JP5572028B2 - Photoelectric conversion device, photoelectrochemical cell using the same, and composition for photoelectric conversion device - Google Patents

Description

本発明は、光電変換素子及びこれを用いた光電気化学電池、光電変換素子用組成物に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion element, a photoelectrochemical cell using the same, and a composition for a photoelectric conversion element.

光電変換素子は各種の光センサー、複写機、太陽電池等に用いられている。この光電変換素子には金属を用いたもの、半導体を用いたもの、有機顔料や色素を用いたもの、あるいはこれらを組み合わせたものなどの様々な方式が実用化されている。中でも、非枯渇性の太陽エネルギーを利用した太陽電池は、燃料が不要であり、無尽蔵なクリーンエネルギーを利用したものとして、その本格的な実用化が大いに期待されている。この中でも、シリコン系太陽電池は古くから研究開発が進められてきた。各国の政策的な配慮もあって普及が進んでいる。しかし、シリコンは無機材料であり、高コスト、環境配慮、スループット及び分子修飾には自ずと限界がある。   Photoelectric conversion elements are used in various optical sensors, copying machines, solar cells, and the like. Various types of photoelectric conversion elements have been put to practical use, such as those using metals, semiconductors, organic pigments and dyes, or combinations thereof. Above all, a solar cell using non-depleting solar energy does not require fuel, and its full-scale practical use is expected greatly as it uses inexhaustible clean energy. Among these, silicon solar cells have been researched and developed for a long time. It is spreading due to the policy considerations of each country. However, silicon is an inorganic material and naturally has limitations in high cost, environmental considerations, throughput, and molecular modification.

特に我が国を始めとしたエネルギー資源に乏しい地域での対応、あるいは化石燃料から二酸化炭素の排出のないグリーンエネルギーへの代替の加速の観点から、太陽電池の研究開発については各方面で一層積極的に取り組まれてきている。現在の主流はシリコン（Ｓｉ）系のものであるが、上述したスループット等の観点からこれに代替する次世代技術に大きな注目が集まっている。特に、有機系の太陽電池は軽量かつ低コストを実現し、かつ環境適合性に優れることが期待される。   In particular, from the perspective of responding in Japan and other regions where energy resources are scarce, or accelerating the replacement of fossil fuels with green energy that does not emit carbon dioxide, the research and development of solar cells is more proactive in various fields. It has been tackled. The current mainstream is based on silicon (Si), but a great deal of attention is being focused on next-generation technologies that substitute for the above-mentioned viewpoints such as throughput. In particular, organic solar cells are expected to be light and low in cost and excellent in environmental compatibility.

そこで色素増感型太陽電池の研究が精力的に行われている。とくに、スイスのローザンヌ工科大学のＧｒａｅｔｚｅｌ等がポーラス酸化チタン薄膜の表面にルテニウム錯体からなる色素を固定した色素増感型太陽電池を開発し、アモルファスシリコン並の変換効率を実現した。これにより、色素増感型太陽電池が一躍世界の研究者から注目を集めるようになった。   Therefore, research on dye-sensitized solar cells has been vigorously conducted. In particular, Graetzel et al. Of Lausanne University of Technology in Switzerland developed a dye-sensitized solar cell in which a dye composed of a ruthenium complex was fixed on the surface of a porous titanium oxide thin film, and realized conversion efficiency comparable to amorphous silicon. As a result, dye-sensitized solar cells have attracted a great deal of attention from researchers around the world.

特許文献１及び２は、金属錯体系の色素を用いた色素増感型太陽電池を開示する。また、特許文献３及び４は金属錯体の配位子についてターピリジン又はクォータピリジンを用いたものを開示する。こうした取り組みにより長波長領域の広い領域での光電変換効率の高い光電変換素子とすることができるとされる。   Patent Documents 1 and 2 disclose dye-sensitized solar cells using metal complex dyes. Patent Documents 3 and 4 disclose a metal complex ligand using terpyridine or quarterpyridine. By such an approach, it is said that a photoelectric conversion element having high photoelectric conversion efficiency in a wide region of a long wavelength region can be obtained.

特開２００１−２９１５３４号公報JP 2001-291534 A 国際公開２００７／０９１５２５号パンフレットInternational Publication No. 2007/091525 Pamphlet 特開２００８−２６６６３９号公報JP 2008-266639 A 特開２００８−２６６６３４号公報JP 2008-266634 A

これまで上述のように、色素増感型太陽電池の開発に適用される増感色素についてその化学構造を修飾し、光電変換効率を高める試みが行われてきた。しかしながら、実用上の要求を満足するためには、高い変換効率の達成のみならず、その上で耐久性を高めることが求められる。
そこで本発明は、クォータピリジン系配位子を有する金属錯体系色素を用いた光電変換素子において、高い光電変換効率を達成し、しかも高耐久性を実現することができる光電変換素子及びこれを用いた光電気化学電池、光電変換素子用組成物の提供を目的とする。 As described above, attempts have been made to improve the photoelectric conversion efficiency by modifying the chemical structure of the sensitizing dye applied to the development of the dye-sensitized solar cell. However, in order to satisfy practical requirements, it is required not only to achieve high conversion efficiency but also to improve durability.
Therefore, the present invention provides a photoelectric conversion element that uses a metal complex dye having a quarterpyridine ligand and achieves high photoelectric conversion efficiency and high durability, and uses the same. An object of the present invention is to provide a photoelectrochemical cell and a composition for a photoelectric conversion element.

本発明の課題は、以下の手段によって達成された。
（１）下記一般式（１）で表される金属錯体色素により増感された半導体微粒子を含む感光体層を有することを特徴とする光電変換素子。
Ｍ（ＬＬ^１）_ｍ１（Ｘ）_ｍ２・ＣＩ 一般式（１）
（一般式（１）中、Ｍは金属原子であって、Ｘはそれぞれ独立にアシルオキシ基、オキザリレン基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、カルボニル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座または２座の配位子、あるいはジアルキルケトンまたはカルボンイミドからなる１座または２座の配位子を表す。
ＬＬ^１は下記一般式（２）で表される多座配位子を表す。

ただし、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄはそれぞれ独立に５または６員環を構成するのに必要な非金属原子群を表す。ＬＬ^１には酸性基及び＊−Ｒ^Ａで表される基が置換している（＊は置換位置を表す。）。Ｒ^Ａは置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ下記一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表されるを表す。
ｍ１は１である。
ｍ２は０〜２である。
ＣＩは電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。）

（一般式（４ａ）〜（４ｇ）において、Ｂは炭素数５〜３０のアルキル基を表す。Ｙ ^２ 、Ｙ ^３ 、及びＹ ⁴ はそれぞれ独立にＣ、Ｏ、ＳまたはＮを表す。Ｚは水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を表す。ｎ１は１以上の整数を表す。ｍは０または１を表す。）
（２）前記置換基Ａがカルボキシル基であることを特徴とする（１）に記載の光電変換素子。
（３）ＬＬ^１において、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄにより形成される環がピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、およびベンゾチアゾール環からなる群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする（１）または（２）に記載の光電変換素子。
（４）一般式（１）中のＭが、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｏｓ、Ｃｕ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｐｈ、Ｒｅ、Ｍｎ、またはＺｎであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
（５）前記感光体層にさらにほかの金属錯体色素を含有させたことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
（６）前記ほかの色素が金属原子を含まない有機色素であることを特徴とする（５）に記載の光電変換素子。
（７）前記ほかの色素が、下記一般式（１３）で表される構造を有することを特徴とする（５）に記載の光電変換素子。
Ｍｚ（ＬＬ^１１）ｍ_１１（ＬＬ^１２）ｍ_１２（Ｘ）ｍ_１３・ＤＩ 一般式（１３）
［一般式（１３）において、Ｍｚは金属原子を表し、ＬＬ^１１は下記一般式（１４）で表される２座又は３座の配位子であり、ＬＬ^１２は下記一般式（１５）で表される２座又は３座の配位子である。
Ｘはアシルオキシ基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座又は２座の配位子、あるいはハロゲン原子、カルボニル、ジアルキルケトン、１，３−ジケトン、カルボンアミド、チオカルボンアミドまたはチオ尿素からなる１座または２座の配位子を表す。
ｍ１１は０〜３の整数を表し、ｍ１１が２以上のとき、ＬＬ^１１は同じでも異なっていてもよい。ｍ１２は０〜３の整数を表し、ｍ１２が２のとき、ＬＬ^１２は同じでも異なっていてもよい。ただし、ｍ１１とｍ１２のうち少なくとも一方は１以上の整数である。
ｍ１３は０〜２の整数を表し、ｍ１３が２のとき、Ｘは同じでも異なっていてもよく、Ｘ同士が連結していてもよい。
ＤＩは一般式（１３）において、電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。］

［一般式（１４）において、Ｒ^１０１及びＲ^１０２はそれぞれ独立に、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホリル基またはホスホニル基を表す。Ｒ^１０３及びＲ^１０４はそれぞれ独立に置換基を表し、Ｒ^１０５及びＲ^１０６はそれぞれ独立にアリール基又はヘテロ環基を表す。ｄ１及びｄ２はそれぞれ０以上の整数を表す。
Ｌ^１及びＬ^２はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換のエテニレン基及び／又はエチニレン基からなり、Ｌ^１及びＬ^２が結合しているピリジン環と共役している。
ａ１及びａ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表し、ａ１が２以上のときＲ^１０１は同じでも異なっていてもよく、ａ２が２以上のときＲ^１０２は同じでも異なっていてもよく、ｂ１及びｂ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｂ１が２以上のときＲ^１０３は同じでも異なっていてもよく、Ｒ^１０３は互いに連結して環を形成してもよく、ｂ２が２以上のときＲ^１０４は同じでも異なっていてもよく、Ｒ^１０４は互いに連結して環を形成してもよい。ｂ１及びｂ２が共に１以上のとき、Ｒ^１０３とＲ^１０４が連結して環を形成してもよい。ｄ３は０以上の整数である。］

［一般式（１５）において、Ｚａ、Ｚｂ及びＺｃはそれぞれ独立に、５又は６員環を形成しうる非金属原子群を表し、それぞれ独立に酸性基を有していてもよい。ｃは０又は１を表す。］
（８） （１）〜（７）のいずれか１項に記載の光電変換素子を用いることを特徴とする光電気化学電池。
（９）下記一般式（１）で表される金属錯体色素を含有する光電変換素子用組成物。
Ｍ（ＬＬ^１）_ｍ１（Ｘ）_ｍ２・ＣＩ 一般式（１）
（一般式（１）中、Ｍは金属原子であって、Ｘはそれぞれ独立にアシルオキシ基、オキザリレン基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、カルボニル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座または２座の配位子、あるいはジアルキルケトンまたはカルボンイミドからなる１座または２座の配位子を表す。
ＬＬ^１は下記一般式（２）で表される多座配位子を表す。

ただし、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄはそれぞれ独立に５または６員環を構成するのに必要な非金属原子群を表す。ＬＬ^１には酸性基及び＊−Ｒ^Ａで表される基が置換している（＊は置換位置を表す。）。Ｒ^Ａは置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ下記一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表される基を表す。
ｍ１は１である。
ｍ２は０〜２である。
ＣＩは電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。）

（一般式（４ａ）〜（４ｇ）において、Ｂは炭素数５〜３０のアルキル基を表す。Ｙ ^２ 、Ｙ ^３ 、及びＹ ⁴ はそれぞれ独立にＣ、Ｏ、ＳまたはＮを表す。Ｚは水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を表す。ｎ１は１以上の整数を表す。ｍは０または１を表す。）
The object of the present invention has been achieved by the following means.
(1) A photoelectric conversion element having a photoreceptor layer containing semiconductor fine particles sensitized by a metal complex dye represented by the following general formula (1).
M (LL ¹ ) _m1 (X) _m2 · CI general formula (1)
(In General Formula (1), M is a metal atom, and X is independently an acyloxy group, an oxalylene group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, Thiocarbonate group, dithiocarbonate group, trithiocarbonate group, acyl group, carbonyl group, thiocyanate group, isothiocyanate group, cyanate group, isocyanate group, halogen atom, cyano group, alkylthio group, arylthio group, alkoxy group and It represents a monodentate or bidentate ligand coordinated with a group selected from the group consisting of aryloxy groups, or a monodentate or bidentate ligand composed of dialkyl ketone or carbonimide.
LL ¹ represents a polydentate ligand represented by the following general formula (2).

However, Za, Zb, Zc, and Zd each independently represent a nonmetallic atom group necessary for constituting a 5- or 6-membered ring. LL ¹ is substituted with an acidic group and a group represented by * -R ^A (* represents a substitution position). R ^A is a functional group having a clogP value of 6.0 or more when the bond at the substitution position * is replaced with a hydrogen atom , and is represented by the following general formulas (4a) to (4g) .
m1 is 1.
m2 is 0-2.
CI represents a counter ion when a counter ion is required to neutralize the charge. )

(In General Formulas (4a) to (4g), B represents an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. Y ² , Y ³ , and Y ⁴ each independently represent C, O, S, or N. Z represents Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, n1 represents an integer of 1 or more, and m represents 0 or 1.)
(2) The photoelectric conversion device as described before Symbol substituent A is characterized in that it is a carboxyl group (1).
( 3 ) In LL ¹ , the ring formed by Za, Zb, Zc, Zd is a pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, thiazole ring, oxazole ring, benzimidazole ring The photoelectric conversion element according to (1) or ( 2), wherein the photoelectric conversion element is at least one selected from the group consisting of benzotriazole ring, benzoxazole ring, and benzothiazole ring .
(4 ) M in the general formula (1) is Ru , Fe, Os, Cu, W, Cr, Mo, Ni, Pd, Pt, Co, Ir, Ph, Re, Mn, or Zn. The photoelectric conversion element according to any one of (1) to ( 3 ), which is characterized.
( 5 ) The photoelectric conversion element as described in any one of (1) to ( 4 ), wherein the photoreceptor layer further contains another metal complex dye.
( 6 ) The photoelectric conversion element as described in ( 5), wherein the other dye is an organic dye not containing a metal atom.
( 7 ) The photoelectric conversion element according to ( 5 ), wherein the other dye has a structure represented by the following general formula (13).
Mz (LL ¹¹ ) m ₁₁ (LL ¹² ) m ₁₂ (X) m ₁₃ · DI General formula (13)
[In General Formula (13), Mz represents a metal atom, LL ¹¹ is a bidentate or tridentate ligand represented by the following General Formula (14), and LL ¹² is represented by the following General Formula (15): The bidentate or tridentate ligand represented.
X is an acyloxy group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, a thiocarbonate group, a dithiocarbonate group, a trithiocarbonate group, an acyl group, a thiocyanate group, A monodentate or bidentate ligand coordinated by a group selected from the group consisting of an isothiocyanate group, a cyanate group, an isocyanate group, a cyano group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkoxy group and an aryloxy group, or a halogen atom Represents a monodentate or bidentate ligand consisting of carbonyl, dialkyl ketone, 1,3-diketone, carbonamide, thiocarbonamide or thiourea.
m11 represents an integer of 0 to 3, when m11 is 2 or more, ^{LL 11} may be the same or different. m12 represents an integer of 0 to 3, when m12 is 2, ^{LL 12} may be the same or different. However, at least one of m11 and m12 is an integer of 1 or more.
m13 represents an integer of 0 to 2, and when m13 is 2, Xs may be the same or different, and Xs may be linked together.
DI represents a counter ion in the general formula (13) when a counter ion is necessary to neutralize the charge. ]

[In General Formula (14), R ¹⁰¹ and R ¹⁰² each independently represent a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a hydroxamic acid group, a phosphoryl group, or a phosphonyl group. R ¹⁰³ and R ¹⁰⁴ each independently represent a substituent, and R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ each independently represent an aryl group or a heterocyclic group. d1 and d2 each represents an integer of 0 or more.
L ¹ and L ² are each independently a substituted or unsubstituted ethenylene group and / or ethynylene group, and are conjugated to a pyridine ring to which L ¹ and L ² are bonded.
a1 and a2 each independently represent an integer of 0 to 3, R ¹⁰¹ may be the same or different when a1 is 2 or more, and R ¹⁰² may be the same or different when a2 is 2 or more, b1 And b2 each independently represents an integer of 0 to 3. When b1 is 2 or more, R ¹⁰³ may be the same or different, R ¹⁰³ may be linked to each other to form a ring, and when b2 is 2 or more, R ¹⁰⁴ may be the same or different. ¹⁰⁴ may be connected to each other to form a ring. When b1 and b2 are both 1 or ^more, may be linked to form a ring ^{R 103} and ^{R 104} are. d3 is an integer of 0 or more. ]

[In the general formula (15), Za, Zb and Zc each independently represent a non-metallic atom group capable of forming a 5- or 6-membered ring, and may each independently have an acidic group. c represents 0 or 1; ]
( 8 ) (1)-( 7 ) The photoelectric conversion element of any one of ( 7 ) is used, The photoelectrochemical cell characterized by the above-mentioned.
( 9 ) The composition for photoelectric conversion elements containing the metal complex pigment | dye represented by following General formula (1).
M (LL ¹ ) _m1 (X) _m2 · CI general formula (1)
(In General Formula (1), M is a metal atom, and X is independently an acyloxy group, an oxalylene group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, Thiocarbonate group, dithiocarbonate group, trithiocarbonate group, acyl group, carbonyl group, thiocyanate group, isothiocyanate group, cyanate group, isocyanate group, halogen atom, cyano group, alkylthio group, arylthio group, alkoxy group and It represents a monodentate or bidentate ligand coordinated with a group selected from the group consisting of aryloxy groups, or a monodentate or bidentate ligand composed of dialkyl ketone or carbonimide.
LL ¹ represents a polydentate ligand represented by the following general formula (2).

However, Za, Zb, Zc, and Zd each independently represent a nonmetallic atom group necessary for constituting a 5- or 6-membered ring. LL ¹ is substituted with an acidic group and a group represented by * -R ^A (* represents a substitution position). R ^A is a functional group having a clogP value of 6.0 or more when the bond at the substitution position * is replaced with a hydrogen atom , and represents a group represented by the following general formulas (4a) to (4g) .
m1 is 1.
m2 is 0-2.
CI represents a counter ion when a counter ion is required to neutralize the charge. )

(In General Formulas (4a) to (4g), B represents an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. Y ² , Y ³ , and Y ⁴ each independently represent C, O, S, or N. Z represents Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, n1 represents an integer of 1 or more, and m represents 0 or 1.)

本発明の光電変換素子及びこれを用いた光電気化学電池、光電変換素子用組成物は、クォータピリジン系配位子を有する金属錯体系色素を用いた光電変換素子において、高い光電変換効率を達成し、しかも高耐久性を有するものとすることができるという優れた作用効果を奏する。   The photoelectric conversion element of the present invention, the photoelectrochemical cell using the same, and the composition for the photoelectric conversion element achieve high photoelectric conversion efficiency in a photoelectric conversion element using a metal complex dye having a quarterpyridine ligand. And the outstanding effect that it can have high durability is produced.

本発明によって製造される光電変換素子の一実施態様について模式的に示した断面図である。It is sectional drawing shown typically about one embodiment of the photoelectric conversion element manufactured by this invention.

本発明の光電変換素子は、そこで用いられる増感色素としてクォータピリジン系配位子を有しかつそこに特定のｃｌｏｇＰ値を有する置換基を導入することにより、高い光電変換効率と高耐久性とを実現する。その詳細な原理は未解明の点を含むが、以下のように推定される。本発明に適用される上記特定の金属錯体色素は、例えばアミド基やエステル基などを導入することで長鎖のアルキル基が導入されており、分子全体の疎水性が高められている。そのため、素子中に存在するＩ₃ ⁻や水分子の酸化チタンへの接近を抑制し、金属錯体色素の良好な吸着状態が維持されたものと考えられる。また、上記配位子系によれば、疎水性向上によっても光電変換効率を維持することができ、その結果、従来困難であった高い光電変換効率と高耐久性との両立を達成することができたと考えられる。さらに、その好ましい実施形態によれば、疎水性が高まったことで有機溶媒への色素の溶解性が向上し、より高濃度で色素を吸着させることができ、より高性能の素子を提供する可能性を広げることができる。本発明の好ましい実施形態について、以下に、さらに詳細に説明する。なお、クォータピリジン系配位子とは、上記一般式（２）で表される配位子に代表されるものを含む意味である。 The photoelectric conversion element of the present invention has high photoelectric conversion efficiency and high durability by introducing a substituent having a quarterpyridine ligand as a sensitizing dye used therein and having a specific clogP value. Is realized. Although the detailed principle includes an unclear point, it is estimated as follows. In the specific metal complex dye applied to the present invention, a long-chain alkyl group is introduced by introducing, for example, an amide group or an ester group, and the hydrophobicity of the whole molecule is enhanced. Therefore, it is considered that the adsorbed state of the metal complex dye is maintained by suppressing the proximity of I ₃ ⁻ and water molecules present in the device to titanium oxide. In addition, according to the ligand system, the photoelectric conversion efficiency can be maintained by improving the hydrophobicity, and as a result, it is possible to achieve both high photoelectric conversion efficiency and high durability, which has been difficult in the past. It is thought that it was made. Further, according to the preferred embodiment, the solubility of the dye in the organic solvent is improved due to the increased hydrophobicity, the dye can be adsorbed at a higher concentration, and a higher performance element can be provided. Can expand the nature. Preferred embodiments of the present invention are described in further detail below. In addition, a quarterpyridine type | system | group ligand is meant to include those represented by the ligand represented by the general formula (2).

本発明の光電変換素子の好ましい実施態様を、図面を参照して説明する。図１に示すように、光電変換素子１０は、導電性支持体１、導電性支持体１上にその順序で配された、感光体層２、電荷移動体層３、及び対極４からなる。前記導電性支持体１と感光体層２とにより受光電極５を構成している。その感光体層２は導電性微粒子２２と増感色素２１とを有しており、色素２１はその少なくとも一部において導電性微粒子２２に吸着している（色素は吸着平衡状態になっており、一部電荷移動体層に存在していてもよい。）。感光体層２が形成された導電性支持体１は光電変換素子１０において作用電極として機能する。この光電変換素子１０を外部回路６で仕事をさせるようにして、光電気化学電池１００として作動させることができる。   A preferred embodiment of the photoelectric conversion element of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion element 10 includes a conductive support 1, a photosensitive layer 2, a charge transfer layer 3, and a counter electrode 4 arranged in that order on the conductive support 1. The conductive support 1 and the photoreceptor layer 2 constitute a light receiving electrode 5. The photoreceptor layer 2 has conductive fine particles 22 and a sensitizing dye 21, and the dye 21 is adsorbed on the conductive fine particles 22 at least in part (the dye is in an adsorption equilibrium state, Some may be present in the charge transfer layer.) The conductive support 1 on which the photoreceptor layer 2 is formed functions as a working electrode in the photoelectric conversion element 10. The photoelectric conversion element 10 can be operated as the photoelectrochemical cell 100 by causing the external circuit 6 to work.

受光電極５は、導電性支持体１および導電性支持体上に塗設される色素２１の吸着した半導体微粒子２２の感光層（半導体膜）２よりなる電極である。感光体（半導体膜）２に入射した光は色素を励起する。励起色素はエネルギーの高い電子を有している。そこでこの電子が色素２１から半導体微粒子２２の伝導帯に渡され、さらに拡散によって導電性支持体１に到達する。このとき色素２１の分子は酸化体となっている。電極上の電子が外部回路で仕事をしながら色素酸化体に戻ることにより、光電気化学電池として作用する。この際、受光電極５はこの電池の負極として働く。   The light-receiving electrode 5 is an electrode composed of a conductive support 1 and a photosensitive layer (semiconductor film) 2 of semiconductor fine particles 22 adsorbed with a dye 21 coated on the conductive support. The light incident on the photoreceptor (semiconductor film) 2 excites the dye. The excited dye has high energy electrons. Therefore, the electrons are transferred from the dye 21 to the conduction band of the semiconductor fine particles 22 and further reach the conductive support 1 by diffusion. At this time, the molecule of the dye 21 is an oxidant. The electrons on the electrode return to the oxidized dye while working in an external circuit, thereby acting as a photoelectrochemical cell. At this time, the light receiving electrode 5 functions as a negative electrode of the battery.

本実施形態の光電変換素子は、導電性支持体上に後述の色素が吸着された多孔質半導体微粒子の層を有する感光体を有する。このとき色素において一部電解質中に解離したもの等があってもよいことは上述のとおりである。感光体は目的に応じて設計され、単層構成でも多層構成でもよい。本実施形態の光電変換素子の感光体には、特定の増感色素が吸着した半導体微粒子を含み、感度が高く、光電気化学電池として使用する場合に、高い変換効率を得ることができ、さらに高い耐久性を有する。   The photoelectric conversion element of this embodiment has a photoreceptor having a layer of porous semiconductor fine particles on which an after-mentioned dye is adsorbed on a conductive support. At this time, as described above, a part of the dye may be dissociated in the electrolyte. The photoreceptor is designed according to the purpose, and may have a single layer structure or a multilayer structure. The photoreceptor of the photoelectric conversion element of the present embodiment contains semiconductor fine particles adsorbed with a specific sensitizing dye, has high sensitivity, and can be used as a photoelectrochemical cell, and can obtain high conversion efficiency. High durability.

［色素］
（一般式（１）の構造を有する金属錯体色素）

Ｍ（ＬＬ^１）_ｍ１（Ｘ）_ｍ２・ＣＩ 一般式（１）

一般式（１）の構造を有する色素は、金属原子Ｍに、配位子ＬＬ^１及び場合により特定の配位子Ｘが配位しており、必要な場合はＣＩにより電気的に中性に保たれている。
[Dye]
(Metal complex dye having the structure of the general formula (1))

M (LL ¹ ) _m1 (X) _m2 · CI General formula (1)

Dyes having a structure of the general formula (1) is a metal atom M, the ligand LL ¹ and the ligands X of by Ritoku constant if and is coordinated, if necessary electrically by CI It is kept neutral.

・金属原子Ｍ
Ｍは金属原子を表す。Ｍは好ましくは４配位または６配位が可能な金属であり、より好ましくはＲｕ、Ｆｅ、Ｏｓ、Ｃｕ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｍｎ又はＺｎである。特に好ましくは、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｚｎ又はＣｕであり、最も好ましくはＲｕである。 ・ Metal atom M
M represents a metal atom. M is preferably a metal capable of tetracoordinate or hexacoordinate, and more preferably Ru, Fe, Os, Cu, W, Cr, Mo, Ni, Pd, Pt, Co, Ir, Rh, Re, Mn Or it is Zn. Particularly preferred is Ru, Os, Zn or Cu, and most preferred is Ru.

・配位子ＬＬ^１、
配位子ＬＬ^１は、下記一般式（２）で表される多座（４座）配位子である。配位子ＬＬ^１の数を表すｍ１は１である。ｍ２は０〜２である。
-Ligand LL ¹ ,
Ligand LL ¹ is a polydentate (tetradentate) ligand represented by the following general formula (2). M1 representing the number of ligands LL ¹ is 1. m2 is 0-2.

一般式（２）中、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄはそれぞれ独立に、５員環又は６員環を形成しうる非金属原子群を表す。少なくとも１つの ＊−Ｒ^Ａで表される基および酸性基Ａが置換している。＊は置換位置を表す。Ｒ^Ａは置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ後述の一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表される基を表す。Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄは炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子及び／又はハロゲン原子で構成されることが好ましく、芳香族環を形成するのが好ましい。
In the general formula (2), Za, Zb, Zc, and Zd each independently represent a nonmetallic atom group that can form a 5-membered ring or a 6-membered ring. At least one group represented by * -R ^A and the acidic group A are substituted. * Represents a substitution position. ^RA represents a functional group having a clogP value of 6.0 or more when the bond at the substitution position * is replaced with a hydrogen atom , and represents a group represented by the following general formulas (4a) to (4g). . Za, Zb, Zc and Zd are preferably composed of a carbon atom, a hydrogen atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom and / or a halogen atom, and preferably form an aromatic ring.

本明細書において、「ＣｌｏｇＰ」とは化学構造から計算により予測されたｌｏｇＰ （ｌｏｇ［水／オクタノール分配係数］）を意味している。化学構造からｌｏｇＰを計算により予測する手法は多数開発されており、代表例としてＣｌｏｇＰ（自動計算ソフト例１：ｃｌｏｇｐｔａｌｋ ４．８２（２００６） 、Ｄａｙｌｉｇｈｔ ＣＩＳ Ｉｎｃ．）、Ｋｏｗ ＷＩＮ（自動計算ソフト例２：ＫｏｗＷＩＮ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．６６ （２０００）， Ｓｙｒａｃｕｓｅ Ｒｅｓ． Ｃｏｒｐ．）、Ｐａｌｌａｓ（自動計算ソフト例３：Ｐａｌｌａｓ ｐｒｏｌｏｇＰ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．０ （１９９５）， ＣｏｍｐｕＤｒｕｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｔｄ．）(自動計算ソフト例３：Ｃｈｅｍ． Ｄｒａｗソフト（Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０）)などを挙げることができる。   In the present specification, “ClogP” means logP (log [water / octanol partition coefficient]) predicted by calculation from the chemical structure. Many methods for predicting logP from a chemical structure have been developed. As typical examples, ClogP (automatic calculation software example 1: clogtalk 4.82 (2006), Daylight CIS Inc.), Kow WIN (automatic calculation software example 2) : KowWIN Version 1.66 (2000), Syracuse Res. Corp., Pallas (automatic calculation software example 3: Pallas prologP Version 6.0 (1995), CompuDrug Chemistry Ltd. w (automatic calculation software example D: C Software (Version 2.0)).

上述のように、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ又はＺｄは、ｃｌｏｇＰ値が３．５以上の置換基Ｒ^Ａを有しており、このＲ^Ａ基のｃｌｏｇＰ値は、好ましくは３．５以上、さらに好ましくは６．０以上、特に好ましくは９．０以上であるが、本発明では６．０以上である。ｃｌｏｇＰ値とは、上記のように、置換基Ｒ ^Ａ の置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときの１−オクタノール／水の分配係数のことをいうが、本色素においてｃｌｏｇＰ値は、対象である置換基Ｒ^Ａの疎水性の程度を表し、この値が大きいほど疎水性が高いことを意味する。本発明においてｃｌｏｇＰ値は、特に断らない限り、上記Ｃｈｅｍ． Ｄｒａｗソフト（Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０）を用いて、置換基部位を水素原子に置き換えて計算した値をいう。
As described above, Za, Zb, Z c or Zd is clogP value has 3.5 or more substituents ^{R A,} clogP value of ^{R A} group is preferably 3.5 or more, further Preferably it is 6.0 or more, particularly preferably 9.0 or more, but in the present invention it is 6.0 or more. As described above, the c log P value refers to the 1-octanol / water partition coefficient when the bond at the substitution position * of the substituent R ^A is replaced with a hydrogen atom. In this dye, the c log P value is This represents the degree of hydrophobicity of the target substituent ^RA , and the larger this value, the higher the hydrophobicity. In the present invention, the clogP value is the value of Chem. A value calculated by replacing a substituent group with a hydrogen atom using Draw software (Version 2.0).

前記ＬＬ ^１ において、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄ、Ｚｅにより形成される５員環又は６員環は、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環およびベンゾチアゾール環からなる群から選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。中でも、ピリジン環、ピラジン環、ピラゾール環であることが好ましい。
せる効果を奏する。
Oite the ^{LL 1, Za, Zb, Zc} , Zd, 5 -membered or 6-membered ring formed by Ze is a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a pyridazine ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, a triazole ring, It is preferably at least one selected from the group consisting of a thiazole ring, an oxazole ring, a benzimidazole ring, a benzotriazole ring, a benzoxazole ring and a benzothiazole ring. Among these, a pyridine ring, a pyrazine ring, and a pyrazole ring are preferable.
Has the effect of making

前記Ｒ^Ａは下記一般式（４）で表されることが好ましいが、本発明においては、Ｒ ^Ａ は置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ下記一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表される基を表す。
＊−（Ｙ^１）_ｎ１−Ｂ ・・・一般式（４）
一般式（４）中、Ｙ^１は下記式（４−１）〜（４−７）のいずれかの連結基を表す。ｎ１は１以上の整数を表す。Ｂはエーテル基を含まないものであることが好ましい。Ｂは炭素数５〜３０のアルキル基を表す。Ｂとしては、ペンチル基、デシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基などが挙げられる。Ｂはオクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基であることが好ましく、オクタデシル基であることがより好ましい。なお、下記一般式における結合の方向は左右どちらが＊側となってもよいが、式中左側の結合手が、一般式（４）の＊側となることが好ましい。

Wherein R ^A is preferably represented by the following general formula (4), in the present invention, clogP value when R ^A is obtained by replacing the binding of substitution positions * a hydrogen atom is 6.0 or more functional And a group represented by the following general formulas (4a) to (4g) .
*-(Y ¹ ) _n1 -B General formula (4)
In General Formula (4), Y ¹ represents any of the linking groups represented by the following Formulas (4-1) to (4-7). n1 represents an integer of 1 or more. B preferably does not contain an ether group. B represents an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. Examples of B include pentyl group, decyl group, pentadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, octacosyl group, nonacosyl group, triacontyl group and the like. B is preferably an octadecyl group, a nonadecyl group, or an icosyl group, and more preferably an octadecyl group. In the following general formula, the right and left bonds may be on the * side, but the left hand in the formula is preferably the * side of the general formula (4).

式（４−１）〜（４−７）において、Ｙ^２、Ｙ^３、及びＹ^４はそれぞれ独立にＣ、Ｏ、Ｓ、又はＮを表し、好ましくは式（４−３）、式（４−４）、（４−５）、（４−６）、（４−７）が好ましく、さらに好ましくは、（４−５）、（４−６）、（４−７）である。Ｚは水素原子もしくは炭素数１〜３０のアルキル基を表し、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基であることがより好ましい。連結基であるＹ^１はＺａ−ｄ結合した際に安定なものであるか、またはＺａ−ｄ内の電子と共役するものか、またはその両方の性質を兼ね備えているものが有効である。Ｙ^１とＺａ−ｄの結合が安定であればそれは色素の光や電解液中の求核剤などの攻撃による分解を防ぐことができる。Ｚａ−ｄ内の電子とＹ^１内の電子が共役できる構造であれば、色素分子が吸収する光の波長を長波化することができる。＊＊は一般式（１）で表される配位子の母骨格側もしくは置換基Ｂ側への結合位置を表す。式４−６の場合は、２つの結合位置以外の４の基はＺである。式４−５においてｍは０もしくは１を表し、Ｙ^２、Ｙ^３、及びＹ^４を構成する原子の価数によって定められる。
なお、本発明におけるＲ ^Ａ は、置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ下記一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表される基を表す。

一般式（４ａ）〜（４ｇ）において、Ｂは炭素数５〜３０のアルキル基を表す。Ｙ ^２ 、Ｙ ^３ 、及びＹ ⁴ はそれぞれ独立にＣ、Ｏ、ＳまたはＮを表す。Ｚは水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を表す。ｎ１は１以上の整数を表す。ｍは０または１を表す。
In formulas (4-1) to (4-7), Y ² , Y ³ , and Y ⁴ each independently represent C, O, S, or N, preferably formula (4-3) or formula (4) -4), (4-5), (4-6), and (4-7) are preferable, and (4-5), (4-6), and (4-7) are more preferable. Z represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group. Is more preferable. Y ¹ which is a linking group is effective when it is Za-d-bonded, is conjugated with an electron in Za-d, or has both properties. If the bond between Y ¹ and Za-d is stable, it can prevent decomposition of the dye by light or attack by nucleophiles in the electrolyte. If the structure is such that an electron in Za-d and an electron in Y ¹ can be conjugated, the wavelength of light absorbed by the dye molecule can be lengthened. ** represents the bonding position of the ligand represented by the general formula (1) to the mother skeleton side or the substituent B side. In the case of Formula 4-6, 4 groups other than the two bonding positions are Z. In Formula 4-5, m represents 0 or 1, and is determined by the valence of atoms constituting Y ² , Y ³ , and Y ⁴ .
R ^A in the present invention is a functional group having a clogP value of 6.0 or more when the bond at the substitution position * is replaced with a hydrogen atom, and is represented by the following general formulas (4a) to (4g). Represents a group .

