薄膜を直接浸漬させて乾燥または再焼成することにより半導体微粒子の薄膜の性能を向上させることができる。金属アルコキシドとしては、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンｔ−ブトキシド、ｎ−ジブチル−ジアセチルスズなどが挙げられ、それらのアルコール溶液が用いられる。塩化物としては、例えば、四塩化チタン、四塩化スズ、塩化亜鉛などが挙げられ、その水溶液を用いることができる。このようにして得られた酸化物半導体の薄膜は酸化物半導体微粒子からなっている。
【００４８】
また、本発明において、薄膜状に形成された酸化物半導体微粒子に色素を担持させる方法は、特に限定されず、例えば、太陽電池用色素化合物を溶解できる溶媒で溶解して得た溶液、または色素化合物を分散させて得た分散液に、上記酸化物半導体微粒子の薄膜が設けられた基板を浸漬する方法が挙げられる。溶液または分散液の濃度は色素に応じて適宜決めることができる。浸漬温度は概ね室温から溶媒の沸点までであり、浸漬時間は１分〜４８時間程度である。色素を溶解させるのに用いられる溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホルムアミド、アセトン、ｔ−ブタノールなどが挙げられる。溶液の色素濃度は通常１×１０−６Ｍ〜１Ｍがよく、好ましくは１×１０−５Ｍ〜１×１０−１Ｍである。このようにして色素で増感された薄膜状の酸化物半導体微粒子を有する本発明の光電変換素子を得ることができる。
【００４９】
本発明において、担持する太陽電池用色素化合物は１種でもよく、数種を混合してもよい。また、混合する場合は、本発明の色素化合物のみを用いてもよく、または他の色素化合物や金属錯体色素化合物を混合してもよい。混合可能な金属錯体色素は特に制限されず、例えば、非特許文献１に開示されているルテニウム錯体やその4級塩、フタロシアニン、ポルフィリンなどが好ましく、混合する有機色素としては、無金属のフタロシアニン、ポルフィリンやシアニン、メロシアニン、オキソノール、トリフェニルメタン系、特許文献１に開示されているアクリル酸系色素などのメチン系色素化合物や、キサンテン系、アゾ系、アントラキノン系、ペリレン系などの色素化合物が挙げられる。色素化合物を２種以上用いる場合は、色素化合物を半導体微粒子の薄膜に順次吸着させてもよく、混合溶解して吸着させてもよい。
【００５０】
また、本発明では、酸化物半導体微粒子の薄膜に色素化合物を担持する際に、色素化合物同士の結合を防ぐために包摂化合物の存在下で色素化合物を担持することがよい。上記包摂化合物としては、デオキシコール酸、デヒドロデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、コール酸メチルエステル、コール酸ナトリウムなどのコール酸類、ポリエチレンオキシドなどのステロイド系化合物、クラウンエーテル、シクロデキストリン、カリックスアレン、ポリエチレンオキシドなどが挙げられる。
【００５１】
また、色素化合物を担持させた後、４−ｔ−ブチルピリジンなどのアミン化合物や酢酸、プロピオン酸などの酸性基を有する化合物などで半導体微粒子の薄膜を処理してもよい。処理方法は、例えば、アミンのエタノール溶液に、色素化合物を担持した半導体微粒子の薄膜が設けられた基板を浸す方法などを用いることができる。
【００５２】
また、本発明では、上記色素増感光電変換素子を含むことを特徴とする色素増感太陽電池を提供するものであって、上述した太陽電池用色素化合物を担持させた酸化物半導体微粒子を用いた色素増感光電変換素子以外にも、従来光電変換素子を用いて太陽電池を製造する通常の方法も適用できることは勿論である。具体的には、上記酸化物半導体微粒子に太陽電池用色素化合物を担持させた光電変換素子電極（陰極）、対極（陽極）、レドックス電解質、正孔輸送材料またはｐ型半導体などで構成されることができる。
【００５３】
以下に本発明の好ましい実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
上述した実施例の他、多様な実施例が本発明の特許請求範囲内に存在する。
【００５４】
＜実施例１、２：太陽電池用色素化合物の製造＞
下記製造式（Ａ）のような方法で太陽電池用色素化合物を製造した。
【００５５】
【化１２】
2010126724.tif 000014
【００５６】
上記製造式（Ａ）において、（ａ）は室温にてエチルヘキシルブロミド（Ethylhexylbromide）及びＮａＨをＤＭＦ溶媒で処理する反応条件であり、（ｂ）は８０℃にて１，２−ジクロロエタン（1,2-dichloroethane）及びＰＯＣｌ３をＤＭＦ溶媒で処理する反応条件であり、（ｃ）はＣＨ３ＣＮ、シアン酢酸（Cyanoacetic acid）及びピペリジン（Piperidine）を還流（Reflux）しながら反応させる条件であり、（ｄ）はＡｃＯＨ、ＡｃＯＮＨ４及びローダニン−３−酢酸（rhodanin-3-Acetic Acid）を還流しながら反応させる条件である。
【００５７】
上記方法により、一般式（５）、（６）、（７）、及び（８）で表される化合物を得た。一般式（５）及び（６）は、酸性水素基を含む電子求引性基を二つ有するため、本発明の実施例である。一般式（７）及び（８）は、酸性水素基を含む電子求引性基を一つだけ有するため、従来の色素化合物の例（比較例）と看做すことができる。
【００５８】
＜光電変換効率の比較＞
上述した製造式（Ａ）により得られた、一般式（５）から（８）で表される色素化合物の光電変換効率を測定した。結果を下表１に示す。
【００５９】
【表１】
2010126724.tif 000015
上記光電変換効率は、色素増減太陽電池に対し、ソーラーシミュレータを用いて、疑似太陽光を１００ｍＶ／ｃｍ２の照度で照射し、変換効率を測定した。  
【００６０】
上記表１に示すように、本発明の実施例である一般式（５）及び（６）で表される色素化合物の光電変換効率が、一般式（７）及び（８）で表される色素化合物に比べて、約３〜４倍高いことが確認できた。
【００６１】
＜色素化合物の光の吸収＞
色素化合物の光の吸収スペクトル（波長３００〜７００ｎｍ）を図３ａ及び図３ｂに示した。図３ａ及び図３ｂに示すように、本発明の一実施例の一般式（５）で表される色素化合物が、比較例の一般式（７）で表される色素化合物に比べて、約３００ｎｍ波長の光では約４倍程度、約４３０ｎｍ波長の光では約２倍程度吸収能力が高いことが確認できた。表１に示す吸光係数は、波長４３０〜４９０ｎｍ範囲の値である。具体的には、一般式（７）で表される色素化合物は約４６０ｎｍ、一般式（５）で表される色素化合物は約４７０ｎｍ、一般式（８）で表される色素化合物は約４７５ｎｍ、及び一般式（６）で表される色素化合物は約４８５ｎｍ波長の値である。
また、図４に、本発明の他の実施例として、一般式（９）で表される化合物を製造し、その光吸収スペクトルを示す。図４から分かるように、３７０ｎｍの波長及び４８３ｎｍの波長で吸光度が上記実施例１及び２の吸光度と類似であって、光の吸収能力が優れる。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図１ａ】
2010126724.tif 000027
【図１ｂ】
2010126724.tif 000028
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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