In the general formulas (4a) to (4g), B represents an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. Y ² , Y ³ , and Y ⁴ each independently represent C, O, S, or N. Z represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. n1 represents an integer of 1 or more. m represents 0 or 1;

・配位子Ｘ
配位子Ｘは、アシルオキシ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアシルオキシ基、例えば、アセチルオキシ、ベンゾイルオキシ、サリチル酸、グリシルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシルオキシ、オキザリレン（―ＯＣ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｏ―）等）、アシルチオ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアシルチオ基、例えば、アセチルチオ、ベンゾイルチオ等）、チオアシルオキシ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のチオアシルオキシ基、例えば、チオアセチルオキシ基（ＣＨ_３Ｃ（Ｓ）Ｏ―）等））、チオアシルチオ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のチオアシルチオ基、例えば、チオアセチルチオ（ＣＨ_３Ｃ（Ｓ）Ｓ―）、チオベンゾイルチオ（ＰｈＣ（Ｓ）Ｓ―）等））、アシルアミノオキシ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアシルアミノオキシ基、例えば、Ｎ−メチルベンゾイルアミノオキシ（ＰｈＣ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ_３）Ｏ―）、アセチルアミノオキシ（ＣＨ_３Ｃ（Ｏ）ＮＨＯ―）等））、チオカルバメート基（好ましくは炭素原子数１〜２０のチオカルバメート基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルチオカルバメート等）、ジチオカルバメート基（好ましくは炭素原子数１〜２０のジチオカルバメート基、例えば、Ｎ−フェニルジチオカルバメート、Ｎ，Ｎ−ジメチルジチオカルバメート、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバメート、Ｎ，Ｎ−ジベンジルジチオカルバメート等）、チオカルボネート基（好ましくは炭素原子数１〜２０のチオカルボネート基、例えば、エチルチオカルボネート等）、ジチオカルボネート（好ましくは炭素原子数１〜２０のジチオカルボネート、例えば、エチルジチオカルボネート（Ｃ_２Ｈ_５ＯＣ（Ｓ）Ｓ―）等）、トリチオカルボネート基（好ましくは炭素原子数１〜２０のトリチオカルボネート基、例えば、エチルトリチオカルボネート（Ｃ_２Ｈ_５ＳＣ（Ｓ）Ｓ−）等）、アシル基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアシル基、例えば、アセチル、ベンゾイル等）、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、シアノ基、アルキルチオ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアルキルチオ基、例えばメタンチオ、エチレンジチオ等）、アリールチオ基（好ましくは炭素原子数６〜２０のアリールチオ基、例えば、ベンゼンチオ、１，２−フェニレンジチオ等）、アルコキシ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、例えばメトキシ等）及びアリールオキシ基（好ましくは炭素原子数６〜２０のアリールオキシ基、例えばフェノキシ、キノリン−８−ヒドロキシル等）からなる群から選ばれた基で配位された１座又は２座の配位子、若しくはハロゲン原子（好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、カルボニル（…ＣＯ）、ジアルキルケトン（好ましくは炭素原子数３〜２０のジアルキルケトン、例えばアセトン（（ＣＨ_３）_２ＣＯ…）等）、１，３−ジケトン（好ましくは炭素原子数３〜２０の１，３−ジケトン、例えば、アセチルアセトン（ＣＨ_３Ｃ（Ｏ…）ＣＨ＝Ｃ（Ｏ―）ＣＨ_３）、トリフルオロアセチルアセトン（ＣＦ_３Ｃ（Ｏ…）ＣＨ＝Ｃ（Ｏ―）ＣＨ_３）、ジピバロイルメタン（ｔＣ_４Ｈ_９Ｃ（Ｏ…）ＣＨ＝Ｃ（Ｏ―）ｔ−Ｃ_４Ｈ_９）、ジベンゾイルメタン（ＰｈＣ（Ｏ…）ＣＨ＝Ｃ（Ｏ―）Ｐｈ）、３−クロロアセチルアセトン（ＣＨ_３Ｃ（Ｏ…）ＣＣｌ＝Ｃ（Ｏ―）ＣＨ_３）等）、カルボンアミド（好ましくは炭素原子数１〜２０のカルボンアミド、例えば、ＣＨ_３Ｎ＝Ｃ（ＣＨ_３）Ｏ―、―ＯＣ（＝ＮＨ）―Ｃ（＝ＮＨ）Ｏ―等）、チオカルボンアミド（好ましくは炭素原子数１〜２０のチオカルボンアミド、例えば、ＣＨ_３Ｎ＝Ｃ（ＣＨ_３）Ｓ―等）、またはチオ尿素（好ましくは炭素原子数１〜２０のチオ尿素、例えば、ＮＨ（…）＝Ｃ（Ｓ―）ＮＨ_２、ＣＨ_３Ｎ（…）＝Ｃ（Ｓ―）ＮＨＣＨ_３、（ＣＨ_３）_２Ｎ―Ｃ（Ｓ…）Ｎ（ＣＨ_３）_２等）からなる配位子を表す。なお、「…」は配位結合を示す。 ・ Ligand X
The ligand X is an acyloxy group (preferably an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, such as acetyloxy, benzoyloxy, salicylic acid, glycyloxy, N, N-dimethylglycyloxy, oxalylene (—OC (O) C (O) O-), etc.), an acylthio group (preferably an acylthio group having 1 to 20 carbon atoms, such as acetylthio, benzoylthio, etc.), a thioacyloxy group (preferably a thioacyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, For example, a thioacetyloxy group (CH ₃ C (S) O—) and the like)), a thioacylthio group (preferably a thioacylthio group having 1 to 20 carbon atoms, such as thioacetylthio (CH ₃ C (S) S—) , Thiobenzoylthio (PhC (S) S—) and the like)), an acylaminooxy group (preferably an aryl having 1 to 20 carbon atoms) Silaminooxy group, for example, N-methylbenzoylaminooxy (PhC (O) N (CH ₃ ) O—), acetylaminooxy (CH ₃ C (O) NHO—), etc.)), thiocarbamate group (preferably A thiocarbamate group having 1 to 20 carbon atoms such as N, N-diethylthiocarbamate), a dithiocarbamate group (preferably a dithiocarbamate group having 1 to 20 carbon atoms such as N-phenyldithiocarbamate, N, N-dimethyldithiocarbamate, N, N-diethyldithiocarbamate, N, N-dibenzyldithiocarbamate, etc.), a thiocarbonate group (preferably a thiocarbonate group having 1 to 20 carbon atoms, such as ethylthiocarbonate) Etc.), dithiocarbonate (preferably dithiocarbonate having 1 to 20 carbon atoms) Such as ethyl dithiocarbonate (C ₂ H ₅ OC (S) S—), etc., trithiocarbonate group (preferably a trithiocarbonate group having 1 to 20 carbon atoms, such as ethyl trithiocarbonate sulphonate _{(C 2 H 5 SC (S} ) S-) and the like), an acyl group (preferably an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, e.g., acetyl, benzoyl, etc.), a thiocyanate group, an isothiocyanate group, a cyanate group, an isocyanate Group, cyano group, alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms such as methanethio, ethylenedithio, etc.), arylthio group (preferably an arylthio group having 6 to 20 carbon atoms such as benzenethio, 1, 2 -Phenylenedithio etc.), an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, such as metho A monodentate or bidentate coordinated with a group selected from the group consisting of an aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, such as phenoxy, quinoline-8-hydroxyl, etc.) A ligand, or a halogen atom (preferably a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), a carbonyl (... CO), a dialkyl ketone (preferably a dialkyl ketone having 3 to 20 carbon atoms, such as acetone ((CH ₃ ) ₂ ). CO ...), etc.), 1,3-diketone (preferably having 3 to 20 carbon atoms 1,3-diketones, for example, acetylacetone _{(CH 3 C (O ...)} CH = C (O-) CH 3), tri fluoro acetylacetone _{(CF 3 C (O ...)} CH = C (O-) CH 3), dipivaloylmethane _{(tC 4 H 9 C (O} ...) CH = C (O-) tC 4 H ), Dibenzoylmethane (PhC (O ...) CH = C (O-) Ph), 3- chloro-acetylacetone _{(CH 3 C (O ...)} CCl = C (O-) CH 3) , etc.), carbonamido (preferably Is a carbonamide having 1 to 20 carbon atoms, such as CH ₃ N═C (CH ₃ ) O—, —OC (═NH) —C (═NH) O—, etc.), thiocarbonamide (preferably having carbon atoms 1-20 thiocarbonamide, such as CH ₃ N═C (CH ₃ ) S—, or thiourea (preferably a thiourea having 1-20 carbon atoms, such as NH (...) = C (S— ) NH ₂ , CH ₃ N (...) = C (S—) NHCH ₃ , (CH ₃ ) ₂ N—C (S...) N (CH ₃ ) _2, etc.) "..." indicates a coordination bond.

配位子Ｘは、好ましくはアシルオキシ基、オキザリレン基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、ジチオカルバメート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する配位子、あるいはハロゲン原子、カルボニル、１，３−ジケトンまたはチオ尿素からなる配位子であり、より好ましくはアシルオキシ基、アシルアミノオキシ基、ジチオカルバメート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、シアノ基またはアリールチオ基からなる群から選ばれた基で配位する配位子、あるいはハロゲン原子、１，３−ジケトンまたはチオ尿素からなる配位子であり、特に好ましくはジチオカルバメート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基およびイソシアネート基からなる群から選ばれた基で配位する配位子、あるいはハロゲン原子または１，３−ジケトンからなる配位子であり、最も好ましくは、ジチオカルバメート基、チオシアネート基およびイソチオシアネート基からなる群から選ばれた基で配位する配位子、あるいは１，３−ジケトンからなる配位子である。なお配位子Ｘがアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基等を含む場合、それらは直鎖状でも分岐状でもよく、置換されていても無置換でもよい。またアリール基、ヘテロ環基、シクロアルキル基等を含む場合、それらは置換されていても無置換でもよく、単環でも縮環していてもよい。   The ligand X is preferably an acyloxy group, an oxalylene group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a dithiocarbamate group, a dithiocarbonate group, a trithiocarbonate group, a thiocyanate group, an isothiocyanate group, a cyanate group, an isocyanate group, A ligand coordinated by a group selected from the group consisting of a cyano group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkoxy group and an aryloxy group, or a ligand composed of a halogen atom, carbonyl, 1,3-diketone or thiourea More preferably, the coordination is carried out by a group selected from the group consisting of acyloxy group, acylaminooxy group, dithiocarbamate group, thiocyanate group, isothiocyanate group, cyanate group, isocyanate group, cyano group or arylthio group. Child or halo A ligand consisting of a thione atom, 1,3-diketone or thiourea, particularly preferably coordinated with a group selected from the group consisting of a dithiocarbamate group, a thiocyanate group, an isothiocyanate group, a cyanate group and an isocyanate group. A ligand or a ligand comprising a halogen atom or a 1,3-diketone, most preferably a ligand coordinated by a group selected from the group consisting of a dithiocarbamate group, a thiocyanate group and an isothiocyanate group Or a ligand composed of 1,3-diketone. In addition, when the ligand X contains an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylene group or the like, these may be linear or branched, and may be substituted or unsubstituted. Moreover, when an aryl group, a heterocyclic group, a cycloalkyl group, etc. are included, they may be substituted or unsubstituted, and may be monocyclic or condensed.

・対イオンＣＩ
一般式（１）中のＣＩは電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。一般に、色素が陽イオン又は陰イオンであるか、あるいは正味のイオン電荷を有するかどうかは、色素中の金属、配位子および置換基に依存する。
置換基が解離性基を有することなどにより、一般式（１）の色素は解離して負電荷を持ってもよい。この場合一般式（１）の色素全体の電荷はＣＩにより電気的に中性とされる。 ・ Counterion CI
CI in the general formula (1) represents a counter ion when a counter ion is necessary to neutralize the charge. In general, whether a dye is a cation or an anion, or has a net ionic charge, depends on the metal, ligand and substituent in the dye.
The dye of the general formula (1) may be dissociated and have a negative charge because the substituent has a dissociable group. In this case, the charge of the whole dye of the general formula (1) is electrically neutralized by CI.

対イオンＣＩが正の対イオンの場合、例えば、対イオンＣＩは、無機又は有機のアンモニウムイオン（例えばテトラアルキルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン等）、アルカリ金属イオン又はプロトンである。
対イオンＣＩが負の対イオンの場合、例えば、対イオンＣＩは、無機陰イオンでも有機陰イオンでもよい。例えば、ハロゲン陰イオン（例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等）、置換アリールスルホン酸イオン（例えばｐ−トルエンスルホン酸イオン、ｐ−クロロベンゼンスルホン酸イオン等）、アリールジスルホン酸イオン（例えば１，３−ベンゼンジスルホン酸イオン、１，５−ナフタレンジスルホン酸イオン、２，６−ナフタレンジスルホン酸イオン等）、アルキル硫酸イオン（例えばメチル硫酸イオン等）、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、ピクリン酸イオン、酢酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン等が挙げられる。さらに電荷均衡対イオンとして、イオン性ポリマーあるいは色素と逆電荷を有する他の色素を用いてもよく、金属錯イオン（例えばビスベンゼン−１，２−ジチオラトニッケル（ＩＩＩ）等）も使用可能である。 When the counter ion CI is a positive counter ion, for example, the counter ion CI is an inorganic or organic ammonium ion (for example, tetraalkylammonium ion, pyridinium ion, etc.), an alkali metal ion, or a proton.
When the counter ion CI is a negative counter ion, for example, the counter ion CI may be an inorganic anion or an organic anion. For example, halogen anions (eg, fluoride ions, chloride ions, bromide ions, iodide ions, etc.), substituted aryl sulfonate ions (eg, p-toluene sulfonate ions, p-chlorobenzene sulfonate ions, etc.), aryl disulfones Acid ion (for example, 1,3-benzenedisulfonic acid ion, 1,5-naphthalenedisulfonic acid ion, 2,6-naphthalenedisulfonic acid ion, etc.), alkyl sulfate ion (for example, methyl sulfate ion, etc.), sulfate ion, thiocyanate ion Perchlorate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, picrate ion, acetate ion, trifluoromethanesulfonate ion and the like. Further, as the charge balance counter ion, an ionic polymer or another dye having a charge opposite to that of the dye may be used, and a metal complex ion (for example, bisbenzene-1,2-dithiolatonickel (III)) can also be used. is there.

酸性基Ａ（結合基）
一般式（１）で表される構造を有する色素は、半導体微粒子の表面に対する適当な酸性吸着基（結合基、ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）を１つ以上有する。この基を色素中に１〜６個有するのがより好ましく、１〜４個有するのが特に好ましい。カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基（例えば―ＣＯＮＨＯＨ等）、ホスホリル基（例えば―ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）_２等）、ホスホニル基（例えば―Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）_２等）等の酸性基（解離性のプロトンを有する置換基）を色素中に有することが好ましい。なかでも、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ホスホニル基基を配位子ＬＬ^１上に有することが好ましい。本明細書において酸性基とはプロトンを放出する置換基を指す。また、「酸性基を有する」など、「特定の機能性の置換基を有する」というとき、本発明の効果を損ねない範囲で、当該機能性の置換基が母核に直接結合されていることのほか、所定の連結基を介して結合（連結）されたものを含む意味である。
非特許文献Ｌａｎｇｍｕｉｒ， Ｖｏｌ． １４， Ｎｏ． １０， １９９８， ２７４４−２７４９によると、色素に導入されえた酸性基は、金属酸化物膜中の金属原子と以下の図のように結合することが知られている。この結合は金属原子のカチオンと酸性基が持つアニオンが結合することで形成される。よって本発明おいて色素が有する酸性基は、これらａ）−ｃ）の結合様式を形成可能な酸性基すべてを含むものとして解釈することができ、これらを好適に用いることができる。 Acid group A (bonding group)
The dye having the structure represented by the general formula (1) has one or more suitable acidic adsorption groups (bonding groups) for the surface of the semiconductor fine particles. It is more preferable to have 1 to 6 of these groups in the dye, and it is particularly preferable to have 1 to 4 of these groups. Carboxyl group, sulfonic acid group, hydroxyl group, hydroxamic acid group (for example, —CONHOH), phosphoryl group (for example, —OP (O) (OH) _2, etc.), phosphonyl group (for example, —P (O) (OH) _2, etc.) It is preferable that the dye has an acidic group (substituent having a dissociable proton). Among them, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, it is preferable to have a phosphonyl originally on ligand LL ^1. In the present specification, an acidic group refers to a substituent that releases a proton. In addition, when “having a specific functional substituent” such as “having an acidic group”, the functional substituent is directly bonded to the mother nucleus within a range not impairing the effects of the present invention. In addition, it is meant to include those linked (linked) via a predetermined linking group.
Non-patent literature Langmuir, Vol. 14, no. 10, 1998, 2744-2749, it is known that an acidic group introduced into a dye is bonded to a metal atom in a metal oxide film as shown in the following figure. This bond is formed by binding of a metal atom cation and an anion of an acidic group. Therefore, the acidic group which the pigment | dye has in this invention can be interpreted as what contains all the acidic groups which can form the coupling | bonding mode of these a) -c), and can use these suitably.

本発明において前記特定の色素あるいは後述する組み合わせることが好ましい色素はその一般式で表された構造以外に本発明の効果を損ねない範囲で任意の置換基を有していてもよい。
本発明における置換基とは例えば下記に示すものを表すことができる。
・ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、
・アルキル基〔直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基を表す。それらは、アルキル基（好ましくは炭素数１から３０のアルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチル、ｎ−オクチル、エイコシル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２―エチルヘキシル）、シクロアルキル基（好ましくは、炭素数３から３０の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル）、ビシクロアルキル基（好ましくは、炭素数５から３０の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数５から３０のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ［１，２，２］ヘプタン−２−イル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−３−イル）、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基（例えばアルキルチオ基のアルキル基）もこのような概念のアルキル基を表す。］、
・アルケニル基［直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。それらは、アルケニル基（好ましくは炭素数２から３０の置換または無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル）、シクロアルケニル基（好ましくは、炭素数３から３０の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数３から３０のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、２−シクロペンテン−１−イル、２−シクロヘキセン−１−イル）、ビシクロアルケニル基（置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数５から３０の置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン−１−イル、ビシクロ［２，２，２］オクト−２−エン−４−イル）を包含するものである。
・アルキニル基（好ましくは、炭素数２から３０の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基、アリール基（好ましくは炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル、ｐ−トリル、ナフチル、ｍ−クロロフェニル、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニル）、
・芳香族基（例えば、ベンゼン環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、、チアゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、ピリミジン環、ピラジン環もしくはこれらが縮環した環）
・ヘテロ環基（好ましくは５または６員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、更に好ましくは、炭素数３から３０の５もしくは６員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、２−フリル、２−チエニル、２−ピリミジニル、２−ベンゾチアゾリル）、
・シアノ基、・ヒドロキシル基、・ニトロ基、・カルボキシル基、
・アルコキシ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−オクチルオキシ、２−メトキシエトキシ）、
・アリールオキシ基（好ましくは、炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、２−メチルフェノキシ、４−ｔ−ブチルフェノキシ、３−ニトロフェノキシ、２−テトラデカノイルアミノフェノキシ）、
・シリルオキシ基（好ましくは、炭素数３から２０のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ）、
・ヘテロ環オキシ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基、１−フェニルテトラゾールー５−オキシ、２−テトラヒドロピラニルオキシ）、
・アシルオキシ基（好ましくはホルミルオキシ基、炭素数２から３０の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、ｐ−メトキシフェニルカルボニルオキシ）、
・カルバモイルオキシ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルアミノカルボニルオキシ、Ｎ−ｎ−オクチルカルバモイルオキシ）、
・アルコキシカルボニルオキシ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、ｔ−ブトキシカルボニルオキシ、ｎ−オクチルカルボニルオキシ）、
・アリールオキシカルボニルオキシ基（好ましくは、炭素数７から３０の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、ｐ−メトキシフェノキシカルボニルオキシ、ｐ−ｎ−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ）、
・アミノ基（好ましくは、アミノ基、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアニリノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、Ｎ−メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ）、
・アシルアミノ基（好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、３，４，５−トリ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ）、
・アミノカルボニルアミノ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノカルボニルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ）、
・アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２から３０の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、ｔ−ブトキシカルボニルアミノ、ｎ−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、Ｎ−メチルーメトキシカルボニルアミノ）、
・アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは、炭素数７から３０の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、ｐ−クロロフェノキシカルボニルアミノ、ｍ−ｎ−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ）、
・スルファモイルアミノ基（好ましくは、炭素数０から３０の置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスルホニルアミノ、Ｎ−ｎ−オクチルアミノスルホニルアミノ）、
・アルキル及びアリールスルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアルキルスルホニルアミノ、炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、２，３，５−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノ）、
・メルカプト基、
・アルキルチオ基（好ましくは、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、ｎ−ヘキサデシルチオ）、
・アリールチオ基（好ましくは炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、ｐ−クロロフェニルチオ、ｍ−メトキシフェニルチオ）、
・ヘテロ環チオ基（好ましくは炭素数２から３０の置換または無置換のヘテロ環チオ基、例えば、２−ベンゾチアゾリルチオ、１−フェニルテトラゾール−５−イルチオ）、
・スルファモイル基（好ましくは炭素数０から３０の置換もしくは無置換のスルファモイル基、例えば、Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ−（３−ドデシルオキシプロピル）スルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル、Ｎ−アセチルスルファモイル、Ｎ−ベンゾイルスルファモイル、Ｎ−（Ｎ‘−フェニルカルバモイル）スルファモイル）、
・スルホ基、
・アルキル及びアリールスルフィニル基（好ましくは、炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、６から３０の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、ｐ−メチルフェニルスルフィニル）、
・アルキル及びアリールスルホニル基（好ましくは炭素数１から３０の置換または無置換のアルキルスルホニル基、６から３０の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、ｐ−メチルフェニルスルホニル）、
・アシル基（好ましくはホルミル基、炭素数２から３０の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数７から３０の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、炭素数４から３０の置換もしくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基、例えば、アセチル、ピバロイル、２−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、ｐ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニル、２―ピリジルカルボニル、２―フリルカルボニル）、
・アリールオキシカルボニル基（好ましくは、炭素数７から３０の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、ｏ−クロロフェノキシカルボニル、ｍ−ニトロフェノキシカルボニル、ｐ−ｔ−ブチルフェノキシカルボニル）、
・アルコキシカルボニル基（好ましくは、炭素数２から３０の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、ｎ−オクタデシルオキシカルボニル）、
・カルバモイル基（好ましくは、炭素数１から３０の置換もしくは無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルカルバモイル、Ｎ−（メチルスルホニル）カルバモイル）、
・アリール及びヘテロ環アゾ基（好ましくは炭素数６から３０の置換もしくは無置換のアリールアゾ基、炭素数３から３０の置換もしくは無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、ｐ−クロロフェニルアゾ、５−エチルチオ−１，３，４−チアジアゾール−２−イルアゾ）、
・イミド基（好ましくは、Ｎ−スクシンイミド、Ｎ−フタルイミド）、
・ホスフィノ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換もしくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ）、
・ホスフィニル基（好ましくは、炭素数２から３０の置換もしくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル）、
・ホスフィニルオキシ基（好ましくは炭素数２から３０の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ）、
・ホスフィニルアミノ基（好ましくは、炭素数２から３０の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ）、
・シリル基（好ましくは、炭素数３から３０の置換もしくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル）。
また、置換基は更に置換されていても良い。その際、置換基の例としては、上述の置換基を挙げることができる。 In the present invention, the specific dye or a dye that is preferably combined, which will be described later, may have any substituent other than the structure represented by the general formula as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of the substituent in the present invention include those shown below.
・ Halogen atoms (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom),
-Alkyl group [Represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkyl group. They are alkyl groups (preferably alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, t-butyl, n-octyl, eicosyl, 2-chloroethyl, 2-cyanoethyl, 2-ethylhexyl). A cycloalkyl group (preferably a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as cyclohexyl, cyclopentyl, 4-n-dodecylcyclohexyl), a bicycloalkyl group (preferably having 5 to 30 carbon atoms). A substituted or unsubstituted bicycloalkyl group, that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a bicycloalkane having 5 to 30 carbon atoms, for example, bicyclo [1,2,2] heptan-2-yl, bicyclo [2,2,2] octane-3-yl), a tricyclo structure with more ring structures Domo is intended to cover. An alkyl group (for example, an alkyl group of an alkylthio group) in the substituents described below also represents such an alkyl group. ],
-Alkenyl group [Represents a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkenyl group. They are alkenyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkenyl groups having 2 to 30 carbon atoms, such as vinyl, allyl, prenyl, geranyl, oleyl), cycloalkenyl groups (preferably substituted or substituted groups having 3 to 30 carbon atoms). An unsubstituted cycloalkenyl group, that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a cycloalkene having 3 to 30 carbon atoms (for example, 2-cyclopenten-1-yl, 2-cyclohexen-1-yl), Bicycloalkenyl group (a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group, preferably a substituted or unsubstituted bicycloalkenyl group having 5 to 30 carbon atoms, that is, a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a bicycloalkene having one double bond. For example, bicyclo [2,2,1] hept-2-en-1-yl, bicyclo 2,2,2] oct-2-en-4-yl).
An alkynyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as ethynyl, propargyl, trimethylsilylethynyl group, aryl group (preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, For example, phenyl, p-tolyl, naphthyl, m-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl),
Aromatic groups (for example, benzene ring, furan ring, pyrrole ring, pyridine ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, isoxazole ring, isothiazole ring, pyrimidine ring, pyrazine ring or these A ring fused with
A heterocyclic group (preferably a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a 5- or 6-membered substituted or unsubstituted aromatic or non-aromatic heterocyclic compound, more preferably a carbon number of 3 To 30- or 5-membered aromatic heterocyclic group such as 2-furyl, 2-thienyl, 2-pyrimidinyl, 2-benzothiazolyl),
・ Cyano group, ・ Hydroxyl group, ・ Nitro group, ・ Carboxyl group,
An alkoxy group (preferably a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, isopropoxy, t-butoxy, n-octyloxy, 2-methoxyethoxy),
An aryloxy group (preferably a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, such as phenoxy, 2-methylphenoxy, 4-t-butylphenoxy, 3-nitrophenoxy, 2-tetradecanoylamino Phenoxy),
A silyloxy group (preferably a silyloxy group having 3 to 20 carbon atoms, such as trimethylsilyloxy, t-butyldimethylsilyloxy),
A heterocyclic oxy group (preferably a substituted or unsubstituted heterocyclic oxy group having 1 to 30 carbon atoms, 1-phenyltetrazole-5-oxy, 2-tetrahydropyranyloxy),
An acyloxy group (preferably a formyloxy group, a substituted or unsubstituted alkylcarbonyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylcarbonyloxy group having 6 to 30 carbon atoms, such as formyloxy, acetyloxy, Pivaloyloxy, stearoyloxy, benzoyloxy, p-methoxyphenylcarbonyloxy),
A carbamoyloxy group (preferably a substituted or unsubstituted carbamoyloxy group having 1 to 30 carbon atoms such as N, N-dimethylcarbamoyloxy, N, N-diethylcarbamoyloxy, morpholinocarbonyloxy, N, N-di -N-octylaminocarbonyloxy, Nn-octylcarbamoyloxy),
An alkoxycarbonyloxy group (preferably a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, such as methoxycarbonyloxy, ethoxycarbonyloxy, t-butoxycarbonyloxy, n-octylcarbonyloxy),
Aryloxycarbonyloxy group (preferably a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyloxy group having 7 to 30 carbon atoms, such as phenoxycarbonyloxy, p-methoxyphenoxycarbonyloxy, pn-hexadecyloxyphenoxycarbonyloxy ),
Amino groups (preferably amino groups, substituted or unsubstituted alkylamino groups having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted anilino groups having 6 to 30 carbon atoms, such as amino, methylamino, dimethylamino, anilino N-methyl-anilino, diphenylamino),
Acylamino group (preferably formylamino group, substituted or unsubstituted alkylcarbonylamino group having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylcarbonylamino group having 6 to 30 carbon atoms, such as formylamino, acetylamino Pivaloylamino, lauroylamino, benzoylamino, 3,4,5-tri-n-octyloxyphenylcarbonylamino),
Aminocarbonylamino group (preferably substituted or unsubstituted aminocarbonylamino having 1 to 30 carbon atoms, such as carbamoylamino, N, N-dimethylaminocarbonylamino, N, N-diethylaminocarbonylamino, morpholinocarbonylamino) ,
An alkoxycarbonylamino group (preferably a substituted or unsubstituted alkoxycarbonylamino group having 2 to 30 carbon atoms such as methoxycarbonylamino, ethoxycarbonylamino, t-butoxycarbonylamino, n-octadecyloxycarbonylamino, N-methyl- Methoxycarbonylamino),
An aryloxycarbonylamino group (preferably a substituted or unsubstituted aryloxycarbonylamino group having 7 to 30 carbon atoms, such as phenoxycarbonylamino, p-chlorophenoxycarbonylamino, mn-octyloxyphenoxycarbonylamino) ,
A sulfamoylamino group (preferably a substituted or unsubstituted sulfamoylamino group having 0 to 30 carbon atoms, such as sulfamoylamino, N, N-dimethylaminosulfonylamino, Nn-octylaminosulfonyl amino),
Alkyl and arylsulfonylamino groups (preferably substituted or unsubstituted alkylsulfonylamino having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylsulfonylamino having 6 to 30 carbon atoms, such as methylsulfonylamino, butylsulfonylamino, Phenylsulfonylamino, 2,3,5-trichlorophenylsulfonylamino, p-methylphenylsulfonylamino),
・ Mercapto group,
An alkylthio group (preferably a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, such as methylthio, ethylthio, n-hexadecylthio),
An arylthio group (preferably a substituted or unsubstituted arylthio having 6 to 30 carbon atoms, such as phenylthio, p-chlorophenylthio, m-methoxyphenylthio),
A heterocyclic thio group (preferably a substituted or unsubstituted heterocyclic thio group having 2 to 30 carbon atoms, such as 2-benzothiazolylthio, 1-phenyltetrazol-5-ylthio),
A sulfamoyl group (preferably a substituted or unsubstituted sulfamoyl group having 0 to 30 carbon atoms, such as N-ethylsulfamoyl, N- (3-dodecyloxypropyl) sulfamoyl, N, N-dimethylsulfamoyl, N -Acetylsulfamoyl, N-benzoylsulfamoyl, N- (N′-phenylcarbamoyl) sulfamoyl),
・ Sulfo group,
Alkyl and arylsulfinyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkylsulfinyl groups having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylsulfinyl groups having 6 to 30 carbon atoms, such as methylsulfinyl, ethylsulfinyl, phenylsulfinyl, p -Methylphenylsulfinyl),
Alkyl and arylsulfonyl groups (preferably substituted or unsubstituted alkylsulfonyl groups having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylsulfonyl groups having 6 to 30 carbon atoms such as methylsulfonyl, ethylsulfonyl, phenylsulfonyl, p- Methylphenylsulfonyl),
Acyl group (preferably formyl group, substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group having 2 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylcarbonyl group having 7 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted carbon group having 4 to 30 carbon atoms A heterocyclic carbonyl group bonded to a carbonyl group at a carbon atom, such as acetyl, pivaloyl, 2-chloroacetyl, stearoyl, benzoyl, pn-octyloxyphenylcarbonyl, 2-pyridylcarbonyl, 2-furylcarbonyl),
Aryloxycarbonyl group (preferably a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group having 7 to 30 carbon atoms, such as phenoxycarbonyl, o-chlorophenoxycarbonyl, m-nitrophenoxycarbonyl, pt-butylphenoxycarbonyl) ,
An alkoxycarbonyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, t-butoxycarbonyl, n-octadecyloxycarbonyl),
A carbamoyl group (preferably a substituted or unsubstituted carbamoyl having 1 to 30 carbon atoms such as carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N, N-di-n-octylcarbamoyl, N- ( Methylsulfonyl) carbamoyl),
Aryl and heterocyclic azo groups (preferably substituted or unsubstituted arylazo groups having 6 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted heterocyclic azo groups having 3 to 30 carbon atoms, such as phenylazo, p-chlorophenylazo, 5 -Ethylthio-1,3,4-thiadiazol-2-ylazo),
An imide group (preferably N-succinimide, N-phthalimide),
A phosphino group (preferably a substituted or unsubstituted phosphino group having 2 to 30 carbon atoms, such as dimethylphosphino, diphenylphosphino, methylphenoxyphosphino),
A phosphinyl group (preferably a substituted or unsubstituted phosphinyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as phosphinyl, dioctyloxyphosphinyl, diethoxyphosphinyl),
A phosphinyloxy group (preferably a substituted or unsubstituted phosphinyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, such as diphenoxyphosphinyloxy, dioctyloxyphosphinyloxy),
A phosphinylamino group (preferably a substituted or unsubstituted phosphinylamino group having 2 to 30 carbon atoms, such as dimethoxyphosphinylamino, dimethylaminophosphinylamino),
A silyl group (preferably a substituted or unsubstituted silyl group having 3 to 30 carbon atoms, for example, trimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, phenyldimethylsilyl).
In addition, the substituent may be further substituted. In that case, the above-mentioned substituent can be mentioned as an example of a substituent.

本発明で用いる一般式（１）で表される構造を有する色素の具体例及び参考例としての色素Ａ−８、Ａ−８１、Ａ−８２を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記具体例における色素がプロトン解離性基を有する配位子を含む場合、該配位子は必要に応じて解離しプロトンを放出してもよい。
Specific examples of the dye having the structure represented by the general formula (1) used in the present invention and dyes A-8, A-81, and A-82 as reference examples are shown below, but the present invention is not limited thereto. It is not something. In addition, when the pigment | dye in the following specific example contains the ligand which has a proton dissociable group, this ligand may dissociate as needed and may discharge | release a proton.

本発明においては上記一般式（１）で表される色素を２種以上用いてもよい。また本発明において色素とは当該色素化合物そのもののほか、酸性基や塩基性基を有する場合にはその塩やイオン化したもの等を含む意味である。   In the present invention, two or more dyes represented by the general formula (1) may be used. In the present invention, the term “dye” means not only the dye compound itself but also a salt or ionized salt of an acidic group or basic group.

本発明の上記一般式（１）により表される色素は、特開２００１−２９１５３４号公報や当該公報に引用された方法を参考にして合成することができる。   The dye represented by the above general formula (1) of the present invention can be synthesized with reference to JP-A No. 2001-291534 and the methods cited in the publication.

また一般式（１）の構造を有する色素は、溶液中における極大吸収波長が、５００〜７５０ｎｍの範囲であり、より好ましくは５２０〜７００ｎｍの範囲である。   Moreover, the pigment | dye which has a structure of General formula (1) has the maximum absorption wavelength in a solution in the range of 500-750 nm, More preferably, it is the range of 520-700 nm.

本発明の光電変換素子及び光電気化学電池においては、一般式（１）の構造を有する金属錯体色素を必須成分とする色素を用いる。これにより、広範囲の波長の光を利用でき、高い変換効率を確保するとともに、変換効率の低下率を低減することできる。   In the photoelectric conversion element and the photoelectrochemical cell of the present invention, a dye containing a metal complex dye having the structure of the general formula (1) as an essential component is used. Thereby, light of a wide range of wavelengths can be used, high conversion efficiency can be ensured, and the reduction rate of conversion efficiency can be reduced.

本発明において前記一般式（１）で表される色素の含有量は特に限定されないが、半導体微粒子１ｇに対して、０．００１〜１ミリモルであることが好ましく、０．１〜０．５ミリモルであることがより好ましい。上記下限値以上とすることで、半導体における増感効果を十分に得るができ、上記上限値以下とすることで色素の脱着による増感効果の低減を抑制するができる。
一般式（１）で表される色素の量（Ｓ）は、後記一般式（１３）で表される金属錯体色素の量（Ｒ）との関係で添加量を調節することが好ましい。具体的にモル比においてＲ／Ｓが０．０１〜１であることが好ましく、０．０５〜０．５であることがより好ましく、０．０８〜０．１２であることが特に好ましい。このような範囲で用いることにより両金属錯体系の増感色素の効果が十分に発揮され、かつ互いの共着剤としての機能も無駄なく発揮され極めて高い効果を奏する。 In the present invention, the content of the dye represented by the general formula (1) is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 1 mmol, and preferably 0.1 to 0.5 mmol with respect to 1 g of the semiconductor fine particles. It is more preferable that By setting it to the above lower limit or more, a sensitizing effect in a semiconductor can be sufficiently obtained, and by setting it to the above upper limit or less, reduction of the sensitizing effect due to desorption of a dye can be suppressed.
The amount (S) of the dye represented by the general formula (1) is preferably adjusted in relation to the amount (R) of the metal complex dye represented by the following general formula (13). Specifically, in terms of molar ratio, R / S is preferably 0.01 to 1, more preferably 0.05 to 0.5, and particularly preferably 0.08 to 0.12. By using in such a range, the effects of the sensitizing dyes of both metal complexes are sufficiently exerted, and the functions as mutual co-adhesives are also exhibited without waste, and an extremely high effect is achieved.

一般式（１）で表される色素の吸収最大波長（Ｓｗ）と一般式（１３）で表される色素の吸収最大波長（Ｒｗ）との差（Ｒｗ−Ｓｗ）は１５０〜８００ｎｍであることが好ましく、３００〜７００ｎｍであることがより好ましい。このような領域に吸収最大波長を有することにより、後記一般式（１３）で表される色素との組合せにおいて、太陽電池として有用な可視光を中心とした光による一層高い効率の光電変化が可能となる。   The difference (Rw−Sw) between the absorption maximum wavelength (Sw) of the dye represented by the general formula (1) and the absorption maximum wavelength (Rw) of the dye represented by the general formula (13) is 150 to 800 nm. Is preferable, and it is more preferable that it is 300-700 nm. By having a maximum absorption wavelength in such a region, it is possible to perform a more efficient photoelectric change by light centered on visible light useful as a solar cell in combination with the dye represented by the general formula (13) described later. It becomes.

（一般式（１３）の構造を有する金属錯体色素） (Metal complex dye having the structure of the general formula (13))

本発明の光電変換素子においては上記一般式（１）の構造を有する色素とともに、それ以外のほかの色素を含有させることが好ましく、ほかの色素として下記一般式（１３）で表されるものを用いることが好ましい。

Ｍｚ（ＬＬ^１１）ｍ_１１（ＬＬ^１２）ｍ_１２（Ｘ）ｍ_１３・ＤＩ 一般式（１３）

一般式（１３）において、Ｍｚは金属原子を表し、ＬＬ^１１は下記一般式（１４）で表される２座又は３座の配位子であり、ＬＬ^１２は下記一般式（１５）で表される２座又は３座の配位子である。
Ｘはアシルオキシ基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座又は２座の配位子、あるいはハロゲン原子、カルボニル、ジアルキルケトン、１，３−ジケトン、カルボンアミド、チオカルボンアミドまたはチオ尿素からなる１座または２座の配位子を表す。
ｍ１１は０〜３の整数を表し、ｍ１１が２以上のとき、ＬＬ^１１は同じでも異なっていてもよい。ｍ１２は０〜３の整数を表し、ｍ１２が２のとき、ＬＬ^１２は同じでも異なっていてもよい。ただし、ｍ１１とｍ１２のうち少なくとも一方は１以上の整数である。
ｍ１３は０〜２の整数を表し、ｍ１３が２のとき、Ｘは同じでも異なっていてもよく、Ｘ同士が連結していてもよい。
ＤＩは一般式（１３）において、電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。

一般式（１４）において、Ｒ^１０１及びＲ^１０２はそれぞれ独立に、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホリル基またはホスホニル基を表す。Ｒ^１０３及びＲ^１０４はそれぞれ独立に置換基を表し、Ｒ^１０５及びＲ^１０６はそれぞれ独立にアリール基又はヘテロ環基を表す。ｄ１及びｄ２はそれぞれ０以上の整数を表す。
Ｌ^１及びＬ^２はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換のエテニレン基及び／又はエチニレン基からなり、Ｌ^１及びＬ^２が結合しているピリジン環と共役している。
ａ１及びａ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表し、ａ１が２以上のときＲ^１０１は同じでも異なっていてもよく、ａ２が２以上のときＲ^１０２は同じでも異なっていてもよく、ｂ１及びｂ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｂ１が２以上のときＲ^１０３は同じでも異なっていてもよく、Ｒ^１０３は互いに連結して環を形成してもよく、ｂ２が２以上のときＲ^１０４は同じでも異なっていてもよく、Ｒ^１０４は互いに連結して環を形成してもよい。ｂ１及びｂ２が共に１以上のとき、Ｒ^１０３とＲ^１０４が連結して環を形成してもよい。ｄは０以上の整数を表す。

一般式（１５）において、Ｚａ、Ｚｂ及びＺｃはそれぞれ独立に、５又は６員環を形成しうる非金属原子群を表し、それぞれ独立に酸性基を有していてもよい。ｃは０又は１を表す。 In the photoelectric conversion element of the present invention, it is preferable to contain other dyes in addition to the dye having the structure of the general formula (1). It is preferable to use it.

Mz (LL ¹¹ ) m ₁₁ (LL ¹² ) m ₁₂ (X) m ₁₃ · DI General formula (13)

In the general formula (13), Mz represents a metal atom, LL ¹¹ is a bidentate or tridentate ligand represented by the following general formula (14), and LL ¹² is represented by the following general formula (15). Is a bidentate or tridentate ligand.
X is an acyloxy group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, a thiocarbonate group, a dithiocarbonate group, a trithiocarbonate group, an acyl group, a thiocyanate group, A monodentate or bidentate ligand coordinated by a group selected from the group consisting of an isothiocyanate group, a cyanate group, an isocyanate group, a cyano group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkoxy group and an aryloxy group, or a halogen atom Represents a monodentate or bidentate ligand consisting of carbonyl, dialkyl ketone, 1,3-diketone, carbonamide, thiocarbonamide or thiourea.
m11 represents an integer of 0 to 3, when m11 is 2 or more, ^{LL 11} may be the same or different. m12 represents an integer of 0 to 3, when m12 is 2, ^{LL 12} may be the same or different. However, at least one of m11 and m12 is an integer of 1 or more.
m13 represents an integer of 0 to 2, and when m13 is 2, Xs may be the same or different, and Xs may be linked together.
DI represents a counter ion in the general formula (13) when a counter ion is necessary to neutralize the charge.

In the general formula (14), R ¹⁰¹ and R ¹⁰² each independently represent a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a hydroxamic acid group, a phosphoryl group, or a phosphonyl group. R ¹⁰³ and R ¹⁰⁴ each independently represent a substituent, and R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ each independently represent an aryl group or a heterocyclic group. d1 and d2 each represents an integer of 0 or more.
L ¹ and L ² are each independently a substituted or unsubstituted ethenylene group and / or ethynylene group, and are conjugated to a pyridine ring to which L ¹ and L ² are bonded.
a1 and a2 each independently represent an integer of 0 to 3, R ¹⁰¹ may be the same or different when a1 is 2 or more, and R ¹⁰² may be the same or different when a2 is 2 or more, b1 And b2 each independently represents an integer of 0 to 3. When b1 is 2 or more, R ¹⁰³ may be the same or different, R ¹⁰³ may be linked to each other to form a ring, and when b2 is 2 or more, R ¹⁰⁴ may be the same or different. ¹⁰⁴ may be connected to each other to form a ring. When b1 and b2 are both 1 or ^more, may be linked to form a ring ^{R 103} and ^{R 104} are. d represents an integer of 0 or more.

In the general formula (15), Za, Zb and Zc each independently represent a nonmetallic atom group capable of forming a 5- or 6-membered ring, and may each independently have an acidic group. c represents 0 or 1;

一般式（１３）で表される化合物は分子内に少なくとも１つの酸性吸着基を有し、ＬＬ ^１１ 、ＬＬ ^１２ の少なくとも１方が当該酸性吸着基を有することが好ましく、ＬＬ ^１２ が当該酸性吸着基を有する方が電子供与性置換基の影響を受けないためより好ましい。具体的な酸性基及びその好ましい範囲については、一般式（１）で述べたものと同様である。
The compound represented by the general formula (13) has at least one acidic adsorption group in the molecule, and at least one of LL ¹¹ and LL ¹² preferably has the acidic adsorption group, and LL ¹² has the acidic adsorption group. It is more preferable to have a group because it is not affected by the electron-donating substituent. Specific acidic groups and preferred ranges thereof are the same as those described in the general formula (1).

・金属原子Ｍｚ
Ｍｚは金属原子を表す。Ｍｚは好ましくは４配位または６配位が可能な金属であり、より好ましくはＲｕ、Ｆｅ、Ｏｓ、Ｃｕ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｍｎ又はＺｎである。特に好ましくは、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｚｎ又はＣｕであり、最も好ましくはＲｕである。 ・ Metal atom Mz
Mz represents a metal atom. Mz is preferably a metal capable of tetracoordinate or hexacoordinate, and more preferably Ru, Fe, Os, Cu, W, Cr, Mo, Ni, Pd, Pt, Co, Ir, Rh, Re, Mn Or it is Zn. Particularly preferred is Ru, Os, Zn or Cu, and most preferred is Ru.

・配位子ＬＬ^１１
配位子ＬＬ^１１は、上記一般式（１４）により表される２座または３座の配位子である
一般式（１４）中のＲ^１０１及びＲ^１０２はそれぞれ独立に酸性基を表し、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基（好ましくは炭素原子数１〜２０のヒドロキサム酸基、例えば、―ＣＯＮＨＯＨ、―ＣＯＮＣＨ_３ＯＨ等）、ホスホリル基（例えば―ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）_２等）及びホスホニル基（例えば―Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）_２等）が挙げられ、好ましくはカルボキシル基、ホスホニル基であり、より好ましくはカルボキシル基が挙げられる。Ｒ^２１およびＲ^２２はピリジン環上のどの炭素原子に置換してもよい。 Ligand LL ¹¹
The ligand LL ¹¹ is a bidentate or tridentate ligand represented by the general formula (14). R ¹⁰¹ and R ¹⁰² in the general formula (14) each independently represents an acidic group, A carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a hydroxamic acid group (preferably a hydroxamic acid group having 1 to 20 carbon atoms, such as —CONHOH, —CONCH ₃ OH, etc.), a phosphoryl group (for example, —OP (O) (OH ₂ ) and a phosphonyl group (for example, —P (O) (OH) ₂ etc.), preferably a carboxyl group and a phosphonyl group, more preferably a carboxyl group. R ²¹ and R ²² may be substituted on any carbon atom on the pyridine ring.

式中、Ｒ^１０３、Ｒ^１０４はそれぞれ独立に置換基を表し、好ましくはアルキル基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘプチル、１−エチルペンチル、ベンジル、２−エトキシエチル、１−カルボキシメチル等）、アルケニル基（好ましくは炭素原子数２〜２０のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、オレイル等）、アルキニル基（好ましくは炭素原子数２〜２０のアルキニル基、例えば、エチニル、ブタジイニル、フェニルエチニル等）、シクロアルキル基（好ましくは炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル等）、アリール基（好ましくは炭素原子数６〜２６のアリール基、例えば、フェニル、１−ナフチル、４−メトキシフェニル、２−クロロフェニル、３−メチルフェニル等）、ヘテロ環基（好ましくは炭素原子数２〜２０のヘテロ環基、例えば、２−ピリジル、４−ピリジル、２−イミダゾリル、２−ベンゾイミダゾリル、２−チアゾリル、２−オキサゾリル等）、アルコキシ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、ベンジルオキシ等）、アリールオキシ基（好ましくは炭素原子数６〜２６のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、１−ナフチルオキシ、３−メチルフェノキシ、４−メトキシフェノキシ等）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素原子数２〜２０のアルコキシカルボニル基、例えば、エトキシカルボニル、２−エチルヘキシルオキシカルボニル等）、アミノ基（好ましくは炭素原子数０〜２０のアミノ基、例えば、アミノ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ、Ｎ−エチルアミノ、アニリノ等）、スルホンアミド基（好ましくは炭素原子数０〜２０のスルホンアミド基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホンアミド、Ｎ−フェニルスルホンアミド等）、アシルオキシ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアシルオキシ基、例えば、アセチルオキシ、ベンゾイルオキシ等）、カルバモイル基（好ましくは炭素原子数１〜２０のカルバモイル基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ−フェニルカルバモイル等）、アシルアミノ基（好ましくは炭素原子数１〜２０のアシルアミノ基、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等）、シアノ基、又はハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、シアノ基又はハロゲン原子であり、特に好ましくはアルキル基、アルケニル基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基又はシアノ基である。 In the formula, R ¹⁰³ and R ¹⁰⁴ each independently represent a substituent, preferably an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, pentyl, heptyl, 1 -Ethylpentyl, benzyl, 2-ethoxyethyl, 1-carboxymethyl, etc.), alkenyl groups (preferably alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as vinyl, allyl, oleyl etc.), alkynyl groups (preferably carbon atoms) C2-C20 alkynyl groups such as ethynyl, butadiynyl, phenylethynyl, etc., cycloalkyl groups (preferably C3-C20 cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, etc.) ), An aryl group (preferably having 6 to 26 carbon atoms) A reel group such as phenyl, 1-naphthyl, 4-methoxyphenyl, 2-chlorophenyl, 3-methylphenyl and the like, a heterocyclic group (preferably a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, such as 2-pyridyl, 4-pyridyl, 2-imidazolyl, 2-benzimidazolyl, 2-thiazolyl, 2-oxazolyl, etc.), an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, isopropyloxy, benzyloxy, etc.) An aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 26 carbon atoms such as phenoxy, 1-naphthyloxy, 3-methylphenoxy, 4-methoxyphenoxy, etc.), an alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 2 carbon atoms) 20 alkoxycarbonyl groups such as ethoxycarbonyl 2-ethylhexyloxycarbonyl, etc.), amino group (preferably an amino group having 0-20 carbon atoms, such as amino, N, N-dimethylamino, N, N-diethylamino, N-ethylamino, anilino, etc.), sulfone An amide group (preferably a sulfonamido group having 0 to 20 carbon atoms, such as N, N-dimethylsulfonamide, N-phenylsulfonamide, etc.), an acyloxy group (preferably an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, for example, , Acetyloxy, benzoyloxy and the like), a carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as N, N-dimethylcarbamoyl, N-phenylcarbamoyl etc.), an acylamino group (preferably having 1 to 1 carbon atoms). 20 acylamino groups such as acetylamino, benzoylamino, etc. ), A cyano group, or a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), more preferably an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxy group. A carbonyl group, an amino group, an acylamino group, a cyano group or a halogen atom, particularly preferably an alkyl group, an alkenyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an amino group, an acylamino group or a cyano group.

配位子ＬＬ^１１がアルキル基、アルケニル基等を含むとき、これらは直鎖状でも分岐状でもよく、置換されていても無置換でもよい。また配位子ＬＬ^１１がアリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、置換されていても無置換でもよい。 When the ligand LL ¹¹ comprises an alkyl group, an alkenyl group or the like, it may be be linear or branched and may be unsubstituted substituted. The ligand LL ¹¹ aryl group, when containing heterocyclic group, they may be a condensed ring may be monocyclic or be unsubstituted substituted.

一般式（１４）中、Ｒ^１０５及びＲ^１０６はそれぞれ独立に、アルキル基、１つ以上の置換もしくは無置換の芳香族基（好ましくは炭素原子数６〜３０の芳香族基、例えば、フェニル、置換フェニル、ナフチル、置換ナフチル等）及び／又は１つ以上の置換もしくは無置換のヘテロ環基（好ましくは炭素原子数１〜３０のヘテロ環基、例えば、２−チエニル、２−ピロリル、２−イミダゾリル、１−イミダゾリル、４−ピリジル、３−インドリル）であり、好ましくは１〜３個の電子供与基を有するヘテロ環基であり、より好ましくはチエニルが挙げられる。該電子供与基はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基またはヒドロキシル基であるのが好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはヒドロキシル基であるのがより好ましく、アルキル基であるのが特に好ましい。Ｒ^１０５とＲ^１０６は同じであっても異なっていてもよいが、同じであるのが好ましい。 In the general formula (14), R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ are each independently an alkyl group, one or more substituted or unsubstituted aromatic groups (preferably an aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, such as phenyl, Substituted phenyl, naphthyl, substituted naphthyl, etc.) and / or one or more substituted or unsubstituted heterocyclic groups (preferably having 1 to 30 carbon atoms, such as 2-thienyl, 2-pyrrolyl, 2- Imidazolyl, 1-imidazolyl, 4-pyridyl, 3-indolyl), preferably a heterocyclic group having 1 to 3 electron-donating groups, more preferably thienyl. The electron donating group is preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, an acylamino group or a hydroxyl group, and is preferably an alkyl group, an alkoxy group, an amino group or a hydroxyl group. Is more preferable, and an alkyl group is particularly preferable. R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ may be the same or different, but are preferably the same.

Ｒ^１０５とＲ^１０６は、直接ジピリジン環に結合していてもよい。Ｒ^１０５とＲ^１０６は、Ｌ^１及び／又はＬ^２を介してジピリジン環に結合していてもよい。
ここでＬ^１及びＬ^２はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のエテニレン基及び／又はエチニレン基からなる共役鎖を表す。Ｌ^１及びＬ^２はそれぞれが結合しているピリジン環と共役している。エテニレン基が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基であるのが好ましく、メチルであるのがより好ましい。Ｌ^１及びＬ^２はそれぞれ独立に、炭素原子数２〜６個の共役鎖であるのが好ましく、エテニレン、ブタジエニレン、エチニレン、ブタジイニレン、メチルエテニレン又はジメチルエテニレンがより好ましく、エテニレン又はブタジエニレンが特に好ましく、エテニレンが最も好ましい。Ｌ^１とＬ^２は同じであっても異なっていてもよいが、同じであるのが好ましい。なお、共役鎖が炭素―炭素二重結合を含む場合、各二重結合はトランス体であってもシス体であってもよく、これらの混合物であってもよい。ｄ１およびｄ２はそれぞれ独立に０以上の整数を表し。０〜５の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましい。ｄ１が２以上のときは、Ｌ^１は同一でも異なっていてもよい。ｄ２が２以上のときは、Ｌ^２は同一でも異なっていてもよい。 R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ may be directly bonded to the dipyridine ring. R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ may be bonded to the dipyridine ring via L ¹ and / or L ² .
Here, L ¹ and L ² each independently represent a conjugated chain composed of a substituted or unsubstituted ethenylene group and / or an ethynylene group. L ¹ and L ² are each conjugated to the pyridine ring to which they are bonded. When the ethenylene group has a substituent, the substituent is preferably an alkyl group, and more preferably methyl. L ¹ and L ² are each independently preferably a conjugated chain having 2 to 6 carbon atoms, more preferably ethenylene, butadienylene, ethynylene, butadienylene, methylethenylene or dimethylethenylene, particularly ethenylene or butadienylene. Preferably, ethenylene is most preferred. L ¹ and L ² may be the same or different, but are preferably the same. When the conjugated chain contains a carbon-carbon double bond, each double bond may be a trans isomer, a cis isomer, or a mixture thereof. d1 and d2 each independently represents an integer of 0 or more. It is preferably an integer of 0 to 5, and more preferably an integer of 1 to 3. If d1 is 2 or more, L ¹ may be the same or different. When d2 is 2 or more, L ² may be the same or different.

ｄ３は０以上の整数であり、好ましくは０または１であり、より好ましくは１である。ａ１及びａ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。ａ１が２以上のときＲ^１０１は同じでも異なっていてもよく、ａ２が２以上のときＲ^１０２は同じでも異なっていてもよい。ａ１は０又は１であるのが好ましく、ａ２は０〜２の整数であるのが好ましい。特に、ｄ３が０のときａ２は１又は２であるのが好ましく、ｄ３が１のときａ２は０又は１であるのが好ましい。ａ１とａ２の和は０〜２の整数であるのが好ましい。 d3 is an integer of 0 or more, preferably 0 or 1, and more preferably 1. a1 and a2 each independently represent an integer of 0 to 3. When a1 is 2 or more, R ¹⁰¹ may be the same or different, and when a2 is 2 or more, R ¹⁰² may be the same or different. a1 is preferably 0 or 1, and a2 is preferably an integer of 0 to 2. In particular, when d3 is 0, a2 is preferably 1 or 2, and when d3 is 1, a2 is preferably 0 or 1. The sum of a1 and a2 is preferably an integer of 0-2.

ｂ１及びｂ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表し、０〜２の整数であるのが好ましい。ｂ１が２以上のとき、Ｒ^１０３は同じでも異なっていてもよく、互いに連結して環を形成していてもよい。ｂ２が２以上のとき、Ｒ^１０４は同じでも異なっていてもよく、互いに連結して環を形成していてもよい。またｂ１及びｂ２がともに１以上のとき、Ｒ^１０３とＲ^１０４が連結して環を形成していてもよい。形成する環の好ましい例としては、ベンゼン環、ピリジン環、チオフェン環、ピロール環、シクロヘキサン環、シクロペンタン環等が挙げられる。 b1 and b2 each independently represent an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2. When b1 is 2 or more, R ¹⁰³ may be the same or different and may be connected to each other to form a ring. When b2 is 2 or more, R ¹⁰⁴ may be the same or different, and may be connected to each other to form a ring. When b1 and b2 are both 1 or more, R ¹⁰³ and R ¹⁰⁴ may be linked to form a ring. Preferable examples of the ring to be formed include a benzene ring, a pyridine ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a cyclohexane ring, and a cyclopentane ring.

ａ１とａ２の和が１以上であって、配位子ＬＬ^１１が酸性基を少なくとも１個有するときは、一般式（１３）中のｍ１１は２または３であるのが好ましく、２であるのがより好ましい。 A is the sum of a1 and a2 is 1 or more, when the ligand ^{LL 11} is having at least one acidic group, m11 in formula (13) is preferably 2 or 3, the two Is more preferable.

一般式（１３）における配位子ＬＬ^１１は、下記一般式（１６−１）、（１６−２）又は（１６−３）で表されるものが好ましい。 Ligand ^{LL 11} in the general formula (13), the following general formula (16-1), (16-2) or (16-3) is preferably one represented by.

上記一般式（１６−１）〜（１６−３）中、Ｒ^１０１〜Ｒ^１０４、ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２及びｄ３は一般式（１４）におけるものと同義である。 In the general formulas (16-1) to (16-3), R ^{101 to} R ¹⁰⁴ , a1, a2, b1, b2, and d3 have the same meanings as those in the general formula (14).

一般式（１６−２）中、Ｒ^１０７は酸性基を表し、好ましくはカルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホリル基およびホスホニル基であり、より好ましくはカルボキシル基またはホスホリル基であり、特に好ましくはカルボキシル基である。 In General Formula (16-2), R ¹⁰⁷ represents an acidic group, preferably a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a hydroxamic acid group, a phosphoryl group, or a phosphonyl group, more preferably a carboxyl group or a phosphoryl group. Yes, particularly preferably a carboxyl group.

一般式（１６−２）中、Ｒ^１０８は置換基を表し、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はアシルアミノ基であり、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはアシルアミノ基である。 In the general formula (16-2), R ¹⁰⁸ represents a substituent, preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group or an acylamino group, more preferably An alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or an acylamino group;

一般式（１６−１）及び（１６−２）中、Ｒ^１２１〜Ｒ^１２４はそれぞれ独立に、水素、アルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。Ｒ^１２１〜Ｒ^１２４の好ましい例は、一般式（１４）における上記Ｒ^１０３及びＲ^１０４の好ましい例と同様である。Ｒ^１２１〜Ｒ^１２４はさらに好ましくは、アルキル基又はアリール基であり、より好ましくはアルキル基である。Ｒ^１２１〜Ｒ^１２４がアルキル基である場合はさらに置換基を有していてもよく、該置換基としてはアルコキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基またはカルボンアミド基が好ましく、アルコキシ基が特に好ましい。Ｒ^１２１とＲ^１２２並びにＲ^１２３とＲ^１２４はそれぞれ互いに連結して環を形成していてもよい。形成する環としてはピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、又はモルホリン環等が好ましい。 In general formulas (16-1) and (16-2), R ^{121 to} R ¹²⁴ each independently represent hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group. Preferred examples of R ^{121 to} R ¹²⁴ are the same as the preferred examples of R ¹⁰³ and R ¹⁰⁴ in formula (14). R ^{121 to} R ¹²⁴ are more preferably an alkyl group or an aryl group, and more preferably an alkyl group. When R ^{121 to} R ¹²⁴ are alkyl groups, they may further have a substituent, and the substituent is preferably an alkoxy group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group or a carbonamido group, particularly preferably an alkoxy group. R ¹²¹ and R ^{122 and} R ¹²³ and R ¹²⁴ may be connected to each other to form a ring. As the ring to be formed, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, a morpholine ring or the like is preferable.

一般式（１６−１）〜（１６−２）中、Ｒ^１２５及びＲ^１２６はそれぞれ独立に置換基を表し、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基又はヒドロキシル基であり、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはアシルアミノ基であり、特に好ましくはアルキル基である。
一般式（１６−３）中、Ｒ^１２７及びＲ^１２８は、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基又はヒドロキシル基であり、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはアシルアミノ基であり、特に好ましくはアルキル基である。 In general formulas (16-1) to (16-2), R ¹²⁵ and R ¹²⁶ each independently represent a substituent, preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. , An amino group, an acylamino group or a hydroxyl group, more preferably an alkyl group, an alkoxy group, an amino group or an acylamino group, and particularly preferably an alkyl group.
In the general formula (16-3), R ¹²⁷ and R ¹²⁸ are preferably an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, an acylamino group, or a hydroxyl group, and more An alkyl group, an alkoxy group, an amino group or an acylamino group is preferable, and an alkyl group is particularly preferable.

一般式（１６−２）中、ａ３は０〜３の整数を表し、好ましくは０〜２の整数を表す。ｎが０のときａ３は１又は２であるのが好ましく、ｎが１のときａ３は０または１であるのが好ましい。ａ３が２以上のときＲ^１０７は同じでも異なっていてもよい。 In general formula (16-2), a3 represents the integer of 0-3, Preferably the integer of 0-2 is represented. When n is 0, a3 is preferably 1 or 2, and when n is 1, a3 is preferably 0 or 1. a3 is the ^{R 107} when two or more may be the same or different.

一般式（１６−１）及び（１６−２）中、ｄ１及びｄ２はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ｄ１が１以上のときＲ^１２５は、Ｒ^１２１及び／又はＲ^１２２と連結して環を形成していてもよい。形成される環はピペリジン環又はピロリジン環であるのが好ましい。ｄ１が２以上のときＲ^１２５は同じでも異なっていてもよく、互いに連結して環を形成していてもよい。ｄ２が１以上のときＲ^１２６は、Ｒ^１２３及び／又はＲ^１２４と連結して環を形成していてもよい
形成される環はピペリジン環又はピロリジン環であるのが好ましい。ｄ２が２以上のときＲ^１２６は同じでも異なっていてもよく、互いに連結して環を形成していてもよい。 In general formulas (16-1) and (16-2), d1 and d2 each independently represents an integer of 0 to 4. When d1 is 1 or more, R ¹²⁵ may be linked to R ¹²¹ and / or R ¹²² to form a ring. The ring formed is preferably a piperidine ring or a pyrrolidine ring. When d1 is 2 or more, R ¹²⁵ may be the same or different, and may be linked to each other to form a ring. When d2 is 1 or more, R ¹²⁶ may be linked to R ¹²³ and / or R ¹²⁴ to form a ring. The ring formed is preferably a piperidine ring or a pyrrolidine ring. When d2 is 2 or more, R ¹²⁶ may be the same or different, and may be linked to each other to form a ring.

・配位子ＬＬ^１２
一般式（１３）中、ＬＬ^１２は上記一般式（１５）で表される２座又は３座の配位子を表す。
一般式（１５）中、Ｚａ、Ｚｂ及びＺｃはそれぞれ独立に、５員環又は６員環を形成しうる非金属原子群を表す。形成される５員環又は６員環は置換されていても無置換でもよく、単環でも縮環していてもよい。Ｚａ、Ｚｂ及びＺｃは炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子及び／又はハロゲン原子で構成されることが好ましく、芳香族環を形成するのが好ましい。５員環の場合はイミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環又はトリアゾール環を形成するのが好ましく、６員環の場合はピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環又はピラジン環を形成するのが好ましい。なかでもイミダゾール環又はピリジン環がより好ましい。
一般式（１５）中、ｃは０または１を表す。ｃは０であるのが好ましく、ＬＬ^１２は２座配位子であるのが好ましい。 Ligand LL ¹²
In General Formula (13), LL ¹² represents a bidentate or tridentate ligand represented by General Formula (15).
In General Formula (15), Za, Zb, and Zc each independently represent a nonmetallic atom group that can form a 5-membered ring or a 6-membered ring. The formed 5-membered or 6-membered ring may be substituted or unsubstituted, and may be monocyclic or condensed. Za, Zb and Zc are preferably composed of a carbon atom, a hydrogen atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom and / or a halogen atom, and preferably form an aromatic ring. In the case of a 5-membered ring, an imidazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring or a triazole ring is preferably formed. In the case of a 6-membered ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring or a pyrazine ring is preferably formed. Of these, an imidazole ring or a pyridine ring is more preferable.
In general formula (15), c represents 0 or 1. c is preferably 0, and LL ¹² is preferably a bidentate ligand.

配位子ＬＬ^１２は、下記一般式（１７−１）〜（１７−８）のいずれかにより表されるのが好ましく、一般式（１７−１）、（１７−２）、（１７−４）又は（１７−６）により表されるのがより好ましく、一般式（１７−１）又は（１７−２）により表されるのが特に好ましく、一般式（１７−１）により表されるのが最も好ましい。 Ligand ^{LL 12} is preferably represented by any of the following general formula (17-1) - (17-8), the formula (17-1), (17-2), (17-4 ) Or (17-6), more preferably represented by formula (17-1) or (17-2), and represented by formula (17-1). Is most preferred.

なお、一般式（１７−１）〜（１７−８）中のＲ^１５１〜Ｒ^１６６は図示の都合上１つのピリジン環に置換したように描写しているが、その環上にあっても、あるいは図示されたものとは異なる環上に結合してもよい。このましくは、環上に窒素原子があるときは、窒素原子から見てパラ位に、窒素原子がない場合には他の官能基に隣接する位置に置換した態様が挙げられる、

In the general formulas (17-1) to (17-8), R ^{151 to} R ¹⁶⁶ are depicted as substituted with one pyridine ring for the convenience of illustration, but even on the ring, Alternatively, it may be bonded on a ring different from that shown. More preferably, when there is a nitrogen atom on the ring, there is an embodiment in which it is substituted at the para position as seen from the nitrogen atom, and when there is no nitrogen atom, it is substituted at a position adjacent to another functional group.

一般式（１７−１）〜（１７−８）中、Ｒ^１５１〜Ｒ^１５８はそれぞれ独立に酸性基を表す。Ｒ^１５１〜Ｒ^１５８は、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基（好ましくは炭素原子数１〜２０のヒドロキサム酸基、例えば―ＣＯＮＨＯＨ、―ＣＯＮＣＨ_３ＯＨ等）、ホスホリル基（例えば―ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）_２等）又はホスホニル基（例えば―Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）_２等）を表す。Ｒ^１５１〜Ｒ^１５８は、好ましくはカルボキシル基、ホスホリル基又はホスホニル基等、さらに好ましくはカルボキシル基又はホスホニル基であり、より好ましくはカルボキシル基である。 In general formulas (17-1) to (17-8), R ^{151 to} R ¹⁵⁸ each independently represent an acidic group. R ^{151 to} R ¹⁵⁸ are, for example, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a hydroxamic acid group (preferably a hydroxamic acid group having 1 to 20 carbon atoms, such as —CONHOH, —CONCH ₃ OH, etc.), a phosphoryl group ( For example, —OP (O) (OH) ₂ etc.) or a phosphonyl group (eg —P (O) (OH) ₂ etc.) is represented. R ^{151 to} R ¹⁵⁸ are preferably a carboxyl group, a phosphoryl group, or a phosphonyl group, more preferably a carboxyl group or a phosphonyl group, and more preferably a carboxyl group.

一般式（１７−１）〜（１７−８）中、Ｒ^１５９〜Ｒ^１６６はそれぞれ独立に置換基を表し、好ましくはアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシル基、スルホンアミド基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、シアノ基またはハロゲン原子であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基またはハロゲン原子であり、特に好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基またはアシルアミノ基である。 In general formulas (17-1) to (17-8), R ^{159 to} R ¹⁶⁶ each independently represent a substituent, preferably an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or an alkoxy group. , Aryloxy group, alkoxycarbonyl group, amino group, acyl group, sulfonamido group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino group, cyano group or halogen atom, more preferably alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic ring Group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, amino group, acylamino group or halogen atom, particularly preferably alkyl group, alkenyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, amino group or acylamino group.

一般式（１７−１）〜（１７−８）中、Ｒ^１６７〜Ｒ^１７１はそれぞれ独立に水素原子、脂肪族基、芳香族基、炭素原子で結合するヘテロ環基を表し。好ましくは、脂肪族基、芳香族基であり。より好ましくはカルボキシル基を有する脂肪族基である。配位子ＬＬ ^１２ がアルキル基、アルケニル基等を含むとき、それらは直鎖状でも分岐状でもよく、置換されていても無置換でもよい。また、ＬＬ ^１２ がアリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、置換されていても無置換でもよい。 In the general formulas (17-1) to (17-8), R ^{167 to} R ¹⁷¹ each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or a heterocyclic group bonded with a carbon atom. Of these, an aliphatic group and an aromatic group are preferable. More preferably, it is an aliphatic group having a carboxyl group. When the ligand LL ¹² contains an alkyl group, an alkenyl group or the like, they may be linear or branched and may be substituted or unsubstituted. Further, LL ¹² aryl group, when containing heterocyclic group, they may be a condensed ring may be monocyclic or unsubstituted substituted.

一般式（１７−１）〜（１７−８）中、Ｒ^１５１〜Ｒ^１６６は環上のどの位置に結合していてもよい。またｅ１〜ｅ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表し、好ましくは０〜２の整数を表す。より好ましくは１または２である。ｅ７及びｅ８はそれぞれ独立に０〜４の整数を表し、好ましくは０〜３の整数を表す。より好ましくは１〜３の整数である。ｅ９〜ｅ１２及びｅ１５はそれぞれ独立に０〜６の整数を表し、ｅ１３、ｅ１４及びｅ１６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ｅ９〜ｅ１６はそれぞれ独立に０〜３の整数であるのが好ましい。 In the general formulas (17-1) to (17-8), R ^{151 to} R ¹⁶⁶ may be bonded to any position on the ring. E1 to e6 each independently represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 2. More preferably, it is 1 or 2. e7 and e8 each independently represents an integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 3. More preferably, it is an integer of 1 to 3. e9 to e12 and e15 each independently represents an integer of 0 to 6, and e13, e14 and e16 each independently represents an integer of 0 to 4. e9 to e16 are each independently preferably an integer of 0 to 3.

ｅ１〜ｅ８が２以上のとき、Ｒ^１５１〜Ｒ^１５８はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、ｅ９〜ｅ１６が２以上のとき、Ｒ^１５９〜Ｒ^１６６はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、互いに連結して環を形成していてもよい。 When e1 to e8 is 2 or more, R ^{151 to} R ¹⁵⁸ may be the same or different, and when e9 to e16 is 2 or more, R ^{159 to} R ¹⁶⁶ may be the same or different and are connected to each other. To form a ring.

・配位子Ｘ、対イオンＣＩ、酸性基（結合基）については、一般式（１）のときと同様であり、その好ましい範囲も同じである。 The ligand X, the counter ion CI, and the acidic group (binding group) are the same as those in the general formula (1), and the preferred ranges thereof are also the same.

本発明で用いる一般式（１３）で表される構造を有する色素の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記具体例における色素がプロトン解離性基を有する配位子を含む場合、該配位子は必要に応じて解離しプロトンを放出してもよい。

Although the specific example of the pigment | dye which has a structure represented by General formula (13) used by this invention is shown below, this invention is not limited to these. In addition, when the pigment | dye in the following specific example contains the ligand which has a proton dissociable group, this ligand may dissociate as needed and may discharge | release a proton.

一般式（１３）で表される色素の合成方法は後記実施例に記載の方法を参照することができ、それに基づき常法を適宜適用することにより合成することができる。また、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２１，４０４７（１９９９）、Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．，７５，３１８（１９９７）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２７，４００７（１９８８）等の文献および文献中に引用された方法を参考にして合成でき、ここに記載された色素及び方法を本明細書に引用する。また、特開２００１−２９１５３４号公報、国際公開２００７／０９１５２５号パンフレットに記載の情報を参照することもでき、ここに記載された色素及び方法を本明細書に引用する。   The method of synthesizing the dye represented by the general formula (13) can be referred to the method described in Examples below, and can be synthesized by appropriately applying a conventional method based thereon. In addition, J.H. Am. Chem. Soc. 121, 4047 (1999), Can. J. et al. Chem. , 75, 318 (1997), Inorg. Chem. 27, 4007 (1988), etc. and the methods cited in the literature, and the dyes and methods described herein are cited in this specification. Information described in JP 2001-291534 A and WO 2007/091525 can also be referred to, and the dyes and methods described herein are cited in this specification.

一般式（１３）の構造を有する色素は、溶液における極大吸収波長が、好ましくは３００〜１０００ｎｍの範囲であり、より好ましくは３５０〜９５０ｎｍの範囲であり、特に好ましくは３７０〜９００ｎｍの範囲である。   In the dye having the structure of the general formula (13), the maximum absorption wavelength in the solution is preferably in the range of 300 to 1000 nm, more preferably in the range of 350 to 950 nm, and particularly preferably in the range of 370 to 900 nm. .

本発明において前記一般式（１３）で表される色素の含有量は特に限定されないが、半導体微粒子１ｇに対して、０．００１〜１ミリモルであることが好ましく、０．１〜０．５ミリモルであることがより好ましい。上記下限値以上とすることで、半導体における増感効果を十分に得ることができ、上記上限値以下とすることで色素の脱着による増感効果の低減を抑制することができる。なお、本発明においては上記一般式（１３）で表される色素を２種以上用いてもよい。   In the present invention, the content of the dye represented by the general formula (13) is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 1 mmol, and preferably 0.1 to 0.5 mmol with respect to 1 g of the semiconductor fine particles. It is more preferable that By setting it as the said lower limit or more, the sensitization effect in a semiconductor can fully be acquired, and the reduction of the sensitization effect by desorption of a pigment | dye can be suppressed by setting it as the said upper limit or less. In the present invention, two or more dyes represented by the general formula (13) may be used.

上記一般式（１）で表される化合物は、上記一般式（１３）で表される化合物等と組み合わせて用い、複合増感色素として光電変換素子に適用することが特に好ましい。このようにすることで、上述した分子全体の疎水性が高められた一般式（１）の色素の効果が好適に発揮され、素子中に存在するＩ_３ ⁻や水分子の酸化チタンへの接近を抑制し、一般式（１３）で表される金属錯体色素等の良好な吸着状態が維持されるものと考えられる。つまり、一般式（１）の色素が一般式（１３）の色素等に対して共吸着剤として働き、高い光電変換効率を維持して、高耐久性を実現することができる。また、逆に一般式（１３）の色素等が一般式（１）の色素に対する共吸着剤とも言える。さらに一般的な共吸着剤とは異なり、一般式（１）、（１３）等はおのおの光電変換能を有しているため、電池として用いた際には取り出せる電気エネルギーの量も増大する。この理由としては、上記の疎水性の増大が最も寄与しているが、さらに一般式（１）と一般式（１３）の色素等は半導体酸化物表面上で互いに空いた空間に吸着するため、半導体酸化物表面に対するそれぞれの色素吸着量は減少しない。また、２種以上の色素を混合することで、光吸収波長を長波化させる会合の形成も起こる。これら複合要因によって電池の性能を向上させることができる。 The compound represented by the general formula (1) is particularly preferably used in combination with the compound represented by the general formula (13) or the like and applied to a photoelectric conversion element as a composite sensitizing dye. By doing so, the effect of the dye of the general formula (1) in which the hydrophobicity of the whole molecule described above is enhanced is preferably exhibited, and I ₃ ⁻ or water molecules present in the element approach to titanium oxide. It is considered that a good adsorption state of the metal complex dye represented by the general formula (13) is maintained. That is, the dye of the general formula (1) acts as a co-adsorbent for the dye of the general formula (13) and the like, and high durability can be realized while maintaining high photoelectric conversion efficiency. Conversely, it can be said that the dye of the general formula (13) is a co-adsorbent for the dye of the general formula (1). Further, unlike general co-adsorbents, the general formulas (1), (13) and the like each have photoelectric conversion capacity, so that the amount of electrical energy that can be extracted when used as a battery also increases. The reason for this is that the increase in hydrophobicity contributes most, but the dyes of the general formula (1) and the general formula (13) are adsorbed in the vacant space on the semiconductor oxide surface. The amount of each dye adsorbed on the semiconductor oxide surface does not decrease. In addition, when two or more kinds of dyes are mixed, an association that lengthens the light absorption wavelength also occurs. These composite factors can improve battery performance.

上記一般式（１）で表される色素は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−メトキシ２−プロパノール、ブタノ−ル、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトニトリル、２−メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、２−メトキシエタノール、３−メトキシプロパノール、トルエン、水などの溶媒およびその混合物に０．１〜０．５ｍＭ濃度で溶解させ、４０℃で１５分〜２４時間かけて半導体酸化物に吸着させることが好ましい。さらに好ましくは、エタノール、１−メトキシ２−プロパノール、ブタノ−ル、アセトニトリル、２−メトキシエタノール、３−メトキシプロパノール、トルエンまたはその混合物に０．１〜０．３ｍＭの濃度で溶解させ、４０℃で１５分〜６時間かけて酸化物半導体に吸着させることが好ましい。さらに好ましくは、メタノール、エタノール、エタノール：１−メトキシ２−プロパノール＝１：１またはまたはトルエンに０．１〜０．３ ｍＭの濃度で溶解させ、４０℃で１５分〜３時間酸化物半導体に吸着させることが好ましい。このようなプロセスにおいて、上述した高いｃｌｏｇＰ値を有する基をもつ高価が一層効果的に発揮され、高変換効率と高耐久性との両立に資する。   The dye represented by the general formula (1) is methanol, ethanol, isopropanol, 1-methoxy-2-propanol, butanol, dimethylformamide (DMF), acetonitrile, 2-methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile, It can be dissolved in a solvent such as 2-methoxyethanol, 3-methoxypropanol, toluene, water and a mixture thereof at a concentration of 0.1 to 0.5 mM and adsorbed on a semiconductor oxide at 40 ° C. for 15 minutes to 24 hours. preferable. More preferably, it is dissolved in ethanol, 1-methoxy-2-propanol, butanol, acetonitrile, 2-methoxyethanol, 3-methoxypropanol, toluene or a mixture thereof at a concentration of 0.1 to 0.3 mM, and at 40 ° C. It is preferable to make it adsorb | suck to an oxide semiconductor over 15 minutes-6 hours. More preferably, it is dissolved in methanol, ethanol, ethanol: 1-methoxy-2-propanol = 1: 1 or toluene at a concentration of 0.1 to 0.3 mM, and is converted into an oxide semiconductor at 40 ° C. for 15 minutes to 3 hours. Adsorption is preferred. In such a process, the cost having a group having a high clogP value is more effectively exhibited, which contributes to both high conversion efficiency and high durability.

［電荷移動体層］
本実施形態の光電変換素子に用いられる電荷移動体層には、電解質組成物からなる層が適用できる。その酸化還元対として、例えばヨウ素とヨウ化物（例えばヨウ化リチウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム等）との組み合わせ、アルキルビオローゲン（例えばメチルビオローゲンクロリド、ヘキシルビオローゲンブロミド、ベンジルビオローゲンテトラフルオロボレート）とその還元体との組み合わせ、ポリヒドロキシベンゼン類（例えばハイドロキノン、ナフトハイドロキノン等）とその酸化体との組み合わせ、２価と３価の鉄錯体（例えば赤血塩と黄血塩）の組み合わせ等が挙げられる。これらのうちヨウ素とヨウ化物との組み合わせが好ましい。
ヨウ素塩のカチオンは５員環又は６員環の含窒素芳香族カチオンであるのが好ましい。特に、一般式（２）により表される化合物がヨウ素塩でない場合は、ＷＯ９５／１８４５６号、特開平８−２５９５４３号、電気化学，第６５巻，１１号，９２３頁（１９９７年）等に記載されているピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、トリアゾリウム塩等のヨウ素塩を併用するのが好ましい。
光電変換素子に使用される電解質組成物中には、ヘテロ環４級塩化合物と共にヨウ素を含有するのが好ましい。ヨウ素の含有量は電解質組成物全体に対して０．１〜２０質量％であるのが好ましく、０．５〜５質量％であるのがより好ましい。 [Charge transfer layer]
A layer made of an electrolyte composition can be applied to the charge transfer layer used in the photoelectric conversion element of this embodiment. As the redox pair, for example, a combination of iodine and iodide (eg, lithium iodide, tetrabutylammonium iodide, tetrapropylammonium iodide, etc.), alkyl viologen (eg, methyl viologen chloride, hexyl viologen bromide, benzyl viologen tetrafluoro) Borate) and its reduced form, a combination of polyhydroxybenzenes (for example, hydroquinone, naphthohydroquinone, etc.) and its oxidized form, a combination of divalent and trivalent iron complexes (for example, red blood salt and yellow blood salt) Etc. Of these, a combination of iodine and iodide is preferred.
The cation of the iodine salt is preferably a 5-membered or 6-membered nitrogen-containing aromatic cation. In particular, when the compound represented by the general formula (2) is not an iodine salt, it is described in WO95 / 18456, JP-A-8-259543, Electrochemistry, Vol. 65, No. 11, page 923 (1997), etc. It is preferable to use iodine salts such as pyridinium salts, imidazolium salts, and triazolium salts.
The electrolyte composition used for the photoelectric conversion element preferably contains iodine together with the heterocyclic quaternary salt compound. The iodine content is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the entire electrolyte composition.

電解質組成物は溶媒を含んでいてもよい。電解質組成物中の溶媒含有量は組成物全体の５０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以下であるのがより好ましく、１０質量％以下であるのが特に好ましい。
溶媒としては低粘度でイオン移動度が高いか、高誘電率で有効キャリアー濃度を高めることができるか、あるいはその両方であるために優れたイオン伝導性を発現できるものが好ましい。このような溶媒としてカーボネート化合物（エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等）、複素環化合物（３−メチル−２−オキサゾリジノン等）、エーテル化合物（ジオキサン、ジエチルエーテル等）、鎖状エーテル類（エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等）、アルコール類（メタノール、エタノール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル等）、多価アルコール類（エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等）、ニトリル化合物（アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、ビスシアノエチルエーテル等）、エステル類（カルボン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等）、非プロトン性極性溶媒（ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルフォラン等）、水、特開２００２−１１０２６２記載の含水電解液、特開２０００−３６３３２号公報、特開２０００−２４３１３４号公報、及び再公表ＷＯ／００−５４３６１号公報記載の電解質溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は二種以上を混合して用いてもよい。 The electrolyte composition may contain a solvent. The content of the solvent in the electrolyte composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less based on the entire composition.
As the solvent, a solvent having a low viscosity and high ion mobility, a high dielectric constant and capable of increasing the effective carrier concentration, or both is preferable because it can exhibit excellent ion conductivity. As such a solvent, carbonate compounds (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), heterocyclic compounds (3-methyl-2-oxazolidinone, etc.), ether compounds (dioxane, diethyl ether, etc.), chain ethers (ethylene glycol dialkyl ether, Propylene glycol dialkyl ether, polyethylene glycol dialkyl ether, polypropylene glycol dialkyl ether, etc.), alcohols (methanol, ethanol, ethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, polyethylene glycol monoalkyl ether, polypropylene glycol monoalkyl ether, etc.), Polyhydric alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol Nitrile compounds (acetonitrile, glutarodinitrile, methoxyacetonitrile, propionitrile, benzonitrile, biscyanoethyl ether, etc.), esters (carboxylic esters, phosphate esters, phosphonates, etc.) ), Aprotic polar solvent (dimethyl sulfoxide (DMSO), sulfolane, etc.), water, hydrous electrolyte described in JP-A No. 2002-110262, JP-A No. 2000-36332, JP-A No. 2000-243134, and republication Examples include electrolyte solvents described in WO / 00-54361. These solvents may be used as a mixture of two or more.

また、電解質溶媒として、室温において液体状態であり、及び／又は室温よりも低い融点を有する電気化学的に不活性な塩を用いても良い。例えば、１−エチルー３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−ブチルー３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート等にイミダゾリウム塩、ピリジニウム塩などの含窒素ヘテロ環四級塩化合物、又はテトラアルキルアンモニウム塩などが挙げられる。   Further, as the electrolyte solvent, an electrochemically inert salt that is in a liquid state at room temperature and / or has a melting point lower than room temperature may be used. For example, 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, etc., nitrogen-containing heterocyclic quaternary salt compounds such as imidazolium salts and pyridinium salts, or tetraalkylammonium salts Is mentioned.

電解質組成物には、ポリマーやオイルゲル化剤を添加したり、多官能モノマー類の重合やポリマーの架橋反応等の手法によりゲル化（固体化）してもよい。   A polymer or an oil gelling agent may be added to the electrolyte composition, or it may be gelled (solidified) by a technique such as polymerization of polyfunctional monomers or a crosslinking reaction of the polymer.

ポリマーを添加することにより電解質組成物をゲル化させる場合、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｒｅｖｉｅｗｓ−１及び２（Ｊ． Ｒ． ＭａｃＣａｌｌｕｍとＣ． Ａ． Ｖｉｎｃｅｎｔの共編、ＥＬＳＥＶＩＥＲ ＡＰＰＬＩＥＤ ＳＣＩＥＮＣＥ）に記載された化合物等を添加することができる。この場合、ポリアクリロニトリル又はポリフッ化ビニリデンを用いるのが好ましい。   When the electrolyte composition is gelled by adding a polymer, a compound described in Polymer Electrolyte Reviews-1 and 2 (J.R. MacCallum and CA Vincent, co-edited by ELSEVIER APPLIED SCIENCE) is added. be able to. In this case, it is preferable to use polyacrylonitrile or polyvinylidene fluoride.

オイルゲル化剤を添加することにより電解質組成物をゲル化させる場合は、オイルゲル化剤としてＪ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｊａｐａｎ， Ｉｎｄ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， ４６７７９ （１９４３）、Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， １１１， ５５４２ （１９８９）、Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍｕｎ．， ３９０ （１９９３）、Ａｎｇｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｉｎｔ．Ｅｄ． Ｅｎｇｌ．， ３５， １９４９ （１９９６）、Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ．， ８８５， （１９９６）、Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍｕｎ．， ５４５， （１９９７）等に記載された化合物を使用することができ、アミド構造を有する化合物を用いるのが好ましい。   When the electrolyte composition is gelled by adding an oil gelling agent, J.I. Chem. Soc. Japan, Ind. Chem. Soc. , 46779 (1943); Am. Chem. Soc. 111, 5542 (1989); Chem. Soc. Chem. Commun. , 390 (1993), Angew. Chem. Int. Ed. Engl. , 35, 1949 (1996), Chem. Lett. , 885 (1996), J. Am. Chem. Soc. Chem. Commun. , 545, (1997) and the like, and a compound having an amide structure is preferably used.

多官能モノマー類の重合によって電解質組成物をゲル化する場合は、多官能モノマー類、重合開始剤、電解質及び溶媒から溶液を調製し、キャスト法、塗布法、浸漬法、含浸法等の方法により色素を担持した電極上にゾル状の電解質層を形成し、その後多官能モノマーのラジカル重合によってゲル化させる方法が好ましい。多官能モノマー類はエチレン性不飽和基を２個以上有する化合物であることが好ましく、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等が好ましい。   When gelling the electrolyte composition by polymerization of polyfunctional monomers, prepare a solution from the polyfunctional monomers, polymerization initiator, electrolyte and solvent, and use methods such as casting, coating, dipping, and impregnation. A method in which a sol-like electrolyte layer is formed on an electrode carrying a dye and then gelled by radical polymerization of a polyfunctional monomer is preferred. The polyfunctional monomers are preferably compounds having two or more ethylenically unsaturated groups, such as divinylbenzene, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol Ethylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate and the like are preferable.

ゲル電解質は上記多官能モノマー類の他に単官能モノマーを含む混合物の重合によって形成してもよい。単官能モノマーとしては、アクリル酸又はα−アルキルアクリル酸（アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸等）或いはそれらのエステル又はアミド（メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、３−ペンチルアクリレート、ｔ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２，２−ジメチルブチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、４−メチル−２−プロピルペンチルアクリレート、セチルアクリレート、ｎ−オクタデシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、ベンジルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−メトキシエトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、２−メチル−２−ニトロプロピルアクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ｔ−ペンチルメタクリレート、ｎ−オクタデシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、２−メトキシエトキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、エチレングリコールエチルカーボネートメタクリレート、２−イソボルニルメタクリレート、２−ノルボルニルメチルメタクリレート、５−ノルボルネン−２−イルメチルメタクリレート、３−メチル−２−ノルボニルメチルメタクリレート、アクリルアミド、Ｎ−ｉ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル等）、マレイン酸又はフマル酸或いはそれらから誘導されるエステル類（マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチル等）、ｐ−スチレンスルホン酸のナトリウム塩、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジエン類（ブタジエン、シクロペンタジエン、イソプレン等）、芳香族ビニル化合物（スチレン、ｐ−クロロスチレン、ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム等）、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタクリルスルホン酸ナトリウム、ビニリデンフルオライド、ビニリデンクロライド、ビニルアルキルエーテル類（メチルビニルエーテル等）、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブテン、Ｎ−フェニルマレイミド等が使用可能である。   The gel electrolyte may be formed by polymerization of a mixture containing a monofunctional monomer in addition to the above polyfunctional monomers. Monofunctional monomers include acrylic acid or α-alkyl acrylic acid (acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, etc.) or esters or amides thereof (methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, n- Butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, n-pentyl acrylate, 3-pentyl acrylate, t-pentyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2,2-dimethylbutyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate 4-methyl-2-propylpentyl acrylate, cetyl acrylate, n-octadecyl acrylate, cyclohexyl acrylate, cyclopentyl acrylate, benzyl acrylate Hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-methoxyethoxyethyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, ethyl carbitol acrylate, 2-methyl- 2-nitropropyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, t-pentyl methacrylate , N-octadecyl methacrylate, benzyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropy Methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-methoxyethoxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, tetrafluoropropyl methacrylate, hexafluoropropyl methacrylate, heptadeca Fluorodecyl methacrylate, ethylene glycol ethyl carbonate methacrylate, 2-isobornyl methacrylate, 2-norbornylmethyl methacrylate, 5-norbornen-2-ylmethyl methacrylate, 3-methyl-2-norbornylmethyl methacrylate, acrylamide, N- i-propylacrylamide, Nn-butylacrylamide, Nt-butylacrylamide, N, N-dimethyl Acrylamide, N-methylolacrylamide, diacetoneacrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-methylolmethacrylamide, etc.), vinyl esters (acetic acid) Vinyl), maleic acid or fumaric acid or esters derived therefrom (dimethyl maleate, dibutyl maleate, diethyl fumarate, etc.), sodium salt of p-styrenesulfonic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, dienes ( Butadiene, cyclopentadiene, isoprene, etc.), aromatic vinyl compounds (styrene, p-chlorostyrene, t-butylstyrene, α-methylstyrene, sodium styrene sulfonate) N-vinylformamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, vinyl sulfonic acid, sodium vinyl sulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium methacryl sulfonate Vinylidene fluoride, vinylidene chloride, vinyl alkyl ethers (such as methyl vinyl ether), ethylene, propylene, butene, isobutene, N-phenylmaleimide and the like can be used.

多官能モノマーの配合量は、モノマー全体に対して０．５〜７０質量％とすることが好ましく、１．０〜５０質量％であるのがより好ましい。上述のモノマーは、大津隆行・木下雅悦共著「高分子合成の実験法」（化学同人）や大津隆行「講座重合反応論１ラジカル重合（Ｉ）」（化学同人）に記載された一般的な高分子合成法であるラジカル重合によって重合することができる。本発明で使用するゲル電解質用モノマーは加熱、光又は電子線によって、或いは電気化学的にラジカル重合させることができるが、特に加熱によってラジカル重合させるのが好ましい。この場合、好ましく使用できる重合開始剤は２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、ジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系開始剤、ラウリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオクトエート等の過酸化物系開始剤等である。重合開始剤の好ましい添加量はモノマー総量に対し０．０１〜２０質量％であり、より好ましくは０．１〜１０質量％である。
ゲル電解質に占めるモノマーの重量組成範囲は０．５〜７０質量％であるのが好ましい
。より好ましくは１．０〜５０質量％である。ポリマーの架橋反応により電解質組成物をゲル化させる場合は、組成物に架橋可能な反応性基を有するポリマー及び架橋剤を添加するのが好ましい。好ましい反応性基はピリジン環、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、トリアゾール環、モルホリン環、ピペリジン環、ピペラジン環等の含窒素複素環であり、好ましい架橋剤は窒素原子が求核攻撃できる官能基を２つ以上有する化合物（求電子剤）であり、例えば２官能以上のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アラルキル、スルホン酸エステル、酸無水物、酸クロライド、イソシアネート等である。 The blending amount of the polyfunctional monomer is preferably 0.5 to 70% by mass and more preferably 1.0 to 50% by mass with respect to the whole monomer. The above-mentioned monomers are the same as those described in Takayuki Otsu and Masaaki Kinoshita "Experimental Methods for Polymer Synthesis" (Chemical Doujin) and Takatsu Otsu "Lecture Polymerization Reaction Theory 1 Radical Polymerization (I)" Polymerization can be performed by radical polymerization which is a polymer synthesis method. The monomer for gel electrolyte used in the present invention can be radically polymerized by heating, light or electron beam, or electrochemically, and is particularly preferably radically polymerized by heating. In this case, preferably used polymerization initiators are 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropyl). Pionate), azo initiators such as dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, peroxide initiators such as lauryl peroxide, benzoyl peroxide, and t-butyl peroctoate. The preferable addition amount of a polymerization initiator is 0.01-20 mass% with respect to the monomer total amount, More preferably, it is 0.1-10 mass%.
The weight composition range of the monomer in the gel electrolyte is preferably 0.5 to 70% by mass. More preferably, it is 1.0-50 mass%. When the electrolyte composition is gelled by a polymer crosslinking reaction, it is preferable to add a polymer having a reactive group capable of crosslinking to the composition and a crosslinking agent. Preferred reactive groups are nitrogen-containing heterocycles such as pyridine ring, imidazole ring, thiazole ring, oxazole ring, triazole ring, morpholine ring, piperidine ring, piperazine ring, and the preferred crosslinking agent is a functional group capable of nucleophilic attack by the nitrogen atom. Is a compound (electrophile) having two or more of, for example, a bifunctional or higher functional alkyl halide, halogenated aralkyl, sulfonic acid ester, acid anhydride, acid chloride, isocyanate and the like.

電解質組成物には、金属ヨウ化物（ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ_２等）、金属臭化物（ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＣａＢｒ ２等）、４級アンモニウム臭素塩（テトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイド等）、金属錯体（フェロシアン酸塩-フェリシアン酸塩、フェロセン-フェリシニウムイオン等）、イオウ化合物（ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール-アルキルジスルフィド等）、ビオロゲン色素、ヒドロキノン-キノン等を添加してよい。これらは混合して用いてもよい。 The electrolyte composition, the metal iodide (LiI, NaI, KI, CsI , CaI 2 , etc.), a metal bromide (LiBr, NaBr, KBr, CsBr , CaBr 2 , etc.), quaternary ammonium bromine salt (tetraalkylammonium bromide, Pyridinium bromide, etc.), metal complexes (ferrocyanate-ferricyanate, ferrocene-ferricinium ion, etc.), sulfur compounds (sodium polysulfide, alkylthiol-alkyl disulfides, etc.), viologen dye, hydroquinone-quinone, etc. You can do it. These may be used as a mixture.

また、本発明ではＪ． Ａｍ． Ｃｅｒａｍ． Ｓｏｃ．， ８０， （１２）， ３１５７−３１７１ （１９９７）に記載のｔ−ブチルピリジンや、２−ピコリン、２，６−ルチジン等の塩基性化合物を添加してもよい。塩基性化合物を添加する場合の好ましい濃度範囲は０．０５〜２Ｍである。
また、電解質としては、正孔導体物質を含む電荷輸送層を用いても良い。正孔導体物質として、９，９’−スピロビフルオレン誘導体などを用いることができる。 Further, in the present invention, J.P. Am. Ceram. Soc. 80, (12), 3157-3171 (1997), or basic compounds such as 2-picoline and 2,6-lutidine may be added. A preferable concentration range in the case of adding a basic compound is 0.05 to 2M.
Further, as the electrolyte, a charge transport layer containing a hole conductor material may be used. As the hole conductor material, 9,9′-spirobifluorene derivative or the like can be used.

電気化学素子の構成として、導電性支持体（電極層）、光電変換層（感光体層及び電荷移動体層）、ホール輸送層、伝導層、対極層を順次に積層することができる。ｐ型半導体として機能するホール輸送材料をホール輸送層としてもちいることができる。好ましいホール輸送層としては、例えば無機系又は有機系のホール輸送材料を用いることができる。無機系ホール輸送材料としては、ＣｕＩ、ＣｕＯ，ＮｉＯ等が挙げられる。また、有機系ホール輸送材料としては、高分子系と低分子系のものが挙げられ、高分子系のものとしては、例えばポリビニルカルバゾール、ポリアミン、有機ポリシラン等が挙げられる。また、低分子系のものとしては、例えばトリフェニルアミン誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体、フェナミン誘導体等が挙げられる。この中でも有機ポリシランは、従来の炭素系高分子と異なり、主鎖のＳｉに沿って非局化されたσ電子が光伝導に寄与し、高いホール移動度を有するため、好ましい（Ｐｈｙｓ． Ｒｅｖ． Ｂ， ３５， ２８１８（１９８７））。   As a structure of the electrochemical element, a conductive support (electrode layer), a photoelectric conversion layer (photosensitive layer and charge transfer layer), a hole transport layer, a conductive layer, and a counter electrode layer can be sequentially laminated. A hole transport material that functions as a p-type semiconductor can be used as a hole transport layer. As a preferred hole transport layer, for example, an inorganic or organic hole transport material can be used. Examples of the inorganic hole transport material include CuI, CuO, and NiO. Examples of the organic hole transport material include high molecular weight materials and low molecular weight materials, and examples of the high molecular weight materials include polyvinyl carbazole, polyamine, and organic polysilane. Moreover, as a low molecular weight thing, a triphenylamine derivative, a stilbene derivative, a hydrazone derivative, a phenamine derivative etc. are mentioned, for example. Among these, organic polysilanes are preferable because, unlike conventional carbon-based polymers, σ electrons delocalized along the main chain Si contribute to photoconductivity and have high hole mobility (Phys. Rev.). B, 35, 2818 (1987)).

伝導層は、導電性のよいものであれば特に限定されないが、例えば無機導電性材料、有機導電性材料、導電性ポリマー、分子間電荷移動錯体等が挙げられる。中でもドナー材料とアクセプター材料とから形成された分子間電荷移動錯体が好ましい。この中でも、有機ドナーと有機アクセプターとから形成されたものを好ましく用いることができる。ドナー材料は、分子構造内で電子がリッチなものが好ましい。例えば、有機ドナー材料としては、分子のπ電子系に、置換若しくは無置換アミン基、水酸基、エーテル基、セレン又は硫黄原子を有するものが挙げられ、具体的には、フェニルアミン系、トリフェニルメタン系、カルバゾール系、フェノール系、テトラチアフルバレン系材料が挙げられる。アクセプター材料としては、分子構造内で電子不足なものが好ましい。例えば、有機アクセプター材料としては、フラーレン、分子のπ電子系にニトロ基、シアノ基、カルボキシル基又はハロゲン基等の置換基を有するものが挙げられ、具体的にはＰＣＢＭ、ベンゾキノン系、ナフトキノン系等のキノン系、フロオレノン系、クロラニル系、ブロマニル系、テトラシアノキノジメタン系、テトラシアノンエチレン系等が挙げられる。
伝導層の厚みは、特に限定されないが、多孔質を完全に埋めることができる程度が好ましい。 The conductive layer is not particularly limited as long as it has good conductivity, and examples thereof include inorganic conductive materials, organic conductive materials, conductive polymers, and intermolecular charge transfer complexes. Among them, an intermolecular charge transfer complex formed from a donor material and an acceptor material is preferable. Among these, what was formed from the organic donor and the organic acceptor can be used preferably. The donor material is preferably a material rich in electrons in the molecular structure. For example, organic donor materials include those having a substituted or unsubstituted amine group, hydroxyl group, ether group, selenium or sulfur atom in the π-electron system of the molecule, specifically, phenylamine-based, triphenylmethane , Carbazole, phenol, and tetrathiafulvalene materials. As the acceptor material, those lacking electrons in the molecular structure are preferable. For example, organic acceptor materials include fullerenes, those having a substituent such as a nitro group, a cyano group, a carboxyl group or a halogen group in the π-electron system of the molecule, specifically, PCBM, benzoquinone, naphthoquinone, etc. Quinone, fluoroenone, chloranil, bromanyl, tetracyanoquinodimethane, tetracyanoethylene and the like.
The thickness of the conductive layer is not particularly limited, but is preferably such that the porous layer can be completely filled.

［導電性支持体］
導電性支持体としては、金属のように支持体そのものに導電性があるものか、または表面に導電膜層を有するガラスや高分子材料を使用することができる。導電性支持体は実質的に透明であることが好ましい。実質的に透明であるとは光の透過率が１０％以上であることを意味し、５０％以上であることが好ましく、８０％以上が特に好ましい。導電性支持体としては、ガラスや高分子材料に導電性の金属酸化物を塗設したものを使用することができる。このときの導電性の金属酸化物の塗布量は、ガラスや高分子材料の支持体１ｍ^２当たり、０．１〜１００ｇが好ましい。透明導電性支持体を用いる場合、光は支持体側から入射させることが好ましい。好ましく使用される高分子材料の一例として、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエステルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、環状ポリオレフィン、ブロム化フェノキシ等を挙げることができる。導電性支持体上には、表面に光マネージメント機能を施してもよく、例えば、特開２００３−１２３８５９記載の高屈折膜及び低屈性率の酸化物膜を交互に積層した反射防止膜、特開２００２−２６０７４６記載のライトガイド機能が上げられる。
この他にも、金属支持体も好ましく使用することができる。その一例としては、チタン、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、ステンレス、銅を挙げることができる。これらの金属は合金であってもよい。さらに好ましくは、チタン、アルミニウム、銅が好ましく、特に好ましくは、チタンやアルミニウムである。 [Conductive support]
As the conductive support, a glass or a polymer material having a conductive film on the surface, such as a metal having a conductive property as the support itself, can be used. It is preferable that the conductive support is substantially transparent. Substantially transparent means that the light transmittance is 10% or more, preferably 50% or more, particularly preferably 80% or more. As the conductive support, a glass or polymer material coated with a conductive metal oxide can be used. The coating amount of the conductive metal oxide at this time is preferably 0.1 to 100 g per 1 m ² of the support of glass or polymer material. When a transparent conductive support is used, light is preferably incident from the support side. Examples of polymer materials that are preferably used include tetraacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), syndiotactic polystyrene (SPS), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), Examples include polyarylate (PAR), polysulfone (PSF), polyester sulfone (PES), polyetherimide (PEI), cyclic polyolefin, and brominated phenoxy. On the conductive support, the surface may be provided with a light management function. The light guide function described in Open 2002-260746 is raised.
In addition to this, a metal support can also be preferably used. Examples thereof include titanium, aluminum, copper, nickel, iron, stainless steel, and copper. These metals may be alloys. More preferably, titanium, aluminum, and copper are preferable, and titanium and aluminum are particularly preferable.

導電性支持体上には、紫外光を遮断する機能を持たせることが好ましい。例えば、紫外光を可視光に変えることが出来る蛍光材料を透明支持体中または、透明支持体表面に存在させる方法や紫外線吸収剤を用いる方法も挙げられる。
導電性支持体上には、さらに特開平１１−２５０９４４号公報等に記載の機能を付与してもよい。 It is preferable that the conductive support has a function of blocking ultraviolet light. For example, a method in which a fluorescent material capable of changing ultraviolet light into visible light is present in the transparent support or on the surface of the transparent support, and a method using an ultraviolet absorber are also included.
A function described in JP-A No. 11-250944 may be further provided on the conductive support.

好ましい導電膜としては金属（例えば白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム等）、炭素、もしくは導電性の金属酸化物（インジウム−スズ複合酸化物、酸化スズにフッ素をドープしたもの等）が挙げられる。
導電膜層の厚さは０．０１〜３０μｍであることが好ましく、０．０３〜２５μｍであることが更に好ましく、特に好ましくは０．０５〜２０μｍである。
導電性支持体は表面抵抗が低い程よい。好ましい表面抵抗の範囲としては５０Ω／ｃｍ^２以下であり、さらに好ましくは１０Ω／ｃｍ^２以下である。この下限に特に制限はないが、通常０．１Ω／ｃｍ^２程度である。 Preferred conductive films include metals (eg, platinum, gold, silver, copper, aluminum, rhodium, indium, etc.), carbon, or conductive metal oxides (indium-tin composite oxide, tin oxide doped with fluorine, etc.) ).
The thickness of the conductive film layer is preferably 0.01 to 30 μm, more preferably 0.03 to 25 μm, and particularly preferably 0.05 to 20 μm.
The lower the surface resistance of the conductive support, the better. The range of the surface resistance is preferably 50 Ω / cm ² or less, more preferably 10 Ω / cm ² or less. Although there is no restriction | limiting in particular in this lower limit, Usually, it is about 0.1 ohm / cm < ² >.

導電膜の抵抗値はセル面積が大きくなると大きくなる為、集電電極を配置してもよい。支持体と透明導電膜の間にガスバリア膜及び／又はイオン拡散防止膜を配置しても良い。ガスバリア層としては、樹脂膜や無機膜を使用することができる。
また、透明電極と多孔質半導体電極光触媒含有層を設けてもよい。透明導電層は積層構造でも良く、好ましい方法としてたとえば、ＩＴＯ上にＦＴＯを積層することができる。 Since the resistance value of the conductive film increases as the cell area increases, a collecting electrode may be disposed. A gas barrier film and / or an ion diffusion prevention film may be disposed between the support and the transparent conductive film. As the gas barrier layer, a resin film or an inorganic film can be used.
Moreover, you may provide a transparent electrode and a porous semiconductor electrode photocatalyst content layer. The transparent conductive layer may have a laminated structure, and as a preferable method, for example, FTO can be laminated on ITO.

［半導体微粒子］
半導体微粒子としては、好ましくは金属のカルコゲニド（例えば酸化物、硫化物、セレン化物等）またはペロブスカイトの微粒子が用いられる。金属のカルコゲニドとしては、好ましくはチタン、スズ、亜鉛、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、もしくはタンタルの酸化物、硫化カドミウム、セレン化カドミウム等が挙げられる。ペロブスカイトとしては、好ましくはチタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム等が挙げられる。これらのうち酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステンが特に好ましい。 [Semiconductor fine particles]
As the semiconductor fine particles, metal chalcogenides (for example, oxides, sulfides, selenides, etc.) or perovskite fine particles are preferably used. Preferred examples of the metal chalcogenide include titanium, tin, zinc, tungsten, zirconium, hafnium, strontium, indium, cerium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium, tantalum oxide, cadmium sulfide, cadmium selenide, and the like. . Preferred perovskites include strontium titanate and calcium titanate. Of these, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and tungsten oxide are particularly preferable.

半導体には伝導に関わるキャリアーが電子であるｎ型とキャリアーが正孔であるｐ型が存在するが、ｎ型を用いることが変換効率の点で好ましい。ｎ型半導体には、不純物準位をもたず伝導帯電子と価電子帯正孔によるキャリアーの濃度が等しい固有半導体（あるいは真性半導体）の他に、不純物に由来する構造欠陥により電子キャリアー濃度の高いｎ型半導体が存在する。本発明で好ましく用いられるｎ型の無機半導体は、ＴｉＯ_２、ＴｉＳｒＯ_３、ＺｎＯ、Ｎｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＷＯ_３、Ｓｉ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、Ｖ_２Ｏ_５、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｎＳｅ、ＫＴａＯ_３、ＦｅＳ_２、ＰｂＳ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＳｅ_２などである。これらのうち最も好ましいｎ型半導体はＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、ＷＯ_３、ならびにＮｂ_２Ｏ_３である。また、これらの半導体の複数を複合させた半導体材料も好ましく用いられる。 There are n-type semiconductors in which the carriers involved in the conduction are electrons and p-types in which the carriers are holes. The use of the n-type is preferable in terms of conversion efficiency. In an n-type semiconductor, in addition to an intrinsic semiconductor (or an intrinsic semiconductor) having no impurity level and having the same carrier concentration due to conduction band electrons and valence band holes, the electron carrier concentration is reduced by structural defects derived from impurities. There are high n-type semiconductors. The n-type inorganic semiconductor preferably used in the present invention is TiO ₂ , TiSrO ₃ , ZnO, Nb ₂ O ₃ , SnO ₂ , WO ₃ , Si, CdS, CdSe, V ₂ O ₅ , ZnS, ZnSe, SnSe, KTaO. ₃ , FeS ₂ , PbS, InP, GaAs, CuInS ₂ , CuInSe ₂ and the like. Of these, the most preferred n-type semiconductors are TiO ₂ , ZnO, SnO ₂ , WO ₃ , and Nb ₂ O ₃ . A semiconductor material in which a plurality of these semiconductors are combined is also preferably used.

半導体微粒子の粒径は、半導体微粒子分散液の粘度を高く保つ目的で、一次粒子の平均粒径が２ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、また一次粒子の平均粒径が２ｎｍ以上３０ｎｍ以下の超微粒子であることがより好ましい。粒径分布の異なる２種類以上の微粒子を混合してもよく、この場合小さい粒子の平均サイズは５ｎｍ以下であるのが好ましい。また、入射光を散乱させて光捕獲率を向上させる目的で、上記の超微粒子に対して平均粒径が５０ｎｍを越える大きな粒子を、低含率で添加、又は別層塗布することもできる。この場合、大粒子の含率は、平均粒径が５０ｎｍ以下の粒子の質量の５０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましい。上記の目的で添加混合する大粒子の平均粒径は、１００ｎｍ以上が好ましく、２５０ｎｍ以上がより好ましい。   For the purpose of keeping the viscosity of the semiconductor fine particle dispersion high, it is preferable that the average particle size of the primary particles is 2 nm to 50 nm, and the average primary particle size is 2 nm to 30 nm. More preferably, it is a fine particle. Two or more kinds of fine particles having different particle size distributions may be mixed. In this case, the average size of the small particles is preferably 5 nm or less. In addition, for the purpose of scattering incident light and improving the light capture rate, large particles having an average particle size exceeding 50 nm can be added to the ultrafine particles at a low content, or another layer can be applied. In this case, the content of the large particles is preferably 50% or less, more preferably 20% or less of the mass of particles having an average particle size of 50 nm or less. The average particle size of the large particles added and mixed for the above purpose is preferably 100 nm or more, and more preferably 250 nm or more.

光散乱用の大粒子を用いることで、ヘイズ率６０％以上となることが好ましい。ヘイズ率とは（拡散透過率）÷（全光透過率）で表される。
半導体微粒子の作製法としては、作花済夫の「ゾル・ゲル法の科学」アグネ承風社（１９９８年）等に記載のゲル・ゾル法が好ましい。またＤｅｇｕｓｓａ社が開発した塩化物を酸水素塩中で高温加水分解により酸化物を作製する方法も好ましい。半導体微粒子が酸化チタンの場合、上記ゾル・ゲル法、ゲル・ゾル法、塩化物の酸水素塩中での高温加水分解法はいずれも好ましいが、さらに清野学の「酸化チタン 物性と応用技術」技報堂出版（１９９７年）に記載の硫酸法および塩素法を用いることもできる。さらにゾル・ゲル法として、バルべ等のジャーナル・オブ・アメリカン・セラミック・ソサエティー，第８０巻，第１２号，３１５７〜３１７１頁（１９９７年）に記載の方法や、バーンサイドらのケミストリー・オブ・マテリアルズ，第１０巻，第９号，２４１９〜２４２５頁に記載の方法も好ましい。 By using large particles for light scattering, the haze ratio is preferably 60% or more. The haze ratio is expressed by (diffuse transmittance) / (total light transmittance).
As a method for producing the semiconductor fine particles, the gel-sol method described in Sakuo Sakuo's “Science of Sol-Gel Method”, Agne Jofu Co., Ltd. (1998) and the like is preferable. Also preferred is a method of producing an oxide by high-temperature hydrolysis of chloride developed by Degussa in an oxyhydrogen salt. When the semiconductor fine particles are titanium oxide, the above sol-gel method, gel-sol method, and high-temperature hydrolysis method in oxyhydrogen salt of chloride are preferred, but Kiyoshi Manabu's “Titanium oxide properties and applied technology” The sulfuric acid method and the chlorine method described in Gihodo Publishing (1997) can also be used. Further, as the sol-gel method, the method described in Barbe et al., Journal of American Ceramic Society, Vol. 80, No. 12, pages 3157-3171 (1997), Burnside et al. The method described in Materials, Vol. 10, No. 9, pages 2419-2425 is also preferable.

この他に、半導体微粒子の製造方法として、例えば、チタニアナノ粒子の製造方法として好ましくは、四塩化チタンの火炎加水分解による方法、四塩化チタンの燃焼法、安定なカルコゲナイド錯体の加水分解、オルトチタン酸の加水分解、可溶部と不溶部から半導体微粒子を形成後可溶部を溶解除去する方法、過酸化物水溶液の水熱合成、またはゾル・ゲル法によるコア／シェル構造の酸化チタン微粒子の製造方法が挙げられる。   In addition to this, as a method for producing semiconductor fine particles, for example, as a method for producing titania nanoparticles, preferably, a method by flame hydrolysis of titanium tetrachloride, a combustion method of titanium tetrachloride, hydrolysis of a stable chalcogenide complex, orthotitanic acid Of semiconductor, forming semiconductor fine particles from soluble and insoluble parts, then dissolving and removing soluble parts, hydrothermal synthesis of peroxide aqueous solution, or production of core / shell structured titanium oxide fine particles by sol-gel method A method is mentioned.

チタニアの結晶構造としては、アナターゼ型、ブルッカイト型、または、ルチル型があげられ、アナターゼ型、ブルッカイト型が好ましい。
チタニアナノチューブ・ナノワイヤー・ナノロッドをチタニア微粒子に混合してもよい。 Examples of the crystal structure of titania include anatase type, brookite type, and rutile type, and anatase type and brookite type are preferable.
Titania nanotubes, nanowires, and nanorods may be mixed with titania fine particles.

チタニアは、非金属元素などによりドーピングされていても良い。チタニアへの添加剤としてドーパント以外に、ネッキングを改善する為のバインダーや逆電子移動防止の為に表面へ添加剤を用いても良い。好ましい添加剤の例としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ粒子、ウイスカー、繊維状グラファイト・カーボンナノチューブ、酸化亜鉛ネッキング結合子、セルロース等の繊維状物質、金属、有機シリコン、ドデシルベンゼンスルホン酸、シラン化合物等の電荷移動結合分子、及び電位傾斜型デンドリマーなどが挙げられる。   Titania may be doped with a nonmetallic element or the like. In addition to the dopant as an additive to titania, an additive may be used on the surface to improve the necking or to prevent reverse electron transfer. Examples of preferred additives include ITO, SnO particles, whiskers, fibrous graphite / carbon nanotubes, zinc oxide necking binders, fibrous materials such as cellulose, metals, organic silicon, dodecylbenzenesulfonic acid, silane compounds, etc. Examples thereof include a mobile binding molecule and a potential gradient dendrimer.

チタニア上の表面欠陥を除去するなどの目的で、色素吸着前にチタニアを酸塩基又は酸化還元処理しても良い。エッチング、酸化処理、過酸化水素処理、脱水素処理、ＵＶ−オゾン、酸素プラズマなどで処理してもよい。   For the purpose of removing surface defects on titania, titania may be acid-base or redox treated before dye adsorption. Etching, oxidation treatment, hydrogen peroxide treatment, dehydrogenation treatment, UV-ozone, oxygen plasma, or the like may be used.

［半導体微粒子分散液の調製と半導体微粒子層の作製］
本発明においては、半導体微粒子以外の固形分の含量が、半導体微粒子分散液全体の１０質量％以下よりなる半導体微粒子分散液を前記の導電性支持体に塗布し、適度に加熱することにより、多孔質半導体微粒子塗布層を得ることができる。
半導体微粒子分散液を作製する方法としては、前述のゾル・ゲル法の他に、半導体を合成する際に溶媒中で微粒子として析出させそのまま使用する方法、微粒子に超音波などを照射して超微粒子に粉砕する方法、あるいはミルや乳鉢などを使って機械的に粉砕しすり潰す方法、等が挙げられる。分散溶媒としては、水および／または各種の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、メタノール，エタノール，イソプロピルアルコール，シトロネロール，ターピネオールなどのアルコール類、アセトンなどのケトン類、酢酸エチルなどのエステル類、ジクロロメタン、アセトニトリル等が挙げられる。
分散の際、必要に応じて例えばポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのようなポリマー、界面活性剤、酸、またはキレート剤等を分散助剤として少量用いてもよい。しかし、これらの分散助剤は、導電性支持体上へ製膜する工程の前に、ろ過法や分離膜を用いる方法、あるいは遠心分離法などによって大部分を除去しておくことが好ましい。半導体微粒子分散液は、半導体微粒子以外の固形分の含量が分散液全体の１０質量％以下とすることができる。この濃度は好ましくは５％以下であり、さらに好ましくは３％以下であり、特に好ましくは１％以下である。さらに好ましくは０．５％以下であり、特に好ましくは０．２％である。すなわち、半導体微粒子分散液中に、溶媒と半導体微粒子以外の固形分を半導体微分散液全体の１０質量％以下とすることができる。実質的に半導体微粒子と分散溶媒のみからなることが好ましい。
半導体微粒子分散液の粘度が高すぎると分散液が凝集してしまい製膜することができず、逆に半導体微粒子分散液の粘度が低すぎると液が流れてしまい製膜することができないことがある。したがって分散液の粘度は、２５℃で１０〜３００Ｎ・ｓ／ｍ^２が好ましい。さらに好ましくは、２５℃で５０〜２００Ｎ・ｓ／ｍ^２である。 [Preparation of semiconductor fine particle dispersion and preparation of semiconductor fine particle layer]
In the present invention, the semiconductor fine particle dispersion having a solid content other than the semiconductor fine particles of 10% by mass or less of the entire semiconductor fine particle dispersion is coated on the conductive support and heated to a suitable level. Quality semiconductor fine particle coating layer can be obtained.
In addition to the sol-gel method described above, a method of preparing a semiconductor fine particle dispersion is a method of depositing fine particles in a solvent and using them as they are when synthesizing a semiconductor. Ultrafine particles are irradiated with ultrasonic waves. Or a method of mechanically pulverizing and grinding using a mill or a mortar. As the dispersion solvent, water and / or various organic solvents can be used. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, citronellol and terpineol, ketones such as acetone, esters such as ethyl acetate, dichloromethane, acetonitrile and the like.
At the time of dispersion, a small amount of, for example, a polymer such as polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, a surfactant, an acid, or a chelating agent may be used as a dispersion aid. However, most of these dispersing aids are preferably removed by a filtration method, a method using a separation membrane, a centrifugal method or the like before the step of forming a film on a conductive support. In the semiconductor fine particle dispersion, the solid content other than the semiconductor fine particles can be 10% by mass or less of the total dispersion. This concentration is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less. More preferably, it is 0.5% or less, and particularly preferably 0.2%. That is, in the semiconductor fine particle dispersion, the solid content other than the solvent and the semiconductor fine particles can be 10% by mass or less of the entire semiconductor fine dispersion. It is preferable to consist essentially of semiconductor fine particles and a dispersion solvent.
If the viscosity of the semiconductor fine particle dispersion is too high, the dispersion will aggregate and cannot be formed into a film. Conversely, if the viscosity of the semiconductor fine particle dispersion is too low, the liquid will flow and cannot be formed into a film. is there. Therefore, the viscosity of the dispersion is preferably 10 to 300 N · s / m ² at 25 ° C. More preferably, it is 50 to 200 N · s / m ² at 25 ° C.

半導体微粒子分散液の塗布方法としては、アプリケーション系の方法としてローラ法、ディップ法等を使用することができる。またメータリング系の方法としてエアーナイフ法、ブレード法等を使用することができる。またアプリケーション系の方法とメータリング系の方法を同一部分にできるものとして、特公昭５８−４５８９号に開示されているワイヤーバー法、米国特許２６８１２９４号明細書等に記載のスライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテン法等が好ましい。また汎用機を使用してスピン法やスプレー法で塗布するのも好ましい。湿式印刷方法としては、凸版、オフセットおよびグラビアの３大印刷法をはじめ、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等が好ましい。これらの中から、液粘度やウェット厚さに応じて、好ましい製膜方法を選択する。また半導体微粒子分散液は粘度が高く、粘稠性を有するため、凝集力が強いことがあり、塗布時に支持体とうまく馴染まない場合がある。このような場合に、ＵＶオゾン処理で表面のクリーニングと親水化を行うことにより、塗布した半導体微粒子分散液と導電性支持体表面の結着力が増し、半導体微粒子分散液の塗布が行い易くなる。
半導体微粒子層全体の好ましい厚さは０．１〜１００μｍである。半導体微粒子層の厚さはさらに１〜３０μｍが好ましく、２〜２５μｍがより好ましい。半導体微粒子の支持体１ｍ^２当りの担持量は０．５ｇ〜４００ｇが好ましく、５〜１００ｇがより好ましい。 As a method for applying the semiconductor fine particle dispersion, a roller method, a dip method, or the like can be used as an application method. Moreover, an air knife method, a blade method, etc. can be used as a metering method. Further, the application system method and the metering system method can be made the same part. The wire bar method disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-4589, the slide hopper method described in US Pat. The method and the curtain method are preferable. It is also preferable to apply by a spin method or a spray method using a general-purpose machine. As the wet printing method, intaglio, rubber plate, screen printing and the like are preferred, including the three major printing methods of letterpress, offset and gravure. From these, a preferred film forming method is selected according to the liquid viscosity and the wet thickness. Further, since the semiconductor fine particle dispersion has a high viscosity and has a viscous property, it may have a strong cohesive force and may not be well adapted to the support during coating. In such a case, by performing cleaning and hydrophilization of the surface by UV ozone treatment, the binding force between the applied semiconductor fine particle dispersion and the surface of the conductive support increases, and the semiconductor fine particle dispersion can be easily applied.
The preferred thickness of the entire semiconductor fine particle layer is 0.1 to 100 μm. The thickness of the semiconductor fine particle layer is further preferably 1 to 30 μm, and more preferably 2 to 25 μm. The amount of the semiconductor fine particles supported per 1 m ² of the support is preferably 0.5 g to 400 g, and more preferably 5 to 100 g.

塗布した半導体微粒子の層に対し、半導体微粒子同士の電子的接触の強化と、支持体との密着性の向上のため、また塗布した半導体微粒子分散液を乾燥させるために、加熱処理が施される。この加熱処理により多孔質半導体微粒子層を形成することができる。その他、部材の特性や用途に応じて適宜公知の方法により半導体微粒子層を形成してもよい。例えば、特開２００１−２９１５３４号公報に開示された記載の材料や調製方法、作製方法を参照することができ、本明細書に引用する。
また、加熱処理に加えて光のエネルギーを用いることもできる。例えば、半導体微粒子として酸化チタンを用いた場合に、紫外光のような半導体微粒子が吸収する光を与えることで表面を活性化してもよいし、レーザー光などで半導体微粒子表面のみを活性化することができる。半導体微粒子に対して該微粒子が吸収する光を照射することで、粒子表面に吸着した不純物が粒子表面の活性化によって分解され、上記の目的のために好ましい状態とすることができる。加熱処理と紫外光を組み合わせる場合は、半導体微粒子に対して該微粒子が吸収する光を照射しながら、加熱が１００℃以上２５０℃以下あるいは好ましくは１００℃以上１５０℃以下で行われることが好ましい。このように、半導体微粒子を光励起することによって、微粒子層内に混入した不純物を光分解により洗浄するとともに、微粒子の間の物理的接合を強めることができる。 The applied semiconductor fine particle layer is subjected to heat treatment in order to enhance the electronic contact between the semiconductor fine particles and to improve the adhesion to the support and to dry the applied semiconductor fine particle dispersion. . By this heat treatment, a porous semiconductor fine particle layer can be formed. In addition, the semiconductor fine particle layer may be formed by a known method as appropriate according to the characteristics and application of the member. For example, the materials, preparation methods, and manufacturing methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-291534 can be referred to, and are cited in this specification.
In addition to heat treatment, light energy can also be used. For example, when titanium oxide is used as the semiconductor fine particles, the surface may be activated by applying light absorbed by the semiconductor fine particles such as ultraviolet light, or only the surface of the semiconductor fine particles may be activated by laser light or the like. Can do. By irradiating the semiconductor fine particles with light absorbed by the fine particles, the impurities adsorbed on the particle surface are decomposed by the activation of the particle surface, and can be brought into a preferable state for the above purpose. When heat treatment and ultraviolet light are combined, it is preferable that heating be performed at 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower or preferably 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower while irradiating the semiconductor fine particles with light absorbed by the fine particles. Thus, by photoexciting the semiconductor fine particles, impurities mixed in the fine particle layer can be washed by photolysis, and physical bonding between the fine particles can be strengthened.

また、半導体微粒子分散液を前記の導電性支持体に塗布し、加熱や光を照射する以外に他の処理を行ってもよい。好ましい方法として例えば、通電、化学的処理などが挙げられる。
塗布後に圧力をかけても良く、圧力をかける方法としては、特表２００３−５００８５７号公報等が挙げられる。光照射の例としては、特開２００１−３５７８９６号公報等が挙げられる。プラズマ・マイクロ波・通電の例としては、特開２００２−３５３４５３号公報等が挙げられる。化学的処理としては、例えば特開２００１−３５７８９６号公報が挙げられる。 In addition, the semiconductor fine particle dispersion may be applied to the conductive support, and other treatments may be performed in addition to heating and light irradiation. Examples of preferred methods include energization and chemical treatment.
A pressure may be applied after application, and examples of a method for applying pressure include Japanese Patent Application Publication No. 2003-500857. Examples of light irradiation include JP-A No. 2001-357896. Examples of plasma, microwave, and energization include JP-A-2002-353453. Examples of the chemical treatment include JP-A-2001-357896.

上述の半導体微粒子を導電性支持体上に塗設する方法は、上述の半導体微粒子分散液を導電性支持体上に塗布する方法のほか、特許第２６６４１９４号公報に記載の半導体微粒子の前駆体を導電性支持体上に塗布し空気中の水分によって加水分解して半導体微粒子膜を得る方法などの方法を使用することができる。
前駆体として例えば、（ＮＨ_４）_２ＴｉＦ_６、過酸化チタン、金属アルコキシド・金属錯体・金属有機酸塩等が挙げられる。
また、金属有機酸化物（アルコキシドなど）を共存させたスラリーを塗布し加熱処理、光処理などで半導体膜を形成する方法、無機系前駆体を共存させたスラリー、スラリーのｐＨと分散させたチタニア粒子の性状を特定した方法が挙げられる。これらスラリーには、少量であればバインダーを添加しても良く、バインダーとしては、セルロース、フッ素ポリマー、架橋ゴム、ポリブチルチタネート、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。
半導体微粒子又はその前駆体層の形成に関する技術としては、コロナ放電、プラズマ、ＵＶなどの物理的な方法で親水化する方法、アルカリやポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸などによる化学処理、ポリアニリンなどの接合用中間膜の形成などが挙げられる。 The method for coating the above-mentioned semiconductor fine particles on the conductive support is not only the method for coating the above-mentioned semiconductor fine particle dispersion on the conductive support, but also the semiconductor fine particle precursor described in Japanese Patent No. 2664194. A method such as a method of obtaining a semiconductor fine particle film by coating on a conductive support and hydrolyzing with moisture in the air can be used.
Examples of the precursor include (NH ₄ ) ₂ TiF ₆ , titanium peroxide, metal alkoxide / metal complex / metal organic acid salt, and the like.
Also, a method of forming a semiconductor film by applying a slurry in which a metal organic oxide (such as an alkoxide) coexists, and heat treatment, light treatment, etc., a slurry in which an inorganic precursor coexists, titania dispersed in the pH of the slurry The method of specifying the properties of the particles is mentioned. A binder may be added to these slurries in a small amount, and examples of the binder include cellulose, fluoropolymer, crosslinked rubber, polybutyl titanate, carboxymethyl cellulose and the like.
Techniques related to the formation of semiconductor fine particles or precursor layers thereof include corona discharge, plasma, a method of hydrophilizing by physical methods such as UV, a chemical treatment with alkali, polyethylenedioxythiophene and polystyrenesulfonic acid, polyaniline, etc. For example, formation of an interlayer film for bonding may be mentioned.

半導体微粒子を導電性支持体上に塗設する方法として、上述の（１）湿式法とともに、（２）乾式法、（３）その他の方法を併用しても良い。（２）乾式法として好ましくは、特開２０００−２３１９４３号公報等が挙げられる。（３）その他の方法として、好ましくは、特開２００２−１３４４３５号公報等が挙げられる。   As a method for coating the semiconductor fine particles on the conductive support, (2) dry method, (3) other methods may be used in combination with the above-mentioned (1) wet method. (2) As a dry method, JP 2000-231943 A is preferable. (3) As other methods, JP-A-2002-134435 is preferable.

乾式法としては、蒸着やスパッタリング、エアロゾルデポジション法などが挙げられる。また、電気泳動法・電析法を用いても良い。
また、耐熱基板上でいったん塗膜を作製した後、プラスチック等のフィルムに転写する方法を用いても良い。好ましくは、特開２００２−１８４４７５号公報記載のＥＶＡを介して転写する方法、特開２００３−９８９７７号公報記載の紫外線、水系溶媒で除去可能な無機塩を含む犠牲基盤上に半導体層・導電層を形成後、有機基板に転写後、犠牲基板を除去する方法などが挙げられる。 Examples of the dry method include vapor deposition, sputtering, and aerosol deposition method. Further, electrophoresis or electrodeposition may be used.
Moreover, after producing a coating film once on a heat-resistant board | substrate, you may use the method of transcribe | transferring to films, such as a plastics. Preferably, a method of transferring via EVA described in JP-A No. 2002-184475, a semiconductor layer / conductive layer on a sacrificial substrate containing an inorganic salt that can be removed with ultraviolet rays and an aqueous solvent described in JP-A No. 2003-98977 And a method of removing the sacrificial substrate after transfer to an organic substrate.

半導体微粒子は多くの色素を吸着することができるように表面積の大きいものが好ましい。例えば半導体微粒子を支持体上に塗設した状態で、その表面積が投影面積に対して１０倍以上であることが好ましく、１００倍以上であることがより好ましい。この上限には特に制限はないが、通常５０００倍程度である。好ましい半導体微粒子の構造としては、特開２００１−９３５９１号公報等が挙げられる。   The semiconductor fine particles preferably have a large surface area so that many dyes can be adsorbed. For example, in a state where the semiconductor fine particles are coated on the support, the surface area is preferably 10 times or more, more preferably 100 times or more the projected area. Although there is no restriction | limiting in particular in this upper limit, Usually, it is about 5000 times. JP-A-2001-93591 and the like are preferable as the structure of the semiconductor fine particles.

一般に、半導体微粒子の層の厚みが大きいほど単位面積当たりに担持できる色素の量が増えるため光の吸収効率が高くなるが、発生した電子の拡散距離が増すため電荷再結合によるロスも大きくなる。半導体微粒子層の好ましい厚みは素子の用途によって異なるが、典型的には０．１〜１００μｍである。光電気化学電池として用いる場合は１〜５０μｍであることが好ましく、３〜３０μｍであることがより好ましい。半導体微粒子は、支持体に塗布した後に粒子同士を密着させるために、１００〜８００℃の温度で１０分〜１０時間加熱してもよい。支持体としてガラスを用いる場合、製膜温度は４００〜６００℃が好ましい。
支持体として高分子材料を用いる場合、２５０℃以下で製膜後加熱することが好ましい。その場合の製膜方法としては、（１）湿式法、（２）乾式法、（３）電気泳動法（電析法を含む）の何れでも良く、好ましくは、（１）湿式法、又は（２）乾式であり、更に好ましくは、（１）湿式法である。
なお、半導体微粒子の支持体１ｍ^２当たりの塗布量は０．５〜５００ｇ、さらには５〜１００ｇが好ましい。 In general, as the thickness of the semiconductor fine particle layer increases, the amount of dye that can be supported per unit area increases, so that the light absorption efficiency increases. However, the diffusion distance of the generated electrons increases, and the loss due to charge recombination also increases. The preferred thickness of the semiconductor fine particle layer varies depending on the use of the device, but is typically 0.1 to 100 μm. When using as a photoelectrochemical cell, it is preferable that it is 1-50 micrometers, and it is more preferable that it is 3-30 micrometers. The semiconductor fine particles may be heated at a temperature of 100 to 800 ° C. for 10 minutes to 10 hours in order to adhere the particles to each other after being applied to the support. When glass is used as the support, the film forming temperature is preferably 400 to 600 ° C.
When a polymer material is used as the support, it is preferably heated after film formation at 250 ° C. or lower. In this case, the film forming method may be any one of (1) a wet method, (2) a dry method, and (3) an electrophoresis method (including an electrodeposition method), preferably (1) a wet method, or ( 2) A dry method, more preferably (1) a wet method.
The coating amount of the semiconductor fine particles per 1 m ² of the support is preferably 0.5 to 500 g, more preferably 5 to 100 g.

半導体微粒子に色素を吸着させるには、溶液と色素よりなる色素吸着用色素溶液の中に、よく乾燥した半導体微粒子を長時間浸漬するのが好ましい。色素吸着用色素溶液に使用される溶液は、色素が溶解できる溶液なら特に制限なく使用することができる。例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール、トルエン、ｔ−ブタノール、アセトニトリル、アセトン、ｎ−ブタノールなどを使用することができる。その中でも、エタノール、トルエンを好ましく使用することができる。
溶液と色素よりなる色素吸着用色素溶液は必要に応じて５０℃ないし１００℃に加熱してもよい。色素の吸着は半導体微粒子の塗布前に行っても塗布後に行ってもよい。また、半導体微粒子と色素を同時に塗布して吸着させてもよい。未吸着の色素は洗浄によって除去する。塗布膜の焼成を行う場合は色素の吸着は焼成後に行うことが好ましい。焼成後、塗布膜表面に水が吸着する前にすばやく色素を吸着させるのが特に好ましい。光電変換の波長域をできるだけ広くするように、混合する色素が選ばれる。色素を混合する場合は、すべての色素が溶解するようにして、色素吸着用色素溶液とすることが好ましい。 In order to adsorb the dye to the semiconductor fine particles, it is preferable to immerse the well-dried semiconductor fine particles in a dye adsorbing dye solution composed of a solution and a dye for a long time. The solution used for the dye solution for dye adsorption can be used without particular limitation as long as the solution can dissolve the dye. For example, ethanol, methanol, isopropanol, toluene, t-butanol, acetonitrile, acetone, n-butanol and the like can be used. Among these, ethanol and toluene can be preferably used.
You may heat the pigment | dye solution for pigment | dye adsorption which consists of a solution and a pigment | dye to 50 to 100 degreeC as needed. The adsorption of the dye may be performed before or after application of the semiconductor fine particles. Further, the semiconductor fine particles and the dye may be applied and adsorbed simultaneously. Unadsorbed dye is removed by washing. When baking a coating film, it is preferable to adsorb | suck a pigment | dye after baking. It is particularly preferable that the dye is quickly adsorbed after the baking and before water adsorbs on the surface of the coating film. The dye to be mixed is selected so as to make the wavelength range of photoelectric conversion as wide as possible. When mixing the dyes, it is preferable to prepare a dye solution for dye adsorption by dissolving all the dyes.

色素の使用量は、全体で、支持体１ｍ^２当たり０．０１〜１００ミリモルが好ましく、より好ましくは０．１〜５０ミリモル、特に好ましくは０．１〜１０ミリモルである。この場合、色素の使用量は５モル％以上とすることが好ましい。
また、色素の半導体微粒子に対する吸着量は半導体微粒子１ｇに対して０．００１〜１ミリモルが好ましく、より好ましくは０．１〜０．５ミリモルである。このような色素量とすることによって、半導体における増感効果が十分に得られる。 The total amount of the dye used is preferably 0.01 to 100 mmol, more preferably 0.1 to 50 mmol, and particularly preferably 0.1 to 10 mmol per 1 m ² of the support. In this case, it is preferable that the usage-amount of a pigment | dye shall be 5 mol% or more.
Further, the adsorption amount of the dye to the semiconductor fine particles is preferably 0.001 to 1 mmol, more preferably 0.1 to 0.5 mmol, with respect to 1 g of the semiconductor fine particles. By using such a dye amount, a sensitizing effect in a semiconductor can be sufficiently obtained.

また、会合など色素同士の相互作用を低減する目的で無色の化合物を共吸着させてもよい。共吸着させる疎水性化合物としてはカルボキシル基を有するステロイド化合物（例えばコール酸、ピバロイル酸）等が挙げられる。
色素を吸着した後に、アミン類を用いて半導体微粒子の表面を処理してもよい。好ましいアミン類としては４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン、ポリビニルピリジン等が挙げられる。これらは液体の場合はそのまま用いてもよいし有機溶媒に溶解して用いてもよい。 Further, a colorless compound may be co-adsorbed for the purpose of reducing the interaction between dyes such as association. Examples of the hydrophobic compound to be co-adsorbed include steroid compounds having a carboxyl group (for example, cholic acid and pivaloyl acid).
After adsorbing the dye, the surface of the semiconductor fine particles may be treated with amines. Preferred amines include 4-tert-butyl pyridine, polyvinyl pyridine and the like. These may be used as they are in the case of a liquid, or may be used by dissolving in an organic solvent.

［対極］
対極（対向電極）は、光電気化学電池の正極として働くものである。対向電極は、通常前述の導電性支持体と同義であるが、強度が十分に保たれるような構成では支持体は必ずしも必要でない。ただし、支持体を有する方が密閉性の点で有利である。対向電極の材料としては、白金、カーボン、導電性ポリマー、などがあげられる。好ましい例としては、白金、カーボン、導電性ポリマーが挙げられる。 [Counter electrode]
The counter electrode (counter electrode) serves as the positive electrode of the photoelectrochemical cell. The counter electrode is usually synonymous with the conductive support described above, but the support is not necessarily required in a configuration in which the strength is sufficiently maintained. However, having a support is advantageous in terms of hermeticity. Examples of the material for the counter electrode include platinum, carbon, conductive polymer, and the like. Preferable examples include platinum, carbon, and conductive polymer.

対極の構造としては、集電効果が高い構造が好ましい。好ましい例としては、特開平１０−５０５１９２号公報などが挙げられる。
受光電極は酸化チタンと酸化スズ（ＴｉＯ_２／ＳｎＯ_２）などの複合電極を用いても良く、チタニアの混合電極として例えば、特開２０００−１１３９１３号公報等が挙げられる。チタニア以外の混合電極として例えば、特開２００１−１８５２４３号公報、特開２００３−２８２１６４号公報等が挙げられる。 As the structure of the counter electrode, a structure having a high current collecting effect is preferable. Preferable examples include JP-A-10-505192.
As the light receiving electrode, a composite electrode such as titanium oxide and tin oxide (TiO ₂ / SnO ₂ ) may be used. Examples of mixed electrodes other than titania include JP-A Nos. 2001-185243 and 2003-282164.

素子の構成としては、第１電極層、第１光電変換層、導電層、第２光電変換層、第２電極層を順次積層した構造を有していてもよい。この場合、第１光電変換層と第２光電変換層に用いる色素は同一または異なっていてもよく、異なっている場合には、吸収スペクトルが異なっていることが好ましいい。その他、適宜この種の電気化学素子に適用される構造や部材を適用することができる。   The element may have a structure in which a first electrode layer, a first photoelectric conversion layer, a conductive layer, a second photoelectric conversion layer, and a second electrode layer are sequentially stacked. In this case, the dyes used for the first photoelectric conversion layer and the second photoelectric conversion layer may be the same or different, and when they are different, it is preferable that the absorption spectra are different. In addition, structures and members that are applied to this type of electrochemical element can be applied as appropriate.

受光電極は、入射光の利用率を高めるなどのためにタンデム型にしても良い。好ましいタンデム型の構成例としては、特開２０００−９０９８９、特開２００２−９０９８９号公報等に記載の例が挙げられる。
受光電極層内部で光散乱、反射を効率的に行う光マネージメント機能を設けてもよい。好ましくは、特開２００２−９３４７６号公報に記載のものが挙げられる。 The light receiving electrode may be a tandem type in order to increase the utilization rate of incident light. Examples of preferred tandem type configurations include those described in JP-A Nos. 2000-90989 and 2002-90989.
A light management function for efficiently performing light scattering and reflection inside the light receiving electrode layer may be provided. Preferably, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-93476 is mentioned.

導電性支持体と多孔質半導体微粒子層の間には、電解液と電極が直接接触することによる逆電流を防止する為、短絡防止層を形成することが好ましい。好ましい例としては、特開平０６−５０７９９９号公報等が挙げられる。
受光電極と対極の接触を防ぐ為に、スペーサーやセパレータを用いることが好ましい。好ましい例としては、特開２００１−２８３９４１号公報が挙げられる。 It is preferable to form a short-circuit prevention layer between the conductive support and the porous semiconductor fine particle layer in order to prevent reverse current due to direct contact between the electrolyte and the electrode. Preferable examples include Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-507999.
In order to prevent contact between the light receiving electrode and the counter electrode, it is preferable to use a spacer or a separator. A preferable example is JP-A No. 2001-283941.

セル、モジュールの封止法としては、ポリイソブチレン系熱硬化樹脂、ノボラック樹脂、光硬化性（メタ）アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、アイオノマー樹脂、ガラスフリット、アルミナにアルミニウムアルコキシドを用いる方法、低融点ガラスペーストをレーザー溶融する方法などが好ましい。ガラスフリットを用いる場合、粉末ガラスをバインダーとなるアクリル樹脂に混合したものでもよい。   Cell and module sealing methods include polyisobutylene thermosetting resin, novolak resin, photo-curing (meth) acrylate resin, epoxy resin, ionomer resin, glass frit, method using aluminum alkoxide for alumina, low melting point glass paste It is preferable to use a laser melting method. When glass frit is used, powder glass mixed with acrylic resin as a binder may be used.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these.

（色素の調製）
本発明の金属錯体色素として、以下のＡ−１〜Ａ７を調製した。

(Preparation of dye)
The following A-1 to A7 were prepared as the metal complex dyes of the present invention.

・Ru-1
塩化ルテニウム(ＩＩＩ)３水和物9.14 mg (35 mmol)をジメチルスルホキシド(DMSO)50 mLに溶解し、5分還流した。25 m lに濃縮後アセトン200 mLを加え、室温に冷却後結晶を濾別し、アセトンおよびエーテルにより洗浄し、Ru-１の黄色結晶13.7 g(28.3 mmol, 収率81 %)を得た。
・A-５
Ru-1を0.48 g(1.0
mmol)および1.3 g(1.0 mmol)のL-５aをジメチルホルムアミド(DMF)5 mLに溶解し、窒素雰囲気中で4時間還流した。その後、チオシアン酸アンモニウム(NH4SCN)を加え、さらに5時間還流させた。反応液を濃縮後、析出した結晶を濾別し、水で洗浄した。セファデックスカラムLH-20(展開溶媒：メタノール)により精製し、A-3の黒色結晶364 mg(0.24 mmol, 収率24 %)を得た。
得られたA-3のMS-ESI m/z は、1513.88 (M-H)+ であった。
他のA-1〜４, ６〜１１も同様にして合成した。
A-１のMS-ESI m/z は、1543.85 (M-H)+
A-2のMS-ESI m/z は、2257.96(M-H)+
A-３のMS-ESI m/z は、1299.63 (M-H)+
A-４のMS-ESI m/z は、 1681.96(M-H)+
A-６のMS-ESI m/z は、1731.24 (M-H)+
A-７のMS-ESI m/z は、1753.14 (M-H)+
A-８のMS-ESI m/z は、1237.50(M-H)+
A-９のMS-ESI m/z は、1581.89 (M-H)+
A-10のMS-ESI m/z は、 2050.20(M-H)+
A-11のMS-ESI m/z は、1918.24(M-H)+ ・ Ru-1
Ruthenium (III) chloride trihydrate 9.14 mg (35 mmol) was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) 50 mL and refluxed for 5 minutes. After concentration to 25 ml, 200 mL of acetone was added, and after cooling to room temperature, the crystals were separated by filtration and washed with acetone and ether to obtain 13.7 g (28.3 mmol, 81% yield) of Ru-1 yellow crystals.
・ A-5
Ru-1 0.48 g (1.0
mmol) and 1.3 g (1.0 mmol) of L-5a were dissolved in 5 mL of dimethylformamide (DMF) and refluxed in a nitrogen atmosphere for 4 hours. Thereafter, ammonium thiocyanate (NH 4 SCN) was added, and the mixture was further refluxed for 5 hours. After the reaction solution was concentrated, the precipitated crystals were separated by filtration and washed with water. The product was purified by Sephadex column LH-20 (developing solvent: methanol) to obtain 364 mg (0.24 mmol, yield 24%) of A-3 black crystals.
The MS-ESI m / z of A-3 obtained was 1513.88 (MH) +.
Other A-1 to 4 and 6 to 11 were synthesized in the same manner.
MS-ESI m / z of A-1 is 1543.85 (MH) +
The MS-ESI m / z for A-2 is 2225.96 (MH) +
The MS-ESI m / z of A-3 is 1299.63 (MH) +
MS-ESI m / z of A-4 is 1681.96 (MH) +
The MS-ESI m / z of A-6 is 1731.24 (MH) +
The MS-ESI m / z of A-7 is 1753.14 (MH) +
MS-ESI m / z of A-8 is 1237.50 (MH) +
MS-9ESI m / z of A-9 is 1581.89 (MH) +
MS-ESI m / z of A-10 is 2050.20 (MH) +
MS-ESI m / z of A-11 is 1918.24 (MH) +

（色素の極大吸収波長の測定）
用いた色素の極大吸収波長を測定した。その結果を表１に示す。測定は、分光光度計（Ｕ−４１００（商品名）、日立ハイテク社製）によって行い、溶液はＴＨＦ：エタノール＝１：１を用い、濃度が２μＭになるように調整した。 (Measurement of maximum absorption wavelength of dye)
The maximum absorption wavelength of the dye used was measured. The results are shown in Table 1. The measurement was performed with a spectrophotometer (U-4100 (trade name), manufactured by Hitachi High-Tech), and the solution was adjusted to a concentration of 2 μM using THF: ethanol = 1: 1.

［実験１］
（光電変換素子の作製）
図１に示す光電変換素子を以下のようにして作製した。
ガラス基板上に、透明導電膜としてフッ素をドープした酸化スズをスパッタリングにより形成し、これをレーザーでスクライブして、透明導電膜を２つの部分に分割した。
次に、水とアセトニトリルの容量比４：１からなる混合溶媒１００ｍｌにアナターゼ型酸化チタン（日本アエロジル社製のＰ−２５（商品名））を３２ｇ配合し、自転／公転併用式のミキシングコンディショナーを使用して均一に分散、混合し、半導体微粒子分散液を得た。この分散液を透明導電膜に塗布し、５００℃で加熱して受光電極を作製した。
その後、同様にシリカ粒子とルチル型酸化チタンとを４０：６０（質量比）で含有する分散液を作製し、この分散液を前記の受光電極に塗布し、５００℃で加熱して絶縁性多孔体を形成した。次いで対極として炭素電極を形成した。
次に、下記表２に記載された増感色素のエタノール溶液（３×１０^−４モル／ｌ）に、上記の絶縁性多孔体が形成されたガラス基板を４８時間浸漬した。増感色素の染着したガラスを４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンの１０％エタノール溶液に３０分間浸漬した後、エタノールで洗浄し自然乾燥させた。このようにして得られる感光層の厚さは１０μｍであり、半導体微粒子の塗布量は２０ｇ／ｍ^２であった。電解液は、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム（０．５モル／ｌ）、ヨウ素（０．１モル／ｌ）のメトキシプロピオニトリル溶液を用いた。

[Experiment 1]
(Preparation of photoelectric conversion element)
The photoelectric conversion element shown in FIG. 1 was produced as follows.
On the glass substrate, tin oxide doped with fluorine was formed as a transparent conductive film by sputtering, and this was scribed with a laser to divide the transparent conductive film into two parts.
Next, 32 g of anatase-type titanium oxide (P-25 (trade name) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is mixed with 100 ml of a mixed solvent of water and acetonitrile having a volume ratio of 4: 1, and a rotating / revolving mixing conditioner is prepared. The resulting mixture was uniformly dispersed and mixed to obtain a semiconductor fine particle dispersion. This dispersion was applied to a transparent conductive film and heated at 500 ° C. to produce a light receiving electrode.
Thereafter, similarly, a dispersion containing 40:60 (mass ratio) of silica particles and rutile-type titanium oxide is prepared, and this dispersion is applied to the light receiving electrode and heated at 500 ° C. to form an insulating porous material. Formed body. Next, a carbon electrode was formed as a counter electrode.
Next, the glass substrate on which the above-mentioned insulating porous body was formed was immersed in an ethanol solution (3 × 10 ⁻⁴ mol / l) of a sensitizing dye described in Table 2 below for 48 hours. The glass dyed with the sensitizing dye was immersed in a 10% ethanol solution of 4-tert-butylpyridine for 30 minutes, then washed with ethanol and naturally dried. The thickness of the photosensitive layer thus obtained was 10 μm, and the coating amount of semiconductor fine particles was 20 g / m ² . As the electrolytic solution, a methoxypropionitrile solution of dimethylpropylimidazolium iodide (0.5 mol / l) and iodine (0.1 mol / l) was used.

（光電変換効率の測定）
５００Ｗのキセノンランプ（ウシオ製）の光をＡＭ１．５Ｇフィルター（Ｏｒｉｅｌ社製）およびシャープカットフィルター（ＫｅｎｋｏＬ−４２、商品名）を通すことにより紫外線を含まない模擬太陽光を発生させた。この光の強度は８９ｍＷ／ｃｍ^２であった。作製した光電変換素子にこの光を照射し、発生した電気を電流電圧測定装置（ケースレー２３８型、商品名）にて測定した。これにより求められた光電気化学電池の変換効率を測定した結果を下記表１に示した。結果は、変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。また、表中に記載時間において運転した後の変換効率の効果率を耐久性の評価として示した。また、１Ｓｕｎ照射で、１０Ω負荷での作動条件で各試料電池の光電変換効率η［％］の８０℃で３００時間経時後に調べた耐久性評価試験の結果、300h後に低下率が２０％以下のものを合格とした。以下の実験例においても同様である。 (Measurement of photoelectric conversion efficiency)
Simulated sunlight containing no ultraviolet rays was generated by passing the light of a 500 W xenon lamp (manufactured by Ushio) through an AM1.5G filter (manufactured by Oriel) and a sharp cut filter (KenkoL-42, trade name). The intensity of this light was 89 mW / cm ² . The produced photoelectric conversion element was irradiated with this light, and the generated electricity was measured with a current-voltage measuring device (Caseley 238 type, trade name). The results of measuring the conversion efficiency of the photoelectrochemical cell thus obtained are shown in Table 1 below. The results are: conversion efficiency of 8.0% or more ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, 2.0% Less than were shown as x. Moreover, the effect rate of the conversion efficiency after driving | running for the description time in the table | surface was shown as durability evaluation. Further, as a result of a durability evaluation test in which the photoelectric conversion efficiency η [%] of each sample battery was examined at 80 ° C. for 300 hours under an operating condition with a load of 10Ω under 1 Sun irradiation, the reduction rate was 20% or less after 300 hours. Things were accepted. The same applies to the following experimental examples.

比較対照として、下記の増感色素Ｂ−１〜Ｂ−３を用いた。   As comparative controls, the following sensitizing dyes B-1 to B-3 were used.

（Ｂ−１：ＪＡＣＳ．２００５，１２７，１６８３５−１６８４７に記載の化合物）
（Ｂ−２：特許公表番号２００８−２６６６３４に記載の化合物）
（Ｂ−３：特開２００６−５７０１４に記載の化合物）

(B-1: Compound described in JACS. 2005, 127, 16835-16847)
(B-2: Compound described in Patent Publication No. 2008-266634)
(B-3: Compound described in JP-A-2006-57014)

本発明の色素を用いて作製された電気化学電池は、表２に示されているように、特に色素としてＡ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−５を使用した場合は、変換効率は８．０％以上と高い値を示した。その他の本発明の色素を使用した場合でも、変換効率は５．０％以上８．０％未満と比較的高いレベルであった。また、耐久性についても極めて高い性能を示した。それに対して、Ｂ−１〜Ｂ３を用いた比較例は、変換効率は５．０％未満と不十分であった。また、耐久性においても劣っていた。   As shown in Table 2, the electrochemical cell produced using the dye of the present invention is converted particularly when A-1, A-2, A-3, A-5 is used as the dye. The efficiency was as high as 8.0% or more. Even when other dyes of the present invention were used, the conversion efficiency was at a relatively high level of 5.0% or more and less than 8.0%. The durability was extremely high. On the other hand, the comparative example using B-1 to B3 had an insufficient conversion efficiency of less than 5.0%. Moreover, it was inferior also in durability.

［実験２］
ガラス基板上にＩＴＯ膜を作製し、その上にＦＴＯ膜を積層することにより、透明導電膜を作製した。その後透明導電膜上に酸化物半導体多孔質膜を形成することにより、透明電極板を得た。そしてその透明電極板を使用して光電気化学電池を作製し、変換効率を測定した。その方法は以下の（１）〜（５）の通りである。 [Experiment 2]
An ITO film was produced on a glass substrate, and an FTO film was laminated thereon to produce a transparent conductive film. Then, a transparent electrode plate was obtained by forming an oxide semiconductor porous film on the transparent conductive film. And the photoelectrochemical cell was produced using the transparent electrode plate, and conversion efficiency was measured. The method is as follows (1)-(5).

（１）ＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）膜用原料化合物溶液の調製
塩化インジウム（ＩＩＩ）四水和物５．５８ｇと塩化スズ（ＩＩ）二水和物０．２３ｇとをエタノール１００ｍｌに溶解して、ＩＴＯ膜用原料化合物溶液とした。 (1) Preparation of raw material compound solution for ITO (indium / tin / oxide) film Indium (III) tetrahydrate 5.58 g and tin (II) chloride dihydrate 0.23 g were dissolved in 100 ml of ethanol. Thus, a raw material compound solution for the ITO film was obtained.

（２）ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）膜用原料化合物溶液の調製
塩化スズ（ＩＶ）五水和物０．７０１ｇをエタノール１０ｍｌに溶解し、これにフッ化アンモニウム０．５９２ｇの飽和水溶液を加え、この混合物を超音波洗浄機に約２０分間かけ、完全に溶解して、ＦＴＯ膜用原料化合物溶液とした。 (2) Preparation of FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) Film Raw Material Compound Solution 0.701 g of tin (IV) chloride pentahydrate was dissolved in 10 ml of ethanol, and 0.592 g of a saturated aqueous solution of ammonium fluoride was added thereto. This mixture was subjected to an ultrasonic cleaning machine for about 20 minutes and completely dissolved to obtain a raw material compound solution for an FTO film.

（３）ＩＴＯ／ＦＴＯ透明導電膜の作製
厚さ２ｍｍの耐熱ガラス板の表面を化学洗浄し、乾燥した後、このガラス板を反応器内に置き、ヒータで加熱した。ヒータの加熱温度が４５０℃になったところで、（１）で得られたＩＴＯ膜用原料化合物溶液を、口径０．３ｍｍのノズルから圧力０．０６ＭＰａで、ガラス板までの距離を４００ｍｍとして、２５分間噴霧した。
このＩＴＯ膜用原料化合物溶液の噴霧後、２分間（この間ガラス基板表面にエタノールを噴霧し続け、基板表面温度の上昇を抑えるようにした。）経過し、ヒータの加熱温度が５３０℃になった時に、（２）で得られたＦＴＯ膜用原料化合物溶液を同様の条件で２分３０秒間噴霧した。これにより、耐熱ガラス板上に厚さ５３０ｎｍのＩＴＯ膜、厚さ１７０ｎｍのＦＴＯ膜が順次形成された透明電極板が得られた。
比較のために、厚さ２ｍｍの耐熱ガラス板上に同様に、厚さ５３０ｎｍのＩＴＯ膜のみを成膜した透明電極板と、同じく厚さ１８０ｎｍのＦＴＯ膜のみを成膜した透明電極板とをそれぞれ作製した。
これら３種の透明電極板を加熱炉にて、４５０℃で２時間加熱した。 (3) Preparation of ITO / FTO transparent conductive film The surface of a heat-resistant glass plate having a thickness of 2 mm was chemically washed and dried, and then this glass plate was placed in a reactor and heated with a heater. When the heating temperature of the heater reached 450 ° C., the raw material compound solution for ITO film obtained in (1) was adjusted from a nozzle having a diameter of 0.3 mm to a pressure of 0.06 MPa and a distance to the glass plate of 400 mm, 25 Sprayed for a minute.
After spraying the raw material compound solution for ITO film, 2 minutes passed (ethanol was sprayed on the glass substrate surface during this period to suppress the rise of the substrate surface temperature), and the heating temperature of the heater became 530 ° C. Occasionally, the FTO membrane raw material compound solution obtained in (2) was sprayed for 2 minutes 30 seconds under the same conditions. As a result, a transparent electrode plate was obtained in which an ITO film having a thickness of 530 nm and an FTO film having a thickness of 170 nm were sequentially formed on the heat-resistant glass plate.
For comparison, similarly, a transparent electrode plate in which only a 530 nm thick ITO film is formed on a heat resistant glass plate having a thickness of 2 mm and a transparent electrode plate in which only a 180 nm thick FTO film is similarly formed are formed. Each was produced.
These three types of transparent electrode plates were heated in a heating furnace at 450 ° C. for 2 hours.

（４）光電気化学電池の作製
次に、上記３種の透明電極板を用いて、特許第４２６０４９４号中の図２に示した構造の光電気化学電池を作製した。酸化物半導体多孔質膜１５の形成は、平均粒径約２３０ｎｍの酸化チタン微粒子をアセトニトリル１００ｍｌに分散してペーストとし、これを透明電極１１上にバーコート法により厚さ１５μｍに塗布し、乾燥後４５０℃で１時間焼成して行い、この酸化物半導体多孔質膜１５に表２記載の色素を担持した。色素溶液への浸漬条件は実験１と同じとした。
さらに、対極１６には、ガラス板上にＩＴＯ膜とＦＴＯ膜とを積層した導電性基板を使用し、電解質層１７には、ヨウ素／ヨウ化物の非水溶液からなる電解液を用いた。光電気化学電池の平面寸法は２５ｍｍ×２５ｍｍとした。 (4) Production of photoelectrochemical cell Next, a photoelectrochemical cell having the structure shown in FIG. 2 of Japanese Patent No. 4260494 was produced using the above three types of transparent electrode plates. The oxide semiconductor porous film 15 is formed by dispersing fine particles of titanium oxide having an average particle diameter of about 230 nm in 100 ml of acetonitrile to form a paste, applying this to the transparent electrode 11 to a thickness of 15 μm by a bar coating method, and drying. The oxide semiconductor porous film 15 was loaded with the dyes listed in Table 2 by baking at 450 ° C. for 1 hour. The immersion conditions in the dye solution were the same as in Experiment 1.
Further, a conductive substrate in which an ITO film and an FTO film were laminated on a glass plate was used for the counter electrode 16, and an electrolytic solution made of a non-aqueous solution of iodine / iodide was used for the electrolyte layer 17. The planar dimension of the photoelectrochemical cell was 25 mm × 25 mm.

（５）光電気化学電池の評価
この光電気化学電池について、人工太陽光（ＡＭ１．５）を照射し、その発電効率を求めた。その結果を表３に示す。変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。また耐久性についても確認した。また、表中に記載時間において運転した後の変換効率の効果率を耐久性の評価として示した。１Ｓｕｎ照射で、１０Ω負荷での作動条件で各試料電池の光電変換効率η［％］の８０℃で３００時間経時後に調べた耐久性評価試験の結果、300h後に低下率が２０％以下のものを合格とした。特に記載がない限り、以下の実験例においても同様である。 (5) Evaluation of photoelectrochemical cell About this photoelectrochemical cell, artificial sunlight (AM1.5) was irradiated and the electric power generation efficiency was calculated | required. The results are shown in Table 3. Conversion efficiency of 8.0% or more is ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, less than 2.0% Was displayed as x. The durability was also confirmed. Moreover, the effect rate of the conversion efficiency after driving | running for the description time in the table | surface was shown as durability evaluation. As a result of a durability evaluation test in which the photoelectric conversion efficiency η [%] of each sample battery was examined after 300 hours of aging at 1 ° C. under an operating condition of 10Ω load, the rate of decrease was 20% or less after 300 hours. Passed. The same applies to the following experimental examples unless otherwise specified.

比較増感色素Ｂ−３を用いた試料では変換効率及び耐久性が低いのに対し、本発明の例示色素を使用した試料では良好な結果を示すことがわかった。これは透明電極板として、ＩＴＯ膜とＦＴＯ膜とを積層したものを用いた光電気化学電池では、ＩＴＯ膜のみもしくはＦＴＯ膜のみを成膜したものを用いた場合に比べ特に変換効率が高く、本発明の色素でその効果が高いことがわかった。

It was found that the sample using the comparative sensitizing dye B-3 had low conversion efficiency and durability, whereas the sample using the exemplary dye of the present invention showed good results. This is a photoelectrochemical cell using a laminate of an ITO film and an FTO film as a transparent electrode plate, and the conversion efficiency is particularly high compared to the case where only an ITO film or only an FTO film is used, It was found that the effect of the dye of the present invention is high.

［実験３］
ＦＴＯ膜上に集電電極を配し、光電気化学電池を作製し、変換効率を評価した。評価は以下の通り、試験セル（ｉ）と試験セル（ｉｖ）の２種類とした。 [Experiment 3]
A collecting electrode was arranged on the FTO film to produce a photoelectrochemical cell, and the conversion efficiency was evaluated. Evaluation was made into two types, test cell (i) and test cell (iv) as follows.

（試験セル（ｉ））
１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍの耐熱ガラス板の表面を化学洗浄し、乾燥した後、このガラス板を反応器内に置き、ヒータで加熱した後、実験２で使用したＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）膜用原料化合物溶液を、口径０．３ｍｍのノズルから圧力０．０６ＭＰａで、ガラス板までの距離を４００ｍｍとして、２５分間噴霧し、ＦＴＯ膜付きガラス基板を用意した。その表面に、エッチング法により深さ５μｍの溝を格子回路パターン状に形成した。フォトリソグラフでパターン形成した後に、フッ酸を用いてエッチングを行った。これに、めっき形成を可能とするためにスパッタ法により金属導電層（シード層）を形成し、更にアディティブめっきにより金属配線層３を形成した。金属配線層３は、透明基板２表面から凸レンズ状に３μｍ高さまで形成した。回路幅は６０μｍとした。この上から、遮蔽層５としてＦＴＯ膜を４００ｎｍの厚さでＳＰＤ法により形成して、電極基板（ｉ）とした。なお、電極基板（ｉ）の断面形状は、特開２００４−１４６４２５中の図２に示すものとなっていた。
電極基板（ｉ）上に、平均粒径２５ｎｍの酸化チタンをアセトニトリル １００ｍｌに分散して得た分散液を塗布・乾燥し、４５０℃で１時間加熱・焼結した。これを表４に示す色素のエタノール溶液へ浸漬して色素を吸着させた。浸漬条件は実験１と同じとした。５０μｍ厚の熱可塑性ポリオレフィン樹脂シートを介して白金スパッタＦＴＯ基板と対向して配置し、樹脂シート部を熱溶融させて両極板を固定した。
なおあらかじめ白金スパッタ極側に開けておいた電解液の注液口から、０．５Ｍのヨウ化塩と０．０５Ｍのヨウ素とを主成分に含むメトキシアセトニトリル溶液を注液し、電極間に満たした。さらに周辺部及び電解液注液口をエポキシ系封止樹脂を用いて本封止し、集電端子部に銀ペーストを塗布して試験セル（ｉ）とした。ＡＭ１．５の疑似太陽光により、試験セル（ｉ）の光電変換特性を評価した。その結果を表４に示した。 (Test cell (i))
After chemically cleaning and drying the surface of a heat-resistant glass plate of 100 mm × 100 mm × 2 mm, this glass plate is placed in a reactor, heated with a heater, and then used for the FTO (fluorine-doped tin oxide) film used in Experiment 2 The raw material compound solution was sprayed from a nozzle having a diameter of 0.3 mm at a pressure of 0.06 MPa and a distance to the glass plate of 400 mm for 25 minutes to prepare a glass substrate with an FTO film. On the surface, grooves having a depth of 5 μm were formed in a lattice circuit pattern by an etching method. After pattern formation by photolithography, etching was performed using hydrofluoric acid. A metal conductive layer (seed layer) was formed thereon by sputtering in order to enable plating formation, and a metal wiring layer 3 was further formed by additive plating. The metal wiring layer 3 was formed in a convex lens shape from the surface of the transparent substrate 2 to a height of 3 μm. The circuit width was 60 μm. From this, an FTO film having a thickness of 400 nm was formed as the shielding layer 5 by the SPD method to obtain an electrode substrate (i). The cross-sectional shape of the electrode substrate (i) was as shown in FIG.
On the electrode substrate (i), a dispersion obtained by dispersing titanium oxide having an average particle diameter of 25 nm in 100 ml of acetonitrile was applied and dried, and heated and sintered at 450 ° C. for 1 hour. This was immersed in an ethanol solution of the dye shown in Table 4 to adsorb the dye. The immersion conditions were the same as in Experiment 1. It arrange | positioned facing a platinum sputter | spatter FTO board | substrate through a 50-micrometer-thick thermoplastic polyolefin resin sheet, the resin sheet part was heat-melted, and the bipolar plate was fixed.
A methoxyacetonitrile solution containing 0.5M iodide and 0.05M iodine as the main components was injected from the electrolyte solution inlet previously opened on the platinum sputter electrode side, and filled between the electrodes. It was. Further, the peripheral portion and the electrolyte solution injection port were finally sealed using an epoxy-based sealing resin, and a silver paste was applied to the current collecting terminal portion to obtain a test cell (i). The photoelectric conversion characteristics of the test cell (i) were evaluated using pseudo sunlight of AM1.5. The results are shown in Table 4.

（試験セル（ｉｖ））
試験セル（ｉ）と同様の方法で１００×１００ｍｍのＦＴＯ膜付きガラス基板を用意した。そのＦＴＯガラス基板上に、アディティブメッキ法により金属配線層３（金回路）を形成した。金属配線層３（金回路）は基板表面に格子状に形成し、回路幅５０μｍ、回路厚５μｍとした。この表面に厚さ３００ｎｍのＦＴＯ膜を遮蔽層５としてＳＰＤ法により形成して試験セル（ｉｖ）とした。電極基板（ｉｖ）の断面をＳＥＭ−ＥＤＸを用いて確認したところ、配線底部でめっきレジストの裾引きに起因すると思われる潜り込みがあり、影部分にはＦＴＯが被覆されていなかった。
電極基板（ｉｖ）を用い、試験セル（ｉ）と同様に、試験セル（ｉｖ）を作製した。ＡＭ１．５の疑似太陽光により試験セル（ｉｖ）の光電変換特性を評価し、結果を表４に示した。結果は、変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。 (Test cell (iv))
A glass substrate with a 100 × 100 mm FTO film was prepared in the same manner as in the test cell (i). A metal wiring layer 3 (gold circuit) was formed on the FTO glass substrate by an additive plating method. The metal wiring layer 3 (gold circuit) was formed in a lattice shape on the substrate surface, and had a circuit width of 50 μm and a circuit thickness of 5 μm. On this surface, an FTO film having a thickness of 300 nm was formed as a shielding layer 5 by the SPD method to obtain a test cell (iv). When the cross section of the electrode substrate (iv) was confirmed using SEM-EDX, there was a sneaking in which seems to be caused by the bottom of the plating resist at the bottom of the wiring, and the shadow portion was not covered with FTO.
A test cell (iv) was produced in the same manner as the test cell (i) using the electrode substrate (iv). The photoelectric conversion characteristics of the test cell (iv) were evaluated by AM1.5 artificial sunlight, and the results are shown in Table 4. The results are: conversion efficiency of 8.0% or more ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, 2.0% Less than were shown as x.

表４より、本発明の色素を用いた場合は、試験セル（ｉ）の場合の変換効率は８．０％以上と、高い値を示した。一方、試験セル（ｉｖ）を用いた場合についてみると、比較例の色素を用いた場合と比較して、本発明の色素を用いた場合は、変換効率が高くなった。このため本発明の色素を用いることにより、試験セル選択の自由度が上がることがわかった（試料番号２と試料番号１３との比較）。また、本発明の色素によれば高い耐久性を示すことが分かった。   From Table 4, when the pigment | dye of this invention was used, the conversion efficiency in the case of test cell (i) showed a high value with 8.0% or more. On the other hand, when the test cell (iv) was used, the conversion efficiency was higher when the dye of the present invention was used as compared with the case where the dye of the comparative example was used. For this reason, it was found that the degree of freedom in selecting the test cell was increased by using the dye of the present invention (comparison between sample number 2 and sample number 13). It was also found that the dye of the present invention exhibits high durability.

［実験４］
ペルオキソチタン酸及び酸化チタン微粒子を生成する方法、並びにそれを用いて酸化物半導体膜を作製する方法について試験を行い、光電気化学電池を作製し、評価した。 [Experiment 4]
Tests were conducted on a method for producing peroxotitanic acid and titanium oxide fine particles and a method for producing an oxide semiconductor film using the peroxotitanic acid and titanium oxide fine particles, and a photoelectrochemical cell was produced and evaluated.

（光電池セル（Ａ））
（１）酸化物半導体膜形成用塗布液（Ａ）の調製
５ｇの水素化チタンを１リットルの純水に懸濁し、５質量％の過酸化水素液４００ｇを３０分かけて添加し、ついで８０℃に加熱して溶解してペルオキソチタン酸の溶液を調製した。この溶液の全量から９０容積％を分取し、濃アンモニア水を添加してｐＨ９に調整し、オートクレーブに入れ、２５０℃で５時間、飽和蒸気圧下で水熱処理を行ってチタニアコロイド粒子（Ａ）を調製した。得られたチタニアコロイド粒子は、Ｘ線回折により結晶性の高いアナターゼ型酸化チタンであった。
次に、上記で得られたチタニアコロイド粒子（Ａ）を１０質量％まで濃縮し、前記ペルオキソチタン酸溶液を混合し、この混合液中のチタンをＴｉＯ_２換算し、ＴｉＯ_２質量の３０質量％となるように膜形成助剤としてヒドロキシプロピルセルロースを添加して半導体膜形成用塗布液を調製した。 (Photovoltaic cell (A))
(1) Preparation of coating liquid (A) for forming an oxide semiconductor film 5 g of titanium hydride is suspended in 1 liter of pure water, 400 g of a 5 mass% hydrogen peroxide solution is added over 30 minutes, and then 80 A solution of peroxotitanic acid was prepared by heating to ° C and dissolution. 90% by volume was taken from the total amount of this solution, adjusted to pH 9 by adding concentrated aqueous ammonia, placed in an autoclave, hydrothermally treated at 250 ° C. for 5 hours under saturated vapor pressure, and titania colloidal particles (A) Was prepared. The obtained titania colloidal particles were anatase type titanium oxide having high crystallinity by X-ray diffraction.
Next, the obtained titania colloidal particles (A) was concentrated to 10 wt%, the peroxotitanic acid solution were mixed, the titanium of the mixed solution TiO ₂ terms, TiO ₂ mass of 30 mass% Then, hydroxypropylcellulose was added as a film formation aid so that a coating solution for forming a semiconductor film was prepared.

（２）酸化物半導体膜（Ａ）の作製
次いで、フッ素ドープした酸化スズが電極層として形成された透明ガラス基板上に前記塗布液を塗布し、自然乾燥し、引き続き低圧水銀ランプを用いて６０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射してペルオキソ酸を分解させ、塗膜を硬化させた。塗膜を３００℃で３０分間加熱してヒドロキシプロピルセルロースの分解およびアニーリングを行って酸化物半導体膜（Ａ）をガラス基板に形成した。 (2) Production of oxide semiconductor film (A) Next, the coating solution was applied on a transparent glass substrate on which fluorine-doped tin oxide was formed as an electrode layer, dried naturally, and subsequently 6000 mJ using a low-pressure mercury lamp. The peroxoacid was decomposed by irradiating UV light of / cm ² to cure the coating film. The coating film was heated at 300 ° C. for 30 minutes to decompose and anneal the hydroxypropyl cellulose to form an oxide semiconductor film (A) on the glass substrate.

（３）酸化物半導体膜（Ａ）への色素の吸着
次に、分光増感色素として本発明の色素の濃度３×１０^−４モル／リットルのエタノール溶液を調製した。この色素溶液を１００ｒｐｍスピナーで、金属酸化物半導体膜（Ａ）上へ塗布して乾燥した。この塗布および乾燥工程を５回行った。 (3) Adsorption of dye to oxide semiconductor film (A) Next, an ethanol solution having a concentration of 3 × 10 ⁻⁴ mol / liter of the dye of the present invention was prepared as a spectral sensitizing dye. This dye solution was applied onto the metal oxide semiconductor film (A) with a 100 rpm spinner and dried. This coating and drying process was performed five times.

（４）電解質溶液の調製
アセトニトリルと炭酸エチレンとの体積比が１：５の混合溶媒に、テトラプロピルアンモニウムアイオダイドを０．４６モル／リットル、ヨウ素を０．０７モル／リットルの濃度となるように溶解して電解質溶液を調製した。 (4) Preparation of electrolyte solution In a mixed solvent with a volume ratio of acetonitrile and ethylene carbonate of 1: 5, tetrapropylammonium iodide is 0.46 mol / liter and iodine is 0.07 mol / liter. To prepare an electrolyte solution.

（５）光電気セル（Ａ）の作製
（２）で作製した、色素を吸着させた酸化物半導体膜（Ａ）が形成されたガラス基板を一方の電極とし、他方の電極として、フッ素ドープした酸化スズを電極として形成しその上に白金を担持した透明ガラス基板を対向して配置し、側面を樹脂にてシールし、電極間に（４）の電解質溶液を封入し、さらに電極間をリード線で接続して光電気セル（Ａ）を作製した。 (5) Production of photoelectric cell (A) The glass substrate produced in (2) on which the oxide semiconductor film (A) adsorbing the dye was formed was used as one electrode, and the other electrode was fluorine-doped. A transparent glass substrate formed with tin oxide as an electrode and carrying platinum on it is placed facing it, the sides are sealed with resin, the electrolyte solution (4) is sealed between the electrodes, and the electrodes are lead between Photoelectric cells (A) were prepared by connecting with wires.

（６）光電気セル（Ａ）の評価
光電気セル（Ａ）は、ソーラーシュミレーターで１００Ｗ／ｍ^２の強度の光を照射して、η（変換効率）を測定し、その結果を表４に示した。 (6) Evaluation of Photoelectric Cell (A) Photoelectric cell (A) was irradiated with light of 100 W / m ² with a solar simulator and measured η (conversion efficiency). Indicated.

（光電池セル（Ｂ））
紫外線を照射してペルオキソ酸を分解させ、膜を硬化させた後、Ａｒガスのイオン照射（日新電気製：イオン注入装置、２００ｅＶで１０時間照射）を行った以外は酸化物半導体膜（Ａ）と同様にして酸化物半導体膜（Ｂ）を形成した。
酸化物半導体膜（Ａ）と同様に、酸化物半導体膜（Ｂ）に色素の吸着を行った。
その後光電池セルＡと同様の方法で光電気セル（Ｂ）を作成し、ηを測定した。その結果を表４に示した。 (Photovoltaic cell (B))
Oxide semiconductor film (A) except that after irradiation with ultraviolet light, peroxo acid was decomposed and the film was cured, Ar gas ion irradiation (Nisshin Electric Co., Ltd .: ion implantation apparatus, irradiation at 200 eV for 10 hours) was performed. ), An oxide semiconductor film (B) was formed.
Similarly to the oxide semiconductor film (A), the dye was adsorbed to the oxide semiconductor film (B).
Thereafter, a photoelectric cell (B) was prepared by the same method as that for the photovoltaic cell A, and η was measured. The results are shown in Table 4.

（光電池セル（Ｃ））
１８．３ｇの４塩化チタンを純水で希釈して、ＴｉＯ_２換算で１．０質量％含有する水溶液を得た。この水溶液を撹拌しながら、１５質量％のアンモニア水を添加し、ｐＨ９．５の白色スラリーを得た。このスラリーを濾過洗浄し、ＴｉＯ_２換算で、１０．２質量％の水和酸化チタンゲルのケーキを得た。このケーキと５質量％過酸化水素液４００ｇを混合し、ついで８０℃に加熱して溶解してペルオキソチタン酸の溶液を調製した。この溶液全量から９０体積％を分取し、これに濃アンモニア水を添加してｐＨ９に調整し、オートクレーブに入れ、２５０℃で５時間、飽和蒸気圧下で水熱処理を行ってチタニアコロイド粒子（Ｃ）を調製した。
次に、上記で得られたペルオキソチタン酸溶液とチタニアコロイド粒子（Ｃ）を使用して酸化物半導体膜（Ａ）と同様にして酸化物半導体膜（Ｃ）を形成し、金属酸化物半導体膜（Ａ）と同様にして、分光増感色素として本発明の色素の吸着を行った。
その後光電気セル（Ａ）と同様の方法で光電気セル（Ｃ）を作製し、ηを測定した。その結果を表５に示した。 (Photovoltaic cell (C))
18.3 g of titanium tetrachloride was diluted with pure water to obtain an aqueous solution containing 1.0% by mass in terms of TiO ₂ . While stirring this aqueous solution, 15% by mass of aqueous ammonia was added to obtain a white slurry having a pH of 9.5. This slurry was washed by filtration to obtain a 10.2% by mass hydrated titanium oxide gel cake in terms of TiO ₂ . This cake was mixed with 400 g of a 5 mass% hydrogen peroxide solution, and then heated to 80 ° C. to dissolve to prepare a peroxotitanic acid solution. 90% by volume is taken from the total amount of this solution, and concentrated ammonia water is added to adjust the pH to 9, and the mixture is placed in an autoclave, hydrothermally treated at 250 ° C. for 5 hours under saturated vapor pressure, and titania colloidal particles (C ) Was prepared.
Next, using the peroxotitanic acid solution obtained above and titania colloidal particles (C), an oxide semiconductor film (C) is formed in the same manner as the oxide semiconductor film (A), and the metal oxide semiconductor film In the same manner as (A), the dye of the present invention was adsorbed as a spectral sensitizing dye.
Thereafter, a photoelectric cell (C) was prepared by the same method as that for the photoelectric cell (A), and η was measured. The results are shown in Table 5.

（光電池セル（Ｄ））
１８．３ｇの４塩化チタンを純水で希釈してＴｉＯ_２換算で１．０質量％含有する水溶液を得た。これを撹拌しながら、１５質量％のアンモニア水を添加し、ｐＨ９．５の白色スラリーを得た。このスラリーを濾過洗浄した後、純水に懸濁してＴｉＯ_２として０．６質量％の水和酸化チタンゲルのスラリーとし、これに塩酸を加えてｐＨ２とした後、オートクレーブに入れ、１８０℃で５時間、飽和蒸気圧下で水熱処理を行ってチタニアコロイド粒子（Ｄ）を調製した。
次に、チタニアコロイド粒子（Ｄ）を１０質量％まで濃縮し、これに、ＴｉＯ_２に換算して、３０質量％となるように膜形成助剤としてヒドロキシプロピルセルロースを添加して、半導体膜形成用塗布液を調製した。次いで、フッ素ドープした酸化スズが電極層として形成された透明ガラス基板上に、前記塗布液を塗布し、自然乾燥し、引き続き低圧水銀ランプを用いて６０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、膜を硬化させた。さらに、３００℃で３０分間加熱してヒドロキシプロピルセルロースの分解およびアニーリングを行い、酸化物半導体膜（Ｄ）を形成した。
次に、酸化物半導体膜（Ａ）と同様にして分光増感色素として、本発明の色素の吸着を行った。
その後、光電気セル（Ａ）と同様の方法で光電気セル（Ｄ）を作成し、ηを測定した。結果を表５に示した。結果は、変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。 (Photovoltaic cell (D))
18.3 g of titanium tetrachloride was diluted with pure water to obtain an aqueous solution containing 1.0% by mass in terms of TiO ₂ . While stirring this, 15% by mass of ammonia water was added to obtain a white slurry having a pH of 9.5. This slurry was filtered and washed, suspended in pure water to obtain a 0.6 mass% hydrated titanium oxide gel slurry as TiO ₂ , adjusted to pH 2 by adding hydrochloric acid thereto, put in an autoclave, and stirred at 180 ° C. for 5 hours. The titania colloidal particles (D) were prepared by performing hydrothermal treatment for a period of time under saturated vapor pressure.
Next, titania colloidal particles (D) are concentrated to 10% by mass, and hydroxypropyl cellulose is added as a film forming aid so as to be 30% by mass in terms of TiO ₂ to form a semiconductor film. A coating solution was prepared. Next, the coating solution is applied onto a transparent glass substrate on which fluorine-doped tin oxide is formed as an electrode layer, dried naturally, and subsequently irradiated with 6000 mJ / cm ² of ultraviolet rays using a low-pressure mercury lamp to form a film. Cured. Furthermore, it heated at 300 degreeC for 30 minute (s), decomposed | disassembled and annealed hydroxypropyl cellulose, and formed the oxide semiconductor film (D).
Next, the dye of the present invention was adsorbed as a spectral sensitizing dye in the same manner as the oxide semiconductor film (A).
Then, the photoelectric cell (D) was created by the method similar to a photoelectric cell (A), and (eta) was measured. The results are shown in Table 5. The results are: conversion efficiency of 8.0% or more ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, 2.0% Less than were shown as x.

表５より、本発明の色素の場合には、試験セル（Ａ）〜（Ｃ）を使用した場合には特に変換効率が高いことがわかった。   From Table 5, in the case of the pigment | dye of this invention, when test cell (A)-(C) was used, it turned out that conversion efficiency is especially high.

［実験５］
方法を変えて酸化チタンの調製又は合成を行い、得られた酸化チタンから酸化物半導体膜を作製し、光電気化学電池とし、その評価を行った。 [Experiment 5]
Titanium oxide was prepared or synthesized by changing the method, an oxide semiconductor film was prepared from the obtained titanium oxide, and a photoelectrochemical cell was evaluated.

（１）熱処理法による酸化チタンの調製
市販のアナターゼ型酸化チタン（石原産業（株）製、商品名ＳＴ−０１）を用い、これを約９００℃に加熱してブルーカイト型の酸化チタンに変換し、さらに約１，２００℃に加熱してルチル型の酸化チタンとした。それぞれ順に、比較酸化チタン１（アナターゼ型）、酸化チタン１（ブルーカイト型）、比較酸化チタン２（ルチル型）とする。 (1) Preparation of titanium oxide by heat treatment Using commercially available anatase-type titanium oxide (trade name ST-01, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), this is heated to about 900 ° C. and converted to blue-kite type titanium oxide. Further, it was heated to about 1,200 ° C. to obtain a rutile type titanium oxide. Respectively, comparative titanium oxide 1 (anatase type), titanium oxide 1 (blue kite type), and comparative titanium oxide 2 (rutile type) are used.

（２）湿式法による酸化チタンの合成
（酸化チタン２（ブルーカイト型））
蒸留水９５４ｍｌを還流冷却器付きの反応槽に装入し、９５℃に加温する。撹拌速度を約２００ｒｐｍに保ちながら、この蒸留水に四塩化チタン（Ｔｉ含有量：１６．３質量％、比重１．５９、純度９９．９％）水溶液４６ｍｌを約５．０ｍｌ／ｍｉｎの速度で反応槽に滴下した。このとき、反応液の温度が下がらないように注意した。その結果、四塩化チタン濃度が０．２５ｍｏｌ／リットル（酸化チタン換算２質量％）であった。反応槽中では反応液が滴下直後から、白濁し始めたがそのままの温度で保持を続け、滴下終了後さらに昇温し沸点付近（１０４℃）まで加熱し、この状態で６０分間保持して完全に反応を終了した。
反応により、得られたゾルを濾過し、次いで６０℃の真空乾燥器を用いて粉末とした。この粉末をＸ線回折法により定量分析した結果、（ブルーカイト型１２１面のピーク強度）／（三本が重なる位置でのピーク強度）比は０．３８、（ルチル型のメインピーク強度）／（三本が重なる位置でのピーク強度）比は０．０５であった。これらから求めると酸化チタンは、ブルーカイト型が約７０．０質量％、ルチル型が約１．２質量％、アナターゼ型が約２８．８質量％の結晶性であった。また、透過型電子顕微鏡でこの微粒子を観察したところ、１次粒子の平均粒径は０．０１５μｍであった。 (2) Synthesis of titanium oxide by wet method (titanium oxide 2 (blue kite type))
954 ml of distilled water is charged into a reaction vessel equipped with a reflux condenser and heated to 95 ° C. While maintaining the stirring speed at about 200 rpm, 46 ml of an aqueous solution of titanium tetrachloride (Ti content: 16.3 mass%, specific gravity 1.59, purity 99.9%) was added to this distilled water at a speed of about 5.0 ml / min. It was dripped at the reaction tank. At this time, care was taken not to lower the temperature of the reaction solution. As a result, the titanium tetrachloride concentration was 0.25 mol / liter (2% by mass in terms of titanium oxide). In the reaction vessel, the reaction solution started to become cloudy immediately after dropping, but kept at the same temperature. After the dropping was finished, the temperature was further raised to near the boiling point (104 ° C.) and kept in this state for 60 minutes to complete the reaction. The reaction was terminated.
The sol obtained by the reaction was filtered, and then powdered using a vacuum dryer at 60 ° C. As a result of quantitative analysis of this powder by X-ray diffractometry, the ratio of (peak intensity on the surface of blue kite type 121) / (peak intensity at the position where the three overlap) is 0.38, (rutile main peak intensity) / The ratio (peak intensity at the position where the three lines overlap) was 0.05. From these, the titanium oxide was crystallinity of about 70.0% by mass for the brookite type, about 1.2% by mass for the rutile type and about 28.8% by mass for the anatase type. Further, when the fine particles were observed with a transmission electron microscope, the average particle diameter of the primary particles was 0.015 μm.

（酸化チタン３（ブルーカイト型））
三塩化チタン水溶液（Ｔｉ含有量：２８質量％、比重１．５、純度９９．９％）を蒸留水で希釈し、チタン濃度換算で０．２５モル／Ｌの溶液とした。このとき、液温が上昇しないよう氷冷して、５０℃以下に保った。次に、この溶液を還流冷却器付きの反応槽に５００ｍｌ投入し、８５℃に加温しながらオゾンガス発生装置から純度８０％のオゾンガスを１Ｌ／ｍｉｎでバブリングし、酸化反応を行なった。この状態で２時間保持し、完全に反応を終了した。得られたゾルをろ過、真空乾燥し、粉末とした。この粉末をＸ線回折法により定量分析した結果、（ブルーカイト型１２１面のピーク強度）／（三本が重なる位置でのピーク強度）比は０．８５、（ルチル型のメインピーク強度）／（三本が重なる位置でのピーク強度）比は０であった。これらから求めると二酸化チタンは、ブルーカイト型が約９８質量％、ルチル型が０質量％、アナターゼ型が０質量％であり、約２％は無定形であった。また、透過型電子顕微鏡でこの微粒子を観察したところ、１次粒子の平均粒径は０．０５μｍであった。 (Titanium oxide 3 (Blue Kite type))
An aqueous solution of titanium trichloride (Ti content: 28% by mass, specific gravity 1.5, purity 99.9%) was diluted with distilled water to obtain a solution having a concentration of 0.25 mol / L in terms of titanium concentration. At this time, it was ice-cooled so as not to increase the liquid temperature and kept at 50 ° C. or lower. Next, 500 ml of this solution was put into a reaction tank equipped with a reflux condenser, and ozone gas having a purity of 80% was bubbled from the ozone gas generator at 1 L / min while heating at 85 ° C. to carry out an oxidation reaction. This state was maintained for 2 hours to complete the reaction. The obtained sol was filtered and vacuum-dried to obtain a powder. As a result of quantitative analysis of this powder by X-ray diffractometry, the ratio of (peak intensity on the surface of blue kite type 121) / (peak intensity at the position where the three overlap) is 0.85, (rutile main peak intensity) / The ratio (peak intensity at the position where the three lines overlap) was 0. From these, the titanium dioxide was about 98% by mass for the blue kite type, 0% by mass for the rutile type, 0% by mass for the anatase type, and about 2% was amorphous. Further, when the fine particles were observed with a transmission electron microscope, the average particle diameter of the primary particles was 0.05 μm.

（色素増感型光電変換素子の作製および評価）
上記の酸化チタン１〜３で調製した酸化チタンを半導体として特開２０００−３４０２６９の図１に示す構成を有する光電変換素子を次のように作製した。
ガラス基板上にフッ素ドープの酸化スズをコートし、導電性透明電極とした。電極面上にそれぞれの酸化チタン粒子を原料としたペーストを作成し、バーコート法で厚さ５０μｍに塗布した後、５００℃で焼成して膜厚約２０μｍの薄層を形成した。次に色素の３×１０^−４モル濃度のエタノール溶液を調製し、これに上記の酸化チタンの薄層を形成したガラス基板を浸漬し、１２時間室温で保持した。 (Production and evaluation of dye-sensitized photoelectric conversion device)
A photoelectric conversion element having the configuration shown in FIG. 1 of JP-A No. 2000-340269 was produced as follows using titanium oxide prepared by the above titanium oxides 1 to 3 as a semiconductor.
A glass substrate was coated with fluorine-doped tin oxide to form a conductive transparent electrode. A paste using each titanium oxide particle as a raw material was formed on the electrode surface, applied to a thickness of 50 μm by a bar coating method, and then baked at 500 ° C. to form a thin layer having a thickness of about 20 μm. Next, a 3 × 10 ⁻⁴ molar ethanol solution of the dye was prepared, and the glass substrate on which the titanium oxide thin layer was formed was immersed therein and kept at room temperature for 12 hours.

電解液としてテトラプロピルアンモニウムのヨウ素塩とヨウ化リチウムのアセトニトリル溶液を用い、白金を対極として特開２０００−３４０２６９の図１に示す構成を有する光電変換素子を作製した。光電変換は１６０ｗの高圧水銀ランプの光（フィルターで赤外線部をカット）を上記の素子に照射し、その際の変換効率を測定した。結果を表６に示す。結果は、変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。   A photoelectric conversion element having the configuration shown in FIG. 1 of JP-A No. 2000-340269 was prepared using an iodine salt of tetrapropylammonium as an electrolytic solution and an acetonitrile solution of lithium iodide and using platinum as a counter electrode. For photoelectric conversion, light from a 160-w high-pressure mercury lamp (the infrared part was cut by a filter) was applied to the above-mentioned element, and the conversion efficiency at that time was measured. The results are shown in Table 6. The results are: conversion efficiency of 8.0% or more ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, 2.0% Less than were shown as x.

表６より、本発明の色素は変換効率が高いことがわかった。   From Table 6, it was found that the dye of the present invention has high conversion efficiency.

［実験６］
粒径の異なる酸化チタンを用いて半導体電極として、光電気化学電池を作製し、その特性を評価した。
［ペーストの調製］
まず光電極を構成する半導体電極の半導体層又は光散乱層を形成するためのペーストを以下の手順で調製した。 [Experiment 6]
Photoelectrochemical cells were fabricated as semiconductor electrodes using titanium oxides having different particle sizes, and the characteristics were evaluated.
[Preparation of paste]
First, a paste for forming a semiconductor layer or a light scattering layer of a semiconductor electrode constituting the photoelectrode was prepared by the following procedure.

（ペースト１）
球形のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ型、平均粒径；２５ｎｍ、以下、球形ＴｉＯ_２粒子１という）とを硝酸溶液に入れて撹拌することによりチタニアスラリーを調製した。次に、チタニアスラリーに増粘剤としてセルロース系バインダーを加え、混練してペーストを調製した。 (Paste 1)
A titania slurry was prepared by placing spherical TiO ₂ particles (anatase type, average particle size: 25 nm, hereinafter referred to as spherical TiO ₂ particles 1) in a nitric acid solution and stirring. Next, a cellulose binder as a thickener was added to the titania slurry and kneaded to prepare a paste.

（ペースト２）
球形ＴｉＯ_２粒子１と、球形のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ型、平均粒径；２００ｎｍ、以下、球形ＴｉＯ_２粒子２という）とを硝酸溶液に入れて撹拌することによりチタニアスラリーを調製した。次に、チタニアスラリーに増粘剤としてセルロース系バインダーを加え、混練してペースト（ＴｉＯ_２粒子１の質量：ＴｉＯ_２粒子２の質量＝３０：７０）を調製した。 (Paste 2)
A titania slurry was prepared by placing spherical TiO ₂ particles 1 and spherical TiO ₂ particles (anatase type, average particle size: 200 nm, hereinafter referred to as spherical TiO ₂ particles 2) in a nitric acid solution and stirring. Next, a cellulose binder as a thickener was added to the titania slurry and kneaded to prepare a paste (mass of TiO ₂ particles 1: mass of TiO ₂ particles 2 = 30:70).

（ペースト３）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ型、直径；１００ｎｍ、アスペクト比；５、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子１という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子１の質量：ペースト１の質量＝１０：９０のペーストを調製した。 (Paste 3)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase type, diameter: 100 nm, aspect ratio: 5, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 1), the mass of the rod-like TiO ₂ particles 1: the mass of the paste 1 = 10: Ninety pastes were prepared.

（ペースト４）
ペースト１に、棒状ＴｉＯ_２粒子１を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子１の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 4)
The paste 1, a rod-shaped TiO ₂ particles 1 were mixed, the mass rod-shaped TiO ₂ particles 1: Paste 1 Mass = 30: 70 paste was prepared.

（ペースト５）
ペースト１に、棒状ＴｉＯ_２粒子１を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子１の質量：ペースト１の質量＝５０：５０のペーストを調製した。 (Paste 5)
The paste 1, a rod-shaped TiO ₂ particles 1 were mixed, the mass rod-shaped TiO ₂ particles 1: Paste 1 Mass = 50: 50 paste was prepared.

（ペースト６）
ペースト１に、板状のマイカ粒子（直径；１００ｎｍ、アスペクト比；６、以下、板状マイカ粒子１という）を混合し、板状マイカ粒子１の質量：ペースト１の質量＝２０：８０のペーストを調製した。 (Paste 6)
The paste 1 is mixed with plate-like mica particles (diameter: 100 nm, aspect ratio: 6, hereinafter referred to as plate-like mica particles 1), and the mass of the plate-like mica particles 1: the mass of the paste 1 = 20: 80 paste. Was prepared.

（ペースト７）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；３０ｎｍ、アスペクト比；６．３、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子２という）を混合し、棒状ＴｉＯ２粒子２の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 7)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 30 nm, aspect ratio: 6.3, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 2), the mass of the rod-like TiO ₂ particles 2: the mass of the paste 1 = 30: 70 pastes were prepared.

（ペースト８）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；５０ｎｍ、アスペクト比；６．１、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子３という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子３の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 8)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 50 nm, aspect ratio: 6.1, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 3), and the mass of the rod-like TiO ₂ particles 3: the mass of the paste 1 = 30. : 70 paste was prepared.

（ペースト９）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；７５ｎｍ、アスペクト比；５．８、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子４という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子４の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 9)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 75 nm, aspect ratio: 5.8, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 4), and the mass of the rod-like TiO ₂ particles 4: the mass of the paste 1 = 30. : 70 paste was prepared.

（ペースト１０）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；１３０ｎｍ、アスペクト比；５．２、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子５という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子５の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 10)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 130 nm, aspect ratio: 5.2, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 5), and the mass of the rod-like TiO ₂ particles 5: the mass of the paste 1 = 30. : 70 paste was prepared.

（ペースト１１）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；１８０ｎｍ、アスペクト比；５、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子６という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子６の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 11)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 180 nm, aspect ratio: 5, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 6), and the mass of the rod-like TiO ₂ particles 6: the mass of the paste 1 = 30: 70. A paste was prepared.

（ペースト１２）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；２４０ｎｍ、アスペクト比；５、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子７という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子７の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 12)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 240 nm, aspect ratio: 5, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 7), and the mass of the rod-like TiO ₂ particles 7: the mass of the paste 1 = 30: 70. A paste was prepared.

（ペースト１３）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；１１０ｎｍ、アスペクト比；４．１、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子８という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子８の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 13)
The paste 1 is mixed with rod-like TiO ₂ particles (anatase, diameter: 110 nm, aspect ratio: 4.1, hereinafter referred to as rod-like TiO ₂ particles 8), and the mass of the rod-like TiO ₂ particles 8: the mass of the paste 1 = 30. : 70 paste was prepared.

（ペースト１４）
ペースト１に、棒状のＴｉＯ_２粒子（アナターゼ、直径；１０５ｎｍ、アスペクト比；３．４、以下、棒状ＴｉＯ_２粒子９という）を混合し、棒状ＴｉＯ_２粒子９の質量：ペースト１の質量＝３０：７０のペーストを調製した。 (Paste 14)
The paste 1 is mixed with rod-shaped TiO ₂ particles (anatase, diameter: 105 nm, aspect ratio: 3.4, hereinafter referred to as rod-shaped TiO ₂ particles 9), and the mass of the rod-shaped TiO ₂ particles 9: the mass of the paste 1 = 30. : 70 paste was prepared.

（光電気化学電池１）
以下に示す手順により、特開２００２−２８９２７４記載の図５に示した光電極１２と同様の構成を有する光電極を作製し、更に、光電極を用いて、当該光電極以外は色素増感型太陽電池２０と同様の構成を有する１０×１０ｍｍのスケールの光電気化学電池１を作製した。 (Photoelectrochemical cell 1)
A photoelectrode having the same configuration as the photoelectrode 12 shown in FIG. 5 described in JP-A-2002-289274 is prepared by the following procedure, and further, using the photoelectrode, a dye-sensitized type other than the photoelectrode is used. A 10 × 10 mm scale photoelectrochemical cell 1 having the same configuration as that of the solar cell 20 was produced.

ガラス基板上にフッ素ドープされたＳｎＯ_２導電膜（膜厚；５００ｎｍ）を形成した透明電極を準備した。そして、このＳｎＯ_２導電膜上に、上記のペースト２をスクリーン印刷し、次いで乾燥させた。その後、空気中、４５０℃の条件のもとで焼成した。更に、ペースト４を用いてこのスクリーン印刷と焼成とを繰り返すことにより、ＳｎＯ_２導電膜上に図５に示す半導体電極２と同様の構成の半導体電極（受光面の面積；１０ｍｍ×１０ｍｍ、層厚；１０μｍ、半導体層の層厚；６μｍ、光散乱層の層厚；４μｍ、光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子１の含有率；３０質量％）を形成し、増感色素を含有していない光電極を作製した。 A transparent electrode in which a fluorine-doped SnO ₂ conductive film (film thickness: 500 nm) was formed on a glass substrate was prepared. Then, the paste 2 was screen-printed on the SnO ₂ conductive film and then dried. Then, it baked on the conditions of 450 degreeC in the air. Further, by repeating this screen printing and baking using the paste 4, a semiconductor electrode having the same configuration as the semiconductor electrode 2 shown in FIG. 5 on the SnO ₂ conductive film (area of light receiving surface; 10 mm × 10 mm, layer thickness) 10 μm, layer thickness of semiconductor layer; 6 μm, layer thickness of light scattering layer; 4 μm, content of rod-like TiO ₂ particles 1 contained in the light scattering layer; 30% by mass), containing sensitizing dye A photoelectrode was prepared.

次に、半導体電極に色素を以下のようにして吸着させた。まずマグネシウムエトキシドで脱水した無水エタノールを溶媒として、これに本発明の色素を、その濃度が３×１０^−４ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解し、色素溶液を調製した。次に、この溶液に半導体電極を浸漬し、これにより、半導体電極に色素を約１．５ミリモル／ｍ^２吸着し、光電極１０を完成させた。 Next, the pigment | dye was made to adsorb | suck to a semiconductor electrode as follows. First, anhydrous ethanol dehydrated with magnesium ethoxide was used as a solvent, and the dye of the present invention was dissolved therein so that the concentration thereof was 3 × 10 ⁻⁴ mol / L to prepare a dye solution. Next, the semiconductor electrode was immersed in this solution, thereby adsorbing about 1.5 mmol / m ² of the dye to the semiconductor electrode, and the photoelectrode 10 was completed.

次に、対極として上記の光電極と同様の形状と大きさを有する白金電極（Ｐｔ薄膜の厚さ；１００ｎｍ）、電解質Ｅとして、ヨウ素及びヨウ化リチウムを含むヨウ素系レドックス溶液を調製した。更に、半導体電極の大きさに合わせた形状を有するデュポン社製のスペーサーＳ（商品名：「サーリン」）を準備し、特開２００２−２８９２７４記載の図３に示すように、光電極１０と対極ＣＥとスペーサーＳを介して対向させ、内部に上記の電解質を充填して光電気化学電池１を完成させた。   Next, a platinum electrode (thickness of Pt thin film; 100 nm) having the same shape and size as the above-described photoelectrode as a counter electrode, and an iodine redox solution containing iodine and lithium iodide as an electrolyte E were prepared. Furthermore, a spacer S (trade name: “Surlin”) manufactured by DuPont having a shape corresponding to the size of the semiconductor electrode is prepared. As shown in FIG. 3 of JP-A-2002-289274, the photoelectrode 10 and the counter electrode are prepared. The photoelectrochemical cell 1 was completed by facing the CE through the spacer S and filling the above electrolyte therein.

（光電気化学電池２）
半導体電極の製造を以下のようにして行ったこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により特開２００２−２８９２７４記載の図１に示した光電極１０及び特開２００２−２８９２７４記載の図３に示した色素増感型太陽電池２０と同様の構成を有する光電極及び光電気化学電池２を作製した。 (Photoelectrochemical cell 2)
The photoelectrode 10 shown in FIG. 1 described in JP-A-2002-289274 and the diagram described in JP-A-2002-289274 are the same as those of the photoelectrochemical cell 1 except that the semiconductor electrode is manufactured as follows. A photoelectrode and a photoelectrochemical cell 2 having the same configuration as the dye-sensitized solar cell 20 shown in FIG.

ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用した。そして、ＳｎＯ_２導電膜上に、ペースト２をスクリーン印刷し、次いで乾燥させた。その後、空気中、４５０℃の条件のもとで焼成し、半導体層を形成した。 Paste 2 was used as a semiconductor layer forming paste. Then, paste 2 was screen-printed on the SnO ₂ conductive film and then dried. Then, it baked on the conditions of 450 degreeC in the air, and formed the semiconductor layer.

ペースト３を光散乱層の最内部の層形成用ペーストとして使用した。また、ペースト５を光散乱層の最外部の層形成用ペーストとして使用した。そして、色素増感太陽電池１と同様にして半導体層上に光散乱層を形成した。   Paste 3 was used as the innermost layer forming paste of the light scattering layer. The paste 5 was used as the outermost layer forming paste of the light scattering layer. Then, a light scattering layer was formed on the semiconductor layer in the same manner as in the dye-sensitized solar cell 1.

そして、ＳｎＯ_２導電膜上に、特開２００２−２８９２７４記載の図１に示す半導体電極２と同様の構成の半導体電極（受光面の面積；１０ｍｍ×１０ｍｍ、層厚；１０μｍ、半導体層の層厚；３μｍ、最内部の層の層厚；４μｍ、最内部の層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子１の含有率；１０質量％、最外部の層の層厚；３μｍ、最内部の層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子１の含有率；５０質量％）を形成し、増感色素を含有していない光電極を作製した。光電気化学電池１と同様に、光電極と対極ＣＥとスペーサーＳを介して対向させ、内部に上記の電解質を充填して光電気化学電池２を完成させた。 Then, on the SnO ₂ conductive film, a semiconductor electrode having the same configuration as the semiconductor electrode 2 shown in FIG. 1 described in JP-A-2002-289274 (light receiving surface area: 10 mm × 10 mm, layer thickness: 10 μm, layer thickness of the semiconductor layer) 3 μm, the thickness of the innermost layer; 4 μm, the content of rod-like TiO ₂ particles 1 contained in the innermost layer; 10% by mass, the thickness of the outermost layer; 3 μm, contained in the innermost layer The content ratio of the rod-like TiO ₂ particles 1 to be formed; 50% by mass) was formed, and a photoelectrode containing no sensitizing dye was produced. Similarly to the photoelectrochemical cell 1, the photoelectrochemical cell 2 was completed by making the photoelectrode, the counter electrode CE, and the spacer S face each other and filling the above electrolyte therein.

（光電気化学電池３）
半導体電極の製造に際して、ペースト１を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト４を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により図５に示した光電極１０及び特開２００２−２８９２７４記載の図３に示した光電気化学電池２０と同様の構成を有する光電極及び光電気化学電池３を作製した。なお、半導体電極は、受光面の面積；１０ｍｍ×１０ｍｍ、層厚；１０μｍ、半導体層の層厚；５μｍ、光散乱層の層厚；５μｍ、光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子１の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 3)
The light shown in FIG. 5 was prepared by the same procedure as that of the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 1 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 4 was used as the light scattering layer forming paste when the semiconductor electrode was manufactured. A photoelectrode and photoelectrochemical cell 3 having the same configuration as the electrode 10 and the photoelectrochemical cell 20 shown in FIG. 3 described in JP-A-2002-289274 were produced. The semiconductor electrode has a light receiving surface area of 10 mm × 10 mm, a layer thickness of 10 μm, a semiconductor layer thickness of 5 μm, a light scattering layer thickness of 5 μm, and the rod-like TiO ₂ particles 1 contained in the light scattering layer. Content rate: 30% by mass.

（光電気化学電池４）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト６を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により図５に示した光電極１０及び特開２００２−２８９２７４記載の図３に示した光電気化学電池２０と同様の構成を有する光電極及び光電気化学電池４を作製した。なお、半導体電極は、受光面の面積；１０ｍｍ×１０ｍｍ、層厚；１０μｍ、半導体層の層厚；６．５μｍ、光散乱層の層厚；３．５μｍ、光散乱層に含有される板状マイカ粒子１の含有率；２０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 4)
In the production of the semiconductor electrode, the light shown in FIG. 5 was obtained by the same procedure as that of the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 6 was used as the light scattering layer forming paste. A photoelectrode and a photoelectrochemical cell 4 having the same configuration as the electrode 10 and the photoelectrochemical cell 20 shown in FIG. 3 described in JP-A-2002-289274 were produced. The semiconductor electrode has a light receiving surface area: 10 mm × 10 mm, layer thickness: 10 μm, semiconductor layer thickness: 6.5 μm, light scattering layer thickness: 3.5 μm, plate-like contained in the light scattering layer The content of mica particles 1 was 20% by mass.

（光電気化学電池５）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト８を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び光電気化学電池５を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子３の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 5)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the photoelectrochemistry were prepared in the same procedure as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 8 was used as the light scattering layer forming paste. Battery 5 was produced. The content ratio of the rod-shaped TiO ₂ particles 3 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode; was 30 wt%.

（光電気化学電池６）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト９を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び光電気化学電池６を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子４の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 6)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the photoelectrochemical process were performed in the same manner as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 9 was used as the light scattering layer forming paste. A battery 6 was produced. The content ratio of the rod-shaped TiO ₂ particles 4 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode; was 30 wt%.

（光電気化学電池７）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト１０を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び光電気化学電池７を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子５の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 7)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the photoelectrochemistry were prepared in the same procedure as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 10 was used as the light scattering layer forming paste. Battery 7 was produced. The content ratio of the rod-shaped TiO ₂ particles 5 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode; was 30 wt%.

（光電気化学電池８）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト１１を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び光電気化学電池８を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子６の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 8)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the photoelectrochemistry were prepared in the same procedure as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 11 was used as the light scattering layer forming paste. Battery 8 was produced. The content ratio of the rod-shaped TiO ₂ particles 6 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode; was 30 wt%.

（光電気化学電池９）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト１３を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び光電気化学電池９を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子８の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 9)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the photoelectrochemistry were prepared in the same procedure as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 13 was used as the light scattering layer forming paste. A battery 9 was produced. The content ratio of the rod-shaped TiO ₂ particles 8 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode; was 30 wt%.

（光電気化学電池１０）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト１４を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び光電気化学電池１０を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子９の含有率；３０質量％であった。 (Photoelectrochemical cell 10)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the photoelectrochemical process were performed in the same manner as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 14 was used as the light scattering layer forming paste. Battery 10 was produced. The content of the rod-like TiO ₂ particles 9 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode was 30% by mass.

（光電気化学電池１１）
半導体電極の製造に際して、ペースト２のみを用いて半導体層のみからなる半導体電極（受光面の面積；１０ｍｍ×１０ｍｍ、層厚；１０μｍ、）を作製したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び比較光電気化学電池１を作製した。 (Photoelectrochemical cell 11)
Similar to the photoelectrochemical cell 1 except that a semiconductor electrode (light-receiving surface area: 10 mm × 10 mm, layer thickness: 10 μm) made of only the semiconductor layer using only the paste 2 was manufactured in the manufacture of the semiconductor electrode. A photoelectrode and a comparative photoelectrochemical cell 1 were prepared according to the procedure.

（電気化学電池１２）
半導体電極の製造に際して、ペースト２を半導体層形成用ペーストとして使用し、ペースト７を光散乱層形成用ペーストとして使用したこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順により光電極及び比較光電気化学電池２を作製した。なお、半導体電極の光散乱層に含有される棒状ＴｉＯ_２粒子２の含有率；３０質量％であった。 (Electrochemical battery 12)
In the production of the semiconductor electrode, the photoelectrode and the comparative photoelectricity were prepared in the same procedure as in the photoelectrochemical cell 1 except that the paste 2 was used as the semiconductor layer forming paste and the paste 7 was used as the light scattering layer forming paste. A chemical battery 2 was produced. The content ratio of the rod-shaped TiO ₂ particles 2 contained in the light scattering layer of the semiconductor electrode; was 30 wt%.

［電池特性試験］
電池特性試験を行ない、光電気化学電池１〜１０、比較光電気化学電池１〜２について変換効率ηを測定した。電池特性試験は、ソーラーシミュレータ（ＷＡＣＯＭ製、ＷＸＳ−８５Ｈ）を用い、ＡＭ１．５フィルターを通したキセノンランプから１０００Ｗ／ｍ２の疑似太陽光を照射することにより行った。Ｉ−Ｖテスターを用いて電流−電圧特性を測定し、エネルギー変換効率（η／％）を求めた。その結果を表７に示す。結果は、変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。 [Battery characteristics test]
A battery characteristic test was performed, and conversion efficiency η was measured for photoelectrochemical cells 1 to 10 and comparative photoelectrochemical cells 1 and 2. The battery characteristic test was performed by irradiating 1000 W / m 2 of pseudo sunlight from a xenon lamp that passed through an AM1.5 filter using a solar simulator (manufactured by WACOM, WXS-85H). Current-voltage characteristics were measured using an IV tester, and energy conversion efficiency (η /%) was determined. The results are shown in Table 7. The results are: conversion efficiency of 8.0% or more ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, 2.0% Less than were shown as x.

表７の通り、本発明の色素は変換効率が高いことがわかった。   As shown in Table 7, it was found that the dye of the present invention has high conversion efficiency.

［実験７］
金属酸化物微粒子に金属アルコキシドを加えスラリー状としたものを導電性基板に塗布し、その後、ＵＶオゾン照射、ＵＶ照射又は乾燥を行い、電極を作製した。その後、光電気化学電池を作製し、変換効率を測定した。 [Experiment 7]
A slurry obtained by adding metal alkoxide to metal oxide fine particles was applied to a conductive substrate, and then UV ozone irradiation, UV irradiation or drying was performed to produce an electrode. Then, the photoelectrochemical cell was produced and the conversion efficiency was measured.

（金属酸化物微粒子）
金属酸化物微粒子としては、酸化チタンを用いた。酸化チタンは、質量比で、３０％ルチル型及び７０％アナターゼ型、平均粒径２５ｎｍのＰ２５粉末（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、商品名）を用いた。 (Metal oxide fine particles)
Titanium oxide was used as the metal oxide fine particles. As the titanium oxide, P25 powder (trade name, manufactured by Degussa) having a mass ratio of 30% rutile type and 70% anatase type and an average particle size of 25 nm was used.

（金属酸化物微粒子粉末の前処理）
金属酸化物微粒子をあらかじめ熱処理することで表面の有機物と水分を除去した。酸化チタン微粒子の場合は４５０℃のオーブンで大気下、３０分間加熱した。 (Pretreatment of metal oxide fine particle powder)
The metal oxide fine particles were previously heat-treated to remove surface organic substances and moisture. In the case of titanium oxide fine particles, the fine particles were heated in an oven at 450 ° C. in the atmosphere for 30 minutes.

（金属酸化物微粒子に含まれる水分量の測定）
温度２６℃、湿度７２％の環境に保存しておいた酸化チタン、Ｐ２５粉末（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、商品名）に含まれる水分量を、熱重量測定における重量減少、及び３００℃に加熱したときに脱着した水分量のカールフィッシャー滴定により定量した。 (Measurement of water content in metal oxide fine particles)
When the moisture content contained in titanium oxide and P25 powder (trade name, manufactured by Degussa) stored in an environment of temperature 26 ° C. and humidity 72% is reduced by thermogravimetry and heated to 300 ° C. The amount of moisture desorbed was determined by Karl Fischer titration.

酸化チタン、Ｐ２５粉末（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、商品名）を３００℃で加熱したときに脱着する水分量をカールフィッシャー滴定によって定量したところ、０．１０３３ｇの酸化チタン微粉末中に０．２５３ｍｇの水が含まれていた。すなわち、酸化チタン微粉末は約２．５ｗｔ％の水分を含んでいたため、金属酸化物微粒子粉末は金属アルコキシドとの混合前に４５０℃のオーブンで３０分間熱処理し、冷却後デシケーター中に保存して用いた。   When the amount of water desorbed when titanium oxide, P25 powder (trade name, manufactured by Degussa) was heated at 300 ° C. was quantified by Karl Fischer titration, 0.253 mg of water was contained in 0.1033 g of titanium oxide fine powder. It was included. That is, since the titanium oxide fine powder contained about 2.5 wt% of water, the metal oxide fine particle powder was heat-treated in an oven at 450 ° C. for 30 minutes before mixing with the metal alkoxide, and stored in a desiccator after cooling. Used.

（金属アルコキシドペーストの調製）
金属酸化物微粒子を結合する役割をする金属アルコキシドとしては、チタン原料としてはチタン（ＩＶ）テトライソプロポキシド（ＴＴＩＰ）、ジルコニウム原料としてはジルコニウム（ＩＶ）テトラｎ−プロポキシド、ニオブ原料としてはニオブ（Ｖ）ペンタエトキシド（全てＡｌｄｒｉｃｈ社製）をそれぞれ用いた。 (Preparation of metal alkoxide paste)
The metal alkoxide that plays a role in bonding metal oxide fine particles includes titanium (IV) tetraisopropoxide (TTIP) as a titanium raw material, zirconium (IV) tetra n-propoxide as a zirconium raw material, and niobium as a niobium raw material. (V) Pentaethoxide (all manufactured by Aldrich) was used.

金属酸化物微粒子と金属アルコキシドのモル濃度比は、金属アルコキシドの加水分解によって生じるアモルファス層が過度に厚くならず、かつ粒子同士の結合が十分行えるように、金属酸化物微粒子径に応じて適宜調節した。なお、金属アルコキシドはすべて、０．１Ｍのエタノール溶液とした。酸化チタン微粒子とチタン（ＩＶ）テトライソプロポキシド（ＴＴＩＰ）とを混合する場合には、酸化チタン微粒子１ｇに対し、３．５５ｇの０．１Ｍ ＴＴＩＰ溶液を混合した。このとき、得られたペースト中の酸化チタン濃度は約２２質量％となり、塗布に適当な粘度となった。また、このときの酸化チタンとＴＴＩＰとエタノールは、質量比で１：０．１２７：３．４２、モル比で１：０．０３６：５．９２であった。
同様に、酸化チタン微粒子とＴＴＩＰ以外のアルコキシドの混合ペーストについても微粒子濃度が２２質量％となるように調製した。酸化亜鉛及び酸化スズ微粒子を用いたペーストでは１６質量％とした。酸化亜鉛及び酸化スズの場合は、金属酸化物微粒子１ｇに対して、金属アルコキシド溶液５．２５ｇの比で混合した。 The molar concentration ratio between the metal oxide fine particles and the metal alkoxide is appropriately adjusted according to the metal oxide fine particle diameter so that the amorphous layer generated by hydrolysis of the metal alkoxide is not excessively thick and the particles can be sufficiently bonded to each other. did. All metal alkoxides were 0.1M ethanol solutions. When mixing titanium oxide fine particles and titanium (IV) tetraisopropoxide (TTIP), 3.55 g of 0.1M TTIP solution was mixed with 1 g of titanium oxide fine particles. At this time, the titanium oxide concentration in the obtained paste was about 22% by mass, and the viscosity was appropriate for coating. Moreover, the titanium oxide, TTIP, and ethanol at this time were 1: 0.127: 3.42 by mass ratio, and 1: 0.036: 5.92 by molar ratio.
Similarly, a mixed paste of titanium oxide fine particles and an alkoxide other than TTIP was prepared so that the fine particle concentration was 22% by mass. In the paste using zinc oxide and tin oxide fine particles, the content was 16% by mass. In the case of zinc oxide and tin oxide, the metal alkoxide solution was mixed at a ratio of 5.25 g to 1 g of the metal oxide fine particles.

金属酸化物微粒子と金属アルコキシド溶液は、密閉容器中においてマグネチックスターラーによって２時間攪拌して均一なペーストを得た。
導電性基板へのペーストの塗布方法は、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法などを用いることが可能であり、適当なペースト粘度は塗布方法によって適宜選択した。ここでは簡便にガラス棒で塗布する方法（ドクターブレード法に類似）を用いた。この場合、適当なペースト粘度を与える金属酸化物微粒子の濃度は概ね５〜３０質量％の範囲となった。 The metal oxide fine particles and the metal alkoxide solution were stirred for 2 hours with a magnetic stirrer in a sealed container to obtain a uniform paste.
As a method for applying the paste to the conductive substrate, a doctor blade method, a screen printing method, a spray coating method, or the like can be used, and an appropriate paste viscosity is appropriately selected depending on the application method. Here, a method of applying simply with a glass rod (similar to the doctor blade method) was used. In this case, the concentration of the metal oxide fine particles giving an appropriate paste viscosity was approximately in the range of 5 to 30% by mass.

金属アルコキシドの分解によって生成するアモルファス金属酸化物のレイヤー厚さは本実験では０．１〜０．６ｎｍ程度の範囲にある。概ね０．０５〜１．３ｎｍ程度が本手法による室温製膜に適切な範囲となっていた。   In this experiment, the layer thickness of the amorphous metal oxide produced by the decomposition of the metal alkoxide is in the range of about 0.1 to 0.6 nm. A range of about 0.05 to 1.3 nm was suitable for room temperature film formation by this method.

（導電性基板上へのペーストの塗布と風乾処理）
スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）導電膜付きポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基板（２０Ω／ｃｍ^２）又はフッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）導電膜付きガラス基板（１０Ω／ｃｍ^２）に、スペーサーとして粘着テープ２枚を一定間隔で平行に貼り付け、上記の方法に従って調製した各ペーストを、ガラス棒を用いて均一に塗布した。 (Applying paste on conductive substrate and air-drying treatment)
Two adhesive tapes as spacers on a polyethylene terephthalate (PET) film substrate (20Ω / cm ² ) with tin-doped indium oxide (ITO) conductive film or a glass substrate (10Ω / cm ² ) with fluorine-doped tin oxide (FTO) conductive film The pastes were applied in parallel at regular intervals, and each paste prepared according to the above method was uniformly applied using a glass rod.

ペーストを塗布後、色素吸着前に、ＵＶオゾン処理、ＵＶ照射処理、又は乾燥処理の有無について条件を変えて多孔質膜を作製した。
（乾燥処理）
導電性基板へ塗布した後の膜を大気中室温で２分程度で風乾した。この過程でペースト中の金属アルコキシドが大気中の水分によって加水分解を受け、Ｔｉアルコキシド、Ｚｒアルコキシド、Ｎｂアルコキシドからそれぞれアモルファスの酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブが形成された。
生成したアモルファス金属酸化物が、金属酸化物微粒子同士及び膜と導電性基板を接着する役割を果たすため、風乾するのみで機械的強度と付着性に優れた多孔質膜が得られた。 After applying the paste and before dye adsorption, a porous film was prepared by changing the conditions for the presence or absence of UV ozone treatment, UV irradiation treatment, or drying treatment.
(Drying process)
The film after application to the conductive substrate was air-dried at room temperature in the atmosphere for about 2 minutes. During this process, the metal alkoxide in the paste was hydrolyzed by moisture in the atmosphere, and amorphous titanium oxide, zirconium oxide, and niobium oxide were formed from Ti alkoxide, Zr alkoxide, and Nb alkoxide, respectively.
Since the produced amorphous metal oxide plays a role of adhering metal oxide fine particles and the film to the conductive substrate, a porous film excellent in mechanical strength and adhesion was obtained only by air drying.

（ＵＶオゾン処理）
ＵＶオゾン処理には日本レーザー電子社製のＮＬ−ＵＶ２５３ ＵＶオゾンクリーナーを用いた。ＵＶ光源には１８５ｎｍと２５４ｎｍに輝線を持つ４．５Ｗ水銀ランプ３個を備えており、試料を光源から約６．５センチの距離に水平に配置した。チャンバー中に酸素気流を導入することでオゾンが発生する。本実験においてはこのＵＶオゾン処理を２時間行なった。なお、このＵＶオゾン処理によるＩＴＯ膜及びＦＴＯ膜の導電性の低下は全く見られなかった。 (UV ozone treatment)
NL-UV253 UV ozone cleaner manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd. was used for UV ozone treatment. The UV light source was equipped with three 4.5 W mercury lamps having emission lines at 185 nm and 254 nm, and the sample was placed horizontally at a distance of about 6.5 cm from the light source. Ozone is generated by introducing an oxygen stream into the chamber. In this experiment, this UV ozone treatment was performed for 2 hours. Note that no decrease in the conductivity of the ITO film and the FTO film due to this UV ozone treatment was observed.

（ＵＶ処理）
チャンバー中を窒素置換して処理を行う以外は同様に、前記ＵＶオゾン処理と同様に、２時間処理を行った。このＵＶ処理によるＩＴＯ膜及びＦＴＯ膜の導電性の低下はまったく見られなかった。 (UV treatment)
Similarly to the UV ozone treatment, the treatment was performed for 2 hours, except that the inside of the chamber was replaced with nitrogen. No decrease in the conductivity of the ITO film and FTO film due to the UV treatment was observed.

（色素吸着）
増感色素には本発明の色素を用い、０．５ｍＭのエタノール溶液を調製した。本実験では上記のプロセスで作製した多孔質膜を１００℃のオーブンで１時間乾燥した後に増感色素の溶液に浸漬し、そのまま室温で５０分間放置して酸化チタン表面に増感色素を吸着した。増感色素吸着後の試料はエタノールで洗浄し、風乾した。 (Dye adsorption)
The dye of the present invention was used as a sensitizing dye, and a 0.5 mM ethanol solution was prepared. In this experiment, the porous film produced by the above process was dried in an oven at 100 ° C. for 1 hour, then immersed in a sensitizing dye solution, and allowed to stand at room temperature for 50 minutes to adsorb the sensitizing dye on the titanium oxide surface. . The sample after adsorption of the sensitizing dye was washed with ethanol and air-dried.

（光電気化学電池の作製と電池特性評価）
色素吸着後の多孔質膜が形成された導電性基板を光電極とし、これと白金微粒子をスパッタリングにより修飾したＩＴＯ／ＰＥＴフィルム又はＦＴＯ／ガラス対極を対向させて、光電気化学電池を試作した。上記光電極の実効面積は約０．２ｃｍ^２とした。電解質溶液には０．５ＭのＬｉＩ，０．０５ＭのＩ_２，０．５Ｍのｔ−ブチルピリジンを含む３−メトキシプロピオニトリルを用い、毛管現象によって両電極間のギャップに導入した。 (Production of photoelectrochemical cells and battery characteristics evaluation)
A photoelectrochemical cell was fabricated by using a conductive substrate on which a porous film after dye adsorption was formed as a photoelectrode, and an ITO / PET film or FTO / glass counter electrode in which platinum fine particles were modified by sputtering. The effective area of the photoelectrode was about 0.2 cm ² . As the electrolyte solution, 3-methoxypropionitrile containing 0.5 M LiI, 0.05 M I ₂ and 0.5 M t-butylpyridine was introduced into the gap between the two electrodes by capillary action.

電池性能の評価は、一定フォトン数（１０１６ｃｍ^−２）照射下での光電流作用スペクトル測定及びＡＭ１．５擬似太陽光（１００ｍＷ／ｃｍ^２）照射下でのＩ−Ｖ測定により行なった。これらの測定には分光計器社製のＣＥＰ−２０００型分光感度測定装置を用いた。
得られた出力特性値を表８にまとめた。結果は、変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。 The battery performance was evaluated by photocurrent action spectrum measurement under irradiation with a constant number of photons (1016 cm ⁻² ) and IV measurement under irradiation with AM1.5 simulated sunlight (100 mW / cm ² ). A CEP-2000 type spectral sensitivity measuring device manufactured by Spectrometer Co., Ltd. was used for these measurements.
The obtained output characteristic values are summarized in Table 8. The results are: conversion efficiency of 8.0% or more ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, 2.0% Less than were shown as x.

表８において、「ＵＶオゾン」、「ＵＶ」、「乾燥」の欄はそれぞれ、多孔質膜の形成後、増感色素吸着前における、ＵＶオゾン処理、ＵＶ照射処理、乾燥処理の有無を表す。処理したものが「○」であり、処理なしのものが「×」である。   In Table 8, the columns of “UV ozone”, “UV”, and “dry” indicate the presence or absence of UV ozone treatment, UV irradiation treatment, and drying treatment after formation of the porous film and before sensitizing dye adsorption. The processed one is “◯”, and the unprocessed one is “×”.

表８の「酸化チタンの前処理」の欄は、酸化チタン微粒子の前処理（４５０℃のオーブンで３０分間熱処理）の有無を示す。試料６、１４、２２は、高ＴＴＩＰ濃度（酸化チタン：ＴＴＩＰのモル比が１：０．３５６）のペーストを用いた試料を表す。他の試料は全て酸化チタン：ＴＴＩＰ＝１：０．０３５６のペーストを用いた。   The column of “pretreatment of titanium oxide” in Table 8 indicates the presence or absence of pretreatment of titanium oxide fine particles (heat treatment in an oven at 450 ° C. for 30 minutes). Samples 6, 14, and 22 represent samples using a paste having a high TTIP concentration (titanium oxide: TTIP molar ratio of 1: 0.356). All other samples used a paste of titanium oxide: TTIP = 1: 0.0356.

表８において、「ＵＶオゾン」、「ＵＶ」、「乾燥」の欄はそれぞれ、多孔質膜の形成後、増感色素吸着前における、ＵＶオゾン処理、ＵＶ照射処理、乾燥処理の有無を表す。処理したものが「○」であり、処理なしのものが「×」である。
表７の「ＴｉＯ_２の前処理_」の欄は、酸化チタン微粒子の前処理（４５０℃のオーブンで３０分間熱処理）の有無を示す。試料６、１４、２２は、高ＴＴＩＰ濃度（酸化チタン：ＴＴＩＰのモル比が１：０．３５６）のペーストを用いた試料を表す。他の試料（試料１〜５，７〜１３，２３，２４）は全て酸化チタン：ＴＴＩＰ＝１：０．０３５６のペーストを用いている。 In Table 8, the columns of “UV ozone”, “UV”, and “dry” indicate the presence or absence of UV ozone treatment, UV irradiation treatment, and drying treatment after formation of the porous film and before sensitizing dye adsorption. The processed one is “◯”, and the unprocessed one is “×”.
The column of _“ Pretreatment of TiO ₂ ” in Table 7 indicates the presence or absence of pretreatment of titanium oxide fine particles (heat treatment in an oven at 450 ° C. for 30 minutes). Samples 6, 14, and 22 represent samples using a paste having a high TTIP concentration (titanium oxide: TTIP molar ratio of 1: 0.356). The other samples (samples 1 to 5, 7 to 13, 23, 24) all use a paste of titanium oxide: TTIP = 1: 0.0356.

表８に示す結果から、本発明の色素を使用した場合には、多孔質膜の形成後、増感色素吸着前における、ＵＶオゾン処理、ＵＶ照射処理、乾燥処理の有無にかかわらず、光電気化学電池の変換効率が高いことがわかった。   From the results shown in Table 8, when the dye of the present invention is used, the photoelectricity is measured regardless of the presence or absence of UV ozone treatment, UV irradiation treatment, and drying treatment after the formation of the porous film and before adsorption of the sensitizing dye. It was found that the conversion efficiency of the chemical battery was high.

［実験８］
溶媒としてアセトニトリルを用い、ヨウ化リチウム０．１ｍｏｌ／ｌ、ヨウ素０．０５ｍｏｌ／ｌ、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム０．６２ｍｏｌ／ｌを溶解した電解質溶液を調製した。ここに下記に示すＮｏ．１〜Ｎｏ．８のベンズイミダゾール系化合物をそれぞれ濃度０．５ｍｏｌ／ｌになるように別々に添加し、溶解した。 [Experiment 8]
Using acetonitrile as a solvent, an electrolyte solution was prepared in which lithium iodide 0.1 mol / l, iodine 0.05 mol / l, and dimethylpropylimidazolium iodide 0.62 mol / l were dissolved. No. shown below. 1-No. 8 benzimidazole compounds were separately added and dissolved to a concentration of 0.5 mol / l.

ガラス基板上に、透明導電膜としてフッ素をドープした酸化スズをスパッタリングにより、導電膜を形成した。この導電膜上にアナターゼ型酸化チタン粒子を含有する分散液（
水とアセトニトリルの容量比４：１からなる混合溶媒１００ｍｌにアナターゼ型酸化チタン（日本アエロジル社製のＰ−２５（商品名））を３２ｇ配合し、自転／公転併用式のミキシングコンディショナーを使用して均一に分散、混合して得た、半導体微粒子分散液）を塗布し、その後５００℃で焼結して厚さ１５μｍの感光層を形成した。この感光層に、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８のベンズイミダゾール系化合物電解液を、滴下した。
ここにポリエチレンフィルム製のフレーム型スペーサー（厚さ２５μｍ）をのせ、白金対電極でこれを覆い、光電変換素子を作製した。
得られた光電変換素子に、Ｘｅランプを光源として強度１００ｍＷ／ｃｍ^２の光を照射した。表９に得られた開放電圧と光電変換効率を示した。開放電圧は、６．３Ｖ以上のものを◎、６．０Ｖ以上６．３Ｖ未満のものを○、５．７Ｖ以上６．０Ｖ未満のものを△、５．７Ｖ未満のものを×として表示した。変換効率は、８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。
なお、表９には、ベンズイミダゾール系化合物を加えていない電解液を用いた光電変換素子の結果も示した。 A conductive film was formed on a glass substrate by sputtering tin oxide doped with fluorine as a transparent conductive film. Dispersion liquid containing anatase-type titanium oxide particles on this conductive film (
Mixing 32g of anatase-type titanium oxide (P-25 (trade name) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) in 100ml of a mixed solvent consisting of water and acetonitrile in a volume ratio of 4: 1, using a mixing conditioner with both rotation and revolution. A semiconductor fine particle dispersion obtained by uniformly dispersing and mixing was applied, and then sintered at 500 ° C. to form a photosensitive layer having a thickness of 15 μm. In this photosensitive layer, no. 1-No. 8 benzimidazole compound electrolyte was added dropwise.
A frame type spacer (thickness: 25 μm) made of a polyethylene film was placed thereon, and this was covered with a platinum counter electrode to produce a photoelectric conversion element.
The obtained photoelectric conversion element was irradiated with light having an intensity of 100 mW / cm ^{2 using} a Xe lamp as a light source. Table 9 shows the obtained open circuit voltage and photoelectric conversion efficiency. The open circuit voltage is 6.3V or more, ◎, 6.0V or more and less than 6.3V is indicated as ◯, 5.7V or more and less than 6.0V is indicated as △, and less than 5.7V is indicated as ×. . Conversion efficiency is 8.0% or more for ◎, 5.0% or more to less than 8.0% ○, 2.0% or more to less than 5.0% △, less than 2.0% Things were displayed as x.
Table 9 also shows the results of photoelectric conversion elements using an electrolytic solution to which no benzimidazole compound was added.

表９の結果から、本発明の色素は変換効率が高いことがわかる。   From the results in Table 9, it can be seen that the dye of the present invention has high conversion efficiency.

［実験９］
（光電気化学電池１）
以下に示す手順により、特開２００４−１５２６１３記載の図１に示した光電極１０と同様の構成を有する光電極（ただし、半導体電極２を２層構造とした。）を作製し、更に、この光電極を用いた以外は特開２００４−１５２６１３記載の図１に示した色素増感型太陽電池２０と同様の構成を有する光電気化学電池（半導体電極２の受光面Ｆ２の面積：１ｃｍ^２）を作製した。なお、２層構造を有する半導体電極２の各層について、透明電極１に近い側に配置される層を「第１の層」、多孔体層ＰＳに近い側に配置される層を「第２の層」という。 [Experiment 9]
(Photoelectrochemical cell 1)
According to the following procedure, a photoelectrode having the same configuration as the photoelectrode 10 shown in FIG. 1 described in JP-A No. 2004-152613 (however, the semiconductor electrode 2 has a two-layer structure) is manufactured. A photoelectrochemical cell having the same configuration as the dye-sensitized solar cell 20 shown in FIG. 1 described in JP-A-2004-152613 except that a photoelectrode is used (the area of the light receiving surface F2 of the semiconductor electrode 2 is 1 cm ² ). Was made. For each layer of the semiconductor electrode 2 having a two-layer structure, the layer disposed on the side close to the transparent electrode 1 is referred to as “first layer”, and the layer disposed on the side close to the porous body layer PS is referred to as “second It is called “layer”.

まず、平均粒子径２５ｎｍのＰ２５粉末（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、商品名）と、これと粒子径の異なる酸化チタン粒子、Ｐ２００粉末（平均粒子径：２００ｎｍ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製、商品名）とを用い、Ｐ２５とＰ２００の合計の含有量が１５質量％で、Ｐ２５とＰ２００との質量比が、Ｐ２５：Ｐ２００＝３０：７０となるように、これらにアセチルアセトン、イオン交換水、界面活性剤（東京化成社製、商品名；「Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘ」）を加え、混練して第２の層形成用のスラリー（以下、「スラリー１」とする）を調製した。   First, P25 powder having an average particle diameter of 25 nm (trade name, manufactured by Degussa), titanium oxide particles having a different particle diameter, and P200 powder (average particle diameter: 200 nm, product name, manufactured by Degussa) were used. And P200 are 15% by mass, and the mass ratio of P25 and P200 is P25: P200 = 30: 70, so that acetylacetone, ion-exchanged water, surfactant (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) , Trade name: “Triton-X”) and kneaded to prepare a slurry for forming a second layer (hereinafter referred to as “slurry 1”).

次に、Ｐ２００を使用せず、Ｐ２５のみを使用したこと以外は前述のスラリー１と同様の調製手順により第１の層形成用のスラリー（Ｐ１の含有量；１５質量％、以下、「スラリー２」とする）を調製した。   Next, a slurry for forming a first layer (P1 content; 15 mass%; hereinafter, “slurry 2” is prepared by the same preparation procedure as that of the slurry 1 except that only P25 is used without using P200. Was prepared).

一方、ガラス基板（透明導電性ガラス）上にフッ素ドープされたＳｎＯ_２導電膜（膜厚：７００ｎｍ）を形成した透明電極（厚さ：１．１ｍｍ）を準備した。そして、このＳｎＯ_２導電膜上に、上述のスラリー２をバーコーダで塗布し、次いで乾燥させた。その後、大気中、４５０℃で３０分間焼成した。このようにして、透明電極上に、半導体電極２の第１の層を形成した。 On the other hand, a transparent electrode (thickness: 1.1 mm) in which a fluorine-doped SnO ₂ conductive film (film thickness: 700 nm) was formed on a glass substrate (transparent conductive glass) was prepared. Then, the SnO ₂ conductive film, the slurry 2 described above was coated with Bakoda, then dried. Then, it baked for 30 minutes at 450 degreeC in air | atmosphere. In this way, the first layer of the semiconductor electrode 2 was formed on the transparent electrode.

更に、スラリー１を用いて、上述と同様の塗布と焼成とを繰り返すことにより、第１の層上に、第２の層を形成した。このようにして、ＳｎＯ_２導電膜上に半導体電極２（受光面の面積；１．０ｃｍ^２、第１層と第２層の合計厚さ：１０μｍ（第１の層の厚さ：３μｍ、第２の層の厚さ：７μｍ））を形成し、増感色素を含有していない状態の光電極１０を作製した。 Furthermore, the second layer was formed on the first layer by repeating the same application and firing as described above using the slurry 1. Thus, the semiconductor electrode 2 (light receiving surface area: 1.0 cm ² , total thickness of the first layer and the second layer: 10 μm (thickness of the first layer: 3 μm, first layer) on the SnO ₂ conductive film No. 2 layer thickness: 7 μm)), and a photoelectrode 10 containing no sensitizing dye was prepared.

次に、増感色素として本発明の色素のエタノール溶液（増感色素の濃度；３×１０^−４ｍｏｌ／Ｌ）を調製した。この溶液に前記光電極１０を浸漬し、８０℃の温度条件のもとで２０時間放置し、増感色素を吸着させた。その後、開放電圧Ｖｏｃを向上させるために、色素吸着後の半導体電極を４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンのアセトニトリル溶液に１５分浸漬した後、２５℃に保持した窒素気流中において乾燥させ、上記光電極１０を完成させた。 Next, an ethanol solution of the dye of the present invention (sensitizing dye concentration; 3 × 10 ⁻⁴ mol / L) was prepared as a sensitizing dye. The photoelectrode 10 was immersed in this solution and allowed to stand for 20 hours under a temperature condition of 80 ° C. to adsorb the sensitizing dye. Thereafter, in order to improve the open circuit voltage Voc, the semiconductor electrode after dye adsorption was immersed in an acetonitrile solution of 4-tert-butylpyridine for 15 minutes, and then dried in a nitrogen stream kept at 25 ° C., and the photoelectrode 10 Was completed.

次に、上記の光電極と同様の形状と大きさを有する対極ＣＥを作製した。先ず、透明導電性ガラス上に、塩化白金酸六水和物のイソプロパノール溶液を滴下し、大気中で乾燥した後に４５０℃で３０分焼成処理することにより、白金焼結対極ＣＥを得た。なお、この対極ＣＥには予め電解質Ｅの注入用の孔（直径１ｍｍ）を設けておいた。   Next, a counter electrode CE having the same shape and size as the above photoelectrode was produced. First, an isopropanol solution of chloroplatinic acid hexahydrate was dropped on a transparent conductive glass, dried in air, and then baked at 450 ° C. for 30 minutes to obtain a platinum sintered counter electrode CE. The counter electrode CE was previously provided with a hole for injection of the electrolyte E (diameter 1 mm).

次に、溶媒となるメトキシアセトニトリルに、ヨウ化亜鉛と、ヨウ化−１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムと、ヨウ素と、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンとを溶解させて液状電解質（ヨウ化亜鉛の濃度：１０ｍｍｏｌ／Ｌ、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウムの濃度：０．６ｍｏｌ／Ｌ、ヨウ素の濃度：０．０５ｍｏｌ／Ｌ、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン濃度：１ｍｏｌ／Ｌ）を調製した。   Next, zinc iodide, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide, iodine, and 4-tert-butylpyridine are dissolved in methoxyacetonitrile as a solvent to form a liquid electrolyte (iodide). Zinc concentration: 10 mmol / L, dimethylpropylimidazolium iodide concentration: 0.6 mol / L, iodine concentration: 0.05 mol / L, 4-tert-butylpyridine concentration: 1 mol / L).

次に、半導体電極の大きさに合わせた形状を有する三井デュポンポリケミカル社製のスペーサＳ（商品名：「ハイミラン」，エチレン／メタクリル酸ランダム共重合体アイオノマーフィルム）を準備し、特開２００４−１５２６１３記載の図１に示すように、光電極と対極とをスペーサを介して対向させ、それぞれを熱溶着により張り合わせて電池の筐体（電解質未充填）を得た。   Next, a spacer S (trade name: “HIMILAN”, ethylene / methacrylic acid random copolymer ionomer film) manufactured by Mitsui Dupont Polychemical Co., Ltd. having a shape matched to the size of the semiconductor electrode was prepared. As shown in FIG. 1 described in 15613, the photoelectrode and the counter electrode were opposed to each other through a spacer, and each was bonded by thermal welding to obtain a battery casing (no electrolyte filled).

次に、液状電解質を対極の孔から筐体内に注入した後、孔をスペーサと同素材の部材で塞ぎ、更に対極の孔にこの部材を熱溶着させて孔を封止し、光電気化学電池１を完成させた。   Next, after injecting the liquid electrolyte into the housing from the hole of the counter electrode, the hole is closed with a member made of the same material as the spacer, and this member is thermally welded to the hole of the counter electrode to seal the hole. 1 was completed.

（光電気化学電池２）
液状電解質におけるヨウ化亜鉛の濃度を５０ｍｍｏｌ／Ｌとしたこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順及び条件で光電気化学電池２を作製した。 (Photoelectrochemical cell 2)
The photoelectrochemical cell 2 was produced in the same procedure and conditions as the photoelectrochemical cell 1 except that the concentration of zinc iodide in the liquid electrolyte was 50 mmol / L.

（光電気化学電池３）
液状電解質におけるヨウ化亜鉛の代わりにヨウ化リチウムを添加し、液状電解質におけるヨウ化リチウムの濃度を２０ｍｍｏｌ／Ｌとしたこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順及び条件で比較光電気化学電池１を作製した。 (Photoelectrochemical cell 3)
Comparative photoelectrochemistry was performed in the same procedure and conditions as in the photoelectrochemical cell 1 except that lithium iodide was added instead of zinc iodide in the liquid electrolyte, and the concentration of lithium iodide in the liquid electrolyte was 20 mmol / L. Battery 1 was produced.

（電気化学電池４）
液状電解質におけるヨウ化亜鉛の代わりにヨウ化リチウムを添加し、液状電解質におけるヨウ化リチウムの濃度を１００ｍｍｏｌ／Ｌとしたこと以外は、光電気化学電池１と同様の手順及び条件で比較光電気化学電池２を作製した。 (Electrochemical battery 4)
Comparative photoelectrochemistry in the same procedure and conditions as in the photoelectrochemical cell 1 except that lithium iodide was added instead of zinc iodide in the liquid electrolyte, and the concentration of lithium iodide in the liquid electrolyte was 100 mmol / L. Battery 2 was produced.

（電池特性評価試験）
以下の手順により、光電気化学電池１、２及び比較電気化学電池１、２について、光電変換効率（η（％））を測定した。 (Battery characteristics evaluation test)
The photoelectric conversion efficiency (η (%)) of the photoelectrochemical cells 1 and 2 and the comparative electrochemical cells 1 and 2 was measured by the following procedure.

電池特性評価試験は、ソーラーシミュレータ（ワコム製、商品名；「ＷＸＳ−８５−Ｈ型」）を用い、ＡＭフィルター（ＡＭ１．５）を通したキセノンランプ光源からの疑似太陽光の照射条件を、１００ｍＷ／ｃｍ^２とする（いわゆる「１Ｓｕｎ」の照射条件）測定条件の下で行った。 The battery characteristic evaluation test uses a solar simulator (trade name; “WXS-85-H type”, manufactured by Wacom), and the irradiation conditions of pseudo-sunlight from a xenon lamp light source through an AM filter (AM1.5), The measurement was performed under measurement conditions of 100 mW / cm ² (so-called “1Sun” irradiation conditions).

各光電気化学電池について、Ｉ−Ｖテスターを用いて室温にて電流−電圧特性を測定し、これらから光電変換効率η［％］を求めた。得られた結果を表１０（１Ｓｕｎの照射条件）の「ｆｒｅｓｈ」として示す。また、１Ｓｕｎ照射で、１０Ω負荷での作動条件で色素増感型太陽電池１〜２及び比較色素増感型太陽電池１〜２の光電変換効率η［％］の８０℃で３００時間経時後に調べた耐久性評価試験の結果も表１０に示した。Ｆｒｅｓｈの変換効率は、８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。   About each photoelectrochemical cell, the current-voltage characteristic was measured at room temperature using the IV tester, and photoelectric conversion efficiency (eta) [%] was calculated | required from these. The obtained results are shown as “fresh” in Table 10 (1 Sun irradiation conditions). In addition, the photoelectric conversion efficiency η [%] of the dye-sensitized solar cells 1 and 2 and the comparative dye-sensitized solar cells 1 to 2 was examined after an elapse of 300 hours with 1 Sun irradiation under an operating condition of 10Ω load. Table 10 also shows the results of the durability evaluation test. Fresh conversion efficiency is 8.0% or more for ◎, 5.0% or more to less than 8.0% ○, 2.0% or more to less than 5.0% Δ, 2.0% Less than were shown as x.

表１０に示した結果から明らかなように、本発明の色素は電解質にヨウ化亜鉛を添加した場合でも優れたものであることがわかった。   As is apparent from the results shown in Table 10, the dye of the present invention was found to be excellent even when zinc iodide was added to the electrolyte.

［実験１０］
１．二酸化チタン分散液の調製
内側をフッ素樹脂コーティングした内容積２００ｍｌのステンレス製容器に二酸化チタン微粒子（日本アエロジル（株）製，Ｄｅｇｕｓｓａ Ｐ−２５）１５ｇ、水４５ｇ、分散剤（アルドリッチ社製、Ｔｒｉｒｏｎ Ｘ−１００）１ｇ、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズ（ニッカトー社製）３０ｇを入れ、サンドグラインダーミル（アイメックス社製）を用いて１５００ｒｐｍで２時間分散処理した。得られた分散液からジルコニアビーズを濾別した。得られた分散液中の二酸化チタン微粒子の平均粒径は２．５μｍであった。なお粒径はＭＡＬＶＥＲＮ社製のマスターサイザーにより測定した。 [Experiment 10]
1. Preparation of Titanium Dioxide Dispersion 15 g of titanium dioxide fine particles (Nippon Aerosil Co., Ltd., Degussa P-25), water 45 g, dispersant (Aldrich, Triron X −100) 1 g and 30 g of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm (manufactured by Nikkato Co., Ltd.) were added, and dispersion treatment was performed at 1500 rpm for 2 hours using a sand grinder mill (manufactured by Imex). Zirconia beads were filtered off from the resulting dispersion. The average particle diameter of the titanium dioxide fine particles in the obtained dispersion was 2.5 μm. The particle size was measured with a master sizer manufactured by MALVERN.

２．色素を吸着した酸化チタン微粒子層（電極Ａ）の作製
フッ素をドープした酸化スズを被覆した２０ｍｍ×２０ｍｍの導電性ガラス板（旭ガラス（株）製，ＴＣＯガラス−Ｕ，表面抵抗：約３０Ω／ｍ^２）を準備し、その導電層側の両端（端から３ｍｍの幅の部分）にスペーサー用粘着テープを張った後で、導電層上にガラス棒を用いて上記分散液を塗布した。分散液の塗布後、粘着テープを剥離し、室温で１日間風乾した。次にこの半導体塗布ガラス板を電気炉（ヤマト科学（株）製マッフル炉ＦＰ−３２型）に入れ、４５０℃で３０分間焼成した。半導体塗布ガラス板を取り出し冷却した後、表１０に示す色素のエタノール溶液（濃度：３×１０^−４ｍｏｌ／Ｌ）に３時間浸漬した。色素が吸着した半導体塗布ガラス板を４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンに１５分間浸漬した後、エタノールで洗浄し、自然乾燥させた。このようにして得られた色素増感酸化チタン微粒子層の厚さは１０μｍであり、酸化チタン微粒子の塗布量は２０ｇ／ｍ^２であった。また色素の吸着量は、その種類に応じて０．１〜１０ｍｍｏｌ／ｍ^２の範囲内であった。 2. Preparation of Titanium Oxide Fine Particle Layer (Electrode A) Adsorbed with Dye 20 mm × 20 mm conductive glass plate coated with fluorine-doped tin oxide (Asahi Glass Co., Ltd., TCO glass-U, surface resistance: about 30Ω / m ² ) was prepared, and an adhesive tape for spacers was applied to both ends (a portion having a width of 3 mm from the end) on the conductive layer side, and then the dispersion was applied onto the conductive layer using a glass rod. After application of the dispersion, the adhesive tape was peeled off and air-dried at room temperature for 1 day. Next, this semiconductor-coated glass plate was placed in an electric furnace (muffle furnace FP-32 type manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) and baked at 450 ° C. for 30 minutes. The semiconductor-coated glass plate was taken out and cooled, and then immersed in an ethanol solution of the dyes shown in Table 10 (concentration: 3 × 10 ⁻⁴ mol / L) for 3 hours. The semiconductor-coated glass plate on which the dye was adsorbed was immersed in 4-tert-butylpyridine for 15 minutes, washed with ethanol, and air dried. The thickness of the dye-sensitized titanium oxide fine particle layer thus obtained was 10 μm, and the coating amount of the titanium oxide fine particles was 20 g / m ² . Moreover, the adsorption amount of the pigment | dye was in the range of 0.1-10 mmol / m < ² > according to the kind.

３．光電気化学電池の作製
溶媒としては、アセトニトリルと３−メチル−２−オキサゾリジノンとの体積比９０／１０の混合物を用いた。この溶媒に、ヨウ素と電解質塩として、１−メチル−３−ヘキシルイミダゾリウムのヨウ素塩を加えて、０．５ｍｏｌ／Ｌの電解質塩および０．０５ｍｏｌ／Ｌのヨウ素を含んだ溶液を調製した。この溶液に、（溶媒＋窒素含有高分子化合物＋塩）１００質量部に対し、窒素含有高分子化合物（α）を１０質量部加えた。さらに窒素含有高分子化合物の反応性窒素原子に対する求電子剤（β）を０．１モル混合し、均一な反応溶液とした。 3. Production of Photoelectrochemical Battery As a solvent, a mixture of acetonitrile and 3-methyl-2-oxazolidinone in a volume ratio of 90/10 was used. To this solvent, iodine and 1-methyl-3-hexylimidazolium iodine salt were added as an electrolyte salt to prepare a solution containing 0.5 mol / L electrolyte salt and 0.05 mol / L iodine. To this solution, 10 parts by mass of the nitrogen-containing polymer compound (α) was added to 100 parts by mass of (solvent + nitrogen-containing polymer compound + salt). Furthermore, 0.1 mol of an electrophile (β) for the reactive nitrogen atom of the nitrogen-containing polymer compound was mixed to obtain a uniform reaction solution.

一方、導電性ガラス板上に形成された色素増感酸化チタン微粒子層の上にスペーサーを介して白金を蒸着したガラス板からなる対極の白金薄膜側を載置し、導電性ガラス板と白金蒸着ガラス板とを固定した。得られた組立体の開放端を上記電解質溶液に浸漬し、毛細管現象により色素増感酸化チタン微粒子層中に反応溶液を浸透させた。
次いで８０℃で３０分間加熱して、架橋反応を行った。このようにして、特開２０００−３２３１９０号記載の図２に示す通り、導電性ガラス板１０の導電層１２上に、色素増感酸化チタン微粒子層２０、電解質層３０、および白金薄膜４２およびガラス板４１からなる対極４０が順に積層された本発明の光電気化学電池１−１（サンプルＮｏ．１）を得た。
また色素と電解質組成物の組成の組み合わせを表１０に示すように変更した以外上記工程を繰り返すことにより、異なる感光層２０および／または電荷移動層３０を有する光電気化学電池１−２、１−３を得た。 On the other hand, on the dye-sensitized titanium oxide fine particle layer formed on the conductive glass plate, the platinum thin film side of the counter electrode made of a glass plate on which platinum is vapor-deposited through a spacer is placed. A glass plate was fixed. The open end of the obtained assembly was immersed in the electrolyte solution, and the reaction solution was infiltrated into the dye-sensitized titanium oxide fine particle layer by capillary action.
Subsequently, it heated at 80 degreeC for 30 minute (s), and the crosslinking reaction was performed. In this way, as shown in FIG. 2 of JP 2000-323190 A, the dye-sensitized titanium oxide fine particle layer 20, the electrolyte layer 30, the platinum thin film 42, and the glass are formed on the conductive layer 12 of the conductive glass plate 10. The photoelectrochemical cell 1-1 (sample No. 1) of the present invention in which the counter electrode 40 composed of the plate 41 was sequentially laminated was obtained.
Further, by repeating the above process except that the combination of the composition of the dye and the electrolyte composition is changed as shown in Table 10, photoelectrochemical cells 1-2, 1- having different photosensitive layers 20 and / or charge transfer layers 30 are obtained. 3 was obtained.

４．光電気化学電池Ａ、Ｂの作製
（１）光電気化学電池Ａ
前述のようにして本発明の色素により色素増感された酸化チタン微粒子層からなる電極Ａ（２０ｍｍ×２０ｍｍ）を同じ大きさの白金蒸着ガラス板にスペーサーを介して重ねあわせた。次に両ガラス板の隙間に毛細管現象を利用して電解液（アセトニトリルと３−メチル−２−オキサゾリジノンとの体積比９０／１０の混合物を溶媒としたヨウ素０．０５ｍｏｌ／Ｌ、ヨウ化リチウム０．５ｍｏｌ／Ｌの溶液）を浸透させて、光電気化学電池Ａ−１を作製した。また色素を表１０に示すように変更した以外上記工程を繰り返すことにより、光電気化学電池Ａ−２、Ａ−３を得た。 4). Production of photoelectrochemical cells A and B (1) Photoelectrochemical cell A
An electrode A (20 mm × 20 mm) composed of a titanium oxide fine particle layer dye-sensitized with the dye of the present invention as described above was superimposed on a platinum-deposited glass plate of the same size via a spacer. Next, an electrolyte solution (iodine 0.05 mol / L using a mixture of acetonitrile and 3-methyl-2-oxazolidinone in a volume ratio of 90/10 as a solvent using a capillary phenomenon in the gap between both glass plates, lithium iodide 0 .5 mol / L solution) was infiltrated to produce photoelectrochemical cell A-1. Photoelectrochemical cells A-2 and A-3 were obtained by repeating the above steps except that the dye was changed as shown in Table 10.

（２）光電気化学電池Ｂ（特開平９−２７３５２号に記載の電解質）
前述のようにして本発明の色素により色素増感された酸化チタン微粒子層からなる電極Ａ（２０ｍｍ×２０ｍｍ）上に、電解液を塗布し、含浸させた。なお電解液は、ヘキサエチレングリコールメタクリル酸エステル（日本油脂化学（株）製，ブレンマーＰＥ−３５０）１ｇと、エチレングリコール１ｇと、重合開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロバン−１−オン（日本チバガイギー（株）製，ダロキュア１１７３）２０ｍｇを含有した混合液に、ヨウ化リチウム５００ｍｇを溶解し１０分間真空脱気することにより得た。次に前記混合溶液を含浸させた多孔性酸化チタン層を減圧下に置くことにより、多孔性酸化チタン層中の気泡を除き、モノマーの浸透を促した後、紫外光照射により重合して高分子化合物の均一なゲルを多孔性酸化チタン層の微細空孔内に充填した。このようにして得られたものをヨウ素雰囲気に３０分間曝して、高分子化合物中にヨウ素を拡散させた後、白金蒸着ガラス板を重ね合わせ、光電気化学電池Ｂ−１を得た。また色素を表１０に示すように変更した以外上記工程を繰り返すことにより、光電気化学電池Ｂ−２、Ｂ−３を得た。 (2) Photoelectrochemical cell B (electrolyte described in JP-A-9-27352)
The electrolytic solution was applied and impregnated on the electrode A (20 mm × 20 mm) composed of the titanium oxide fine particle layer dye-sensitized with the dye of the present invention as described above. The electrolyte was 1 g of hexaethylene glycol methacrylate (manufactured by Nippon Oil & Fats Chemical Co., Ltd., Bremer PE-350), 1 g of ethylene glycol, and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane as a polymerization initiator. It was obtained by dissolving 500 mg of lithium iodide in a mixed solution containing 20 mg of -1-one (manufactured by Ciba Geigy Japan, Darocur 1173) and vacuum degassing for 10 minutes. Next, the porous titanium oxide layer impregnated with the mixed solution is placed under a reduced pressure to remove bubbles in the porous titanium oxide layer, promote penetration of the monomer, and then polymerize by irradiation with ultraviolet light. A uniform gel of the compound was filled into the fine pores of the porous titanium oxide layer. The product thus obtained was exposed to an iodine atmosphere for 30 minutes to diffuse iodine in the polymer compound, and then a platinum-deposited glass plate was overlaid to obtain a photoelectrochemical cell B-1. Photoelectrochemical cells B-2 and B-3 were obtained by repeating the above steps except that the dye was changed as shown in Table 10.

５．光電変換効率の測定
５００Ｗのキセノンランプ（ウシオ電機（株）製）の光をＡＭ１．５フィルター（Ｏｒｉｅｌ社製）およびシャープカットフィルター（Ｋｅｎｋｏ Ｌ−４２）を通すことにより、紫外線を含まない模擬太陽光とした。光強度は８９ｍＷ／ｃｍ^２とした。 5. Measurement of photoelectric conversion efficiency Simulated sun which does not contain ultraviolet rays by passing light of 500W xenon lamp (made by USHIO INC.) Through AM1.5 filter (made by Oriel) and sharp cut filter (Kenko L-42) It was light. The light intensity was 89 mW / cm ² .

前述の光電気化学電池の導電性ガラス板１０と白金蒸着ガラス板４０にそれぞれワニ口クリップを接続し、各ワニ口クリップを電流電圧測定装置（ケースレーＳＭＵ２３８型）に接続した。これに導電性ガラス板１０側から模擬太陽光を照射し、発生した電気を電流電圧測定装置により測定した。これにより求められた光電気化学電池の変換効率（η）の初期値（ｆｒｅｓｈ）と、３００時間連続照射時の変換効率の低下率をまとめて表１１に示す。Ｆｒｅｓｈの変換効率は、８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。   Alligator clips were connected to the conductive glass plate 10 and the platinum-deposited glass plate 40 of the above-described photoelectrochemical cell, and each alligator clip was connected to a current-voltage measuring device (Keutley SMU238 type). This was irradiated with simulated sunlight from the conductive glass plate 10 side, and the generated electricity was measured with a current-voltage measuring device. Table 11 summarizes the initial value (fresh) of the conversion efficiency (η) of the photoelectrochemical cell thus determined and the rate of decrease in conversion efficiency during 300 hours of continuous irradiation. Fresh conversion efficiency is 8.0% or more for ◎, 5.0% or more to less than 8.0% ○, 2.0% or more to less than 5.0% Δ, 2.0% Less than were shown as x.

（備考）
（１）色素の記号は本文中に記載の通りである。
（２）窒素含有高分子αは以下の化合物を示す。 (Remarks)
(1) Symbols of pigments are as described in the text.
(2) The nitrogen-containing polymer α represents the following compound.

（３）電解質塩
ＭＨＩｍ：１−メチル−３−ヘキシルイミダゾリウムのヨウ素塩
ＭＢＩｍ：１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムのヨウ素塩
（４）溶媒
ＡＮ：アセトニトリル。
ＰＣ：プロピレンカーボネート。
ＮＭＯ：３−メチル−２−オキサゾリジノン。
（５）求電子剤β (3) Electrolyte salt MHIm: 1-methyl-3-hexylimidazolium iodine salt MBIm: 1-butyl-3-methylimidazolium iodine salt (4) Solvent AN: acetonitrile.
PC: Propylene carbonate.
NMO: 3-methyl-2-oxazolidinone.
(5) Electrophilic agent β

表１１に示した結果から明らかなように、本発明の色素はこの場合でも変換効率が高く、耐久性も高く優れたものであることがわかった。   As is clear from the results shown in Table 11, it was found that the dye of the present invention was excellent in conversion efficiency and durability in this case as well.

［実験１１］
ゾル−ゲル法によって調整した懸濁液を用いてスクリーン印刷によりＴｉＯ２の多孔質層をＦＴＯガラス上に塗布し４５０℃で焼成した。これに本発明の色素化合物Ａ−２、及び増感色素Ｂ−３の１０^−４ｍｏｌ／Ｌエタノール溶液中に浸漬することで、色素を吸着させた。
１００ｍｇの２，２′，７，７′ーテトラキス（ジフェニルアミノ）−９，９′ースピロビフルオレンを５ｍｌのクロロホルムに溶解した。溶液を染料表面にそれを軽く塗ることによって、この溶液を層の細孔内にしみこませた。次に溶液の一滴を直接表面に置いて室温で乾燥した。ついで被覆支持体を蒸着装置に装着して約１０−５ミリバールの真空下の熱蒸着によってさらに厚さ１００ｎｍの２，２′，７，７′ーテトラキス（ジフェニルアミノ）−９，９′ースピロビフルオレンの層を適用した。さらに蒸着装置内でこの被覆支持体に対極として厚さ２００ｎｍの金の層を被覆した。
このように調製した試料を高圧ランプ、光学フィルター、レンズおよびマウンティングを含む光学装置に取り付けた。フィルターの使用およびレンズの移動によって強度を変えることができた。金の層とＳｎＯ ２層とに接点を付け、試料を照射している間電流測定装置に示した装置に取り付けた。測定のために、適当な光学フィルターを用い波長が４３０ｎｍ未満の光を遮断した。さらに放射線の強度を約１０００Ｗ／ｍ２）にほぼ一致するように装置を調整した。
金の層およびＳｎＯ ２層に接点を付け、また試料を照射している間は両接点をポテンシオスタットに接続した。外部電圧をかけずに増感色素Ｓ−１を用いた試料では約９０ｎＡの電流を生じたが、本発明の色素化合物Ａ−２を用いた試料では約１９０ｎＡの電流を生じた。どちらの試料の場合も照射しないと電流は消失した。 [Experiment 11]
A porous layer of TiO2 was applied onto FTO glass by screen printing using a suspension prepared by a sol-gel method, and fired at 450 ° C. The dye was adsorbed by immersing it in a 10 ⁻⁴ mol / L ethanol solution of the dye compound A-2 of the present invention and the sensitizing dye B-3.
100 mg of 2,2 ', 7,7'-tetrakis (diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene was dissolved in 5 ml of chloroform. The solution was soaked into the pores of the layer by lightly applying the solution to the dye surface. A drop of the solution was then placed directly on the surface and dried at room temperature. The coated support is then attached to a deposition apparatus and further 100 nm thick 2,2 ', 7,7'-tetrakis (diphenylamino) -9,9'-spirobi by thermal deposition under vacuum of about 10-5 mbar. A layer of fluorene was applied. Furthermore, a gold layer having a thickness of 200 nm was coated on the coated support as a counter electrode in a vapor deposition apparatus.
The sample thus prepared was attached to an optical device including a high-pressure lamp, an optical filter, a lens and a mounting. The intensity could be changed by using a filter and moving the lens. The gold layer and the SnO 2 layer were contacted and attached to the device shown in the current measuring device while the sample was irradiated. For the measurement, light having a wavelength of less than 430 nm was blocked using an appropriate optical filter. Furthermore, the apparatus was adjusted so that the intensity of the radiation substantially coincided with about 1000 W / m2.
Contacts were made on the gold layer and the SnO 2 layer, and both contacts were connected to a potentiostat while the sample was irradiated. The sample using the sensitizing dye S-1 without applying an external voltage produced a current of about 90 nA, whereas the sample using the dye compound A-2 of the present invention produced a current of about 190 nA. In both samples, the current disappeared if not irradiated.

［実験１２］
特開２０００−９０９８９の実験１と同様に作成したタンデムセルにおいても、比較色素Ｂ−３にくらべ本発明の色素Ａ−２では変換効率が高いことが確認できた。 [Experiment 12]
Even in the tandem cell prepared in the same manner as in Experiment 1 of JP-A-2000-90989, it was confirmed that the conversion efficiency of the dye A-2 of the present invention was higher than that of the comparative dye B-3.

［実験１３］
チタンイソプロポキシド１２５ｍｌを０．１Ｍ−硝酸水溶液（キシダ化学株式会社製）７５０ｍｌに滴下し、８０℃で８時間加熱して、加水分解反応をさせることにより、ゾル液を調製した。得られたゾル液をチタン製オートクレーブにて２５０℃で１５時間保持し、粒子成長させ、その後、超音波分散を３０分間行うことにより、平均一次粒径２０ｎｍの酸化チタン粒子を含むコロイド溶液を得た。 [Experiment 13]
A sol solution was prepared by dropping 125 ml of titanium isopropoxide into 750 ml of a 0.1 M nitric acid aqueous solution (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) and heating at 80 ° C. for 8 hours to cause a hydrolysis reaction. The obtained sol solution is kept at 250 ° C. for 15 hours in a titanium autoclave for particle growth, and then subjected to ultrasonic dispersion for 30 minutes to obtain a colloidal solution containing titanium oxide particles having an average primary particle size of 20 nm. It was.

得られた酸化チタン粒子を含むコロイド溶液を、エバポレーターにて、酸化チタンが１０ｗｔ％の濃度になるまでゆっくりと濃縮した後、ポリエチレングレコール（キシダ化学株式会社製、重量平均分子量：２０００００）を酸化チタンに対する重量比で４０％添加し、攪拌することにより、酸化チタン粒子が分散した懸濁液を得た。   The resulting colloidal solution containing titanium oxide particles was slowly concentrated with an evaporator until the titanium oxide concentration reached 10 wt%, and then polyethylene glycol (made by Kishida Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 200000) was oxidized. A suspension in which titanium oxide particles were dispersed was obtained by adding 40% by weight to titanium and stirring.

透明導電膜２としてＳｎＯ ２膜を形成したガラス基板１の透明導電膜２側に、調製した酸化チタン懸濁液をドクターブレード法で塗布し、面積１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の塗膜を得た。この塗膜を１２０℃で３０分間予備乾燥し、さらに酸素雰囲気下、５００℃で３０分間焼成し、第１層多孔質光電変換層４の第１層多孔質半導体層となる、膜厚が１０μｍ程度の酸化チタン膜を形成した。 The prepared titanium oxide suspension was applied by the doctor blade method to the transparent conductive film 2 side of the glass substrate 1 on which the SnO 2 film was formed as the transparent conductive film 2 to obtain a coating film having an area of about 10 mm × 10 mm. This coating film is pre-dried at 120 ° C. for 30 minutes, and further baked at 500 ° C. for 30 minutes in an oxygen atmosphere to become the first porous semiconductor layer of the first porous photoelectric conversion layer 4. The film thickness is 10 μm. About a titanium oxide film was formed.

次に、市販の酸化チタン微粒子（テイカ社製、製品名：ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−１、粒径約１８０ｎｍ）４．０ｇと酸化マグネシウム粉末（キシダ化学株式会社製）０．４ｇを蒸留水２０ｍｌに入れ、塩酸でｐＨ＝１に調整した。さらに、ジルコニアビーズを加え、この混合溶液をペイントシェイカーで８時間分散処理した。その後、ポリエチレングレコール（キシダ化学株式会社製、重量平均分子量：２０００００）を酸化チタンに対する重量比で４０％添加し、攪拌することにより、酸化チタン粒子が分散した懸濁液を得た。   Next, 4.0 g of commercially available titanium oxide fine particles (manufactured by Teika, product name: TITANIX JA-1, particle size of about 180 nm) and 0.4 g of magnesium oxide powder (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) are placed in 20 ml of distilled water. The pH was adjusted to 1 with hydrochloric acid. Further, zirconia beads were added, and this mixed solution was subjected to a dispersion treatment with a paint shaker for 8 hours. Thereafter, 40% of polyethylene glycol (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 200000) was added in a weight ratio with respect to titanium oxide and stirred to obtain a suspension in which titanium oxide particles were dispersed.

第１層多孔質半導体層の酸化チタン膜を形成したガラス基板１の第１層多孔質半導体層上に、調製した酸化チタン懸濁液をドクターブレード法で塗布し、塗膜を得た。この塗膜を８０℃で２０分間予備乾燥し、さらに酸素雰囲気下、約５００℃で６０分間焼成し、第２層多孔質光電変換層５の第２層多孔質半導体層となる、膜厚が２２μｍ程度の酸化チタン膜１を形成した。多孔質半導体層のへイズ率を測定したところ、８４％であった。   On the first porous semiconductor layer of the glass substrate 1 on which the titanium oxide film of the first porous semiconductor layer was formed, the prepared titanium oxide suspension was applied by a doctor blade method to obtain a coating film. This coating film is pre-dried at 80 ° C. for 20 minutes, and further baked at about 500 ° C. for 60 minutes in an oxygen atmosphere to form the second porous semiconductor layer of the second porous photoelectric conversion layer 5. A titanium oxide film 1 having a thickness of about 22 μm was formed. When the haze ratio of the porous semiconductor layer was measured, it was 84%.

吸収スペクトルにおける最大感度吸収波長領域を短波長側に有する色素（第１色素）として、下記式で表されるメロシアニン系色素Ｓ−２をエタノールに溶解して、濃度３×１０−４モル／リットルの第１色素の吸着用色素溶液を調製した。 A merocyanine dye S-2 represented by the following formula is dissolved in ethanol as a dye having a maximum sensitivity absorption wavelength region in the absorption spectrum on the short wavelength side (first dye), and the concentration is 3 × 10 −4 mol / liter. A dye solution for adsorbing the first dye was prepared.

透明導電膜２と多孔質半導体層３を具備したガラス基板１を、約５０℃に加温した第１色素の吸着用色素溶液に１０分間浸漬させて、多孔質半導体層３に第１色素を吸着させた。その後、ガラス基板１を無水エタノールで数回洗浄し、約６０℃で約２０分間乾燥させた。次いで、ガラス基板１を０．５Ｎ−塩酸に約１０分間浸漬させ、その後エタノールで洗浄して、第２層多孔質半導体層に吸着された第１色素を脱着した。さらに、ガラス基板１を約６０℃で約２０分間乾燥させた。   The glass substrate 1 provided with the transparent conductive film 2 and the porous semiconductor layer 3 is immersed in a dye solution for adsorption of the first dye heated to about 50 ° C. for 10 minutes, and the first dye is applied to the porous semiconductor layer 3. Adsorbed. Thereafter, the glass substrate 1 was washed several times with absolute ethanol and dried at about 60 ° C. for about 20 minutes. Next, the glass substrate 1 was immersed in 0.5N hydrochloric acid for about 10 minutes, and then washed with ethanol to desorb the first dye adsorbed on the second porous semiconductor layer. Further, the glass substrate 1 was dried at about 60 ° C. for about 20 minutes.

次に、吸収スペクトルにおける最大感度吸収波長領域を長波長側に有する色素（第２色素）として、比較色素Ｂ−３、及び本発明の色素Ａ−２をエタノールに溶解して、濃度３×１０−４モル／リットルの第２色素の吸着用色素溶液を調製した。   Next, as a dye having a maximum sensitivity absorption wavelength region in the absorption spectrum on the long wavelength side (second dye), the comparative dye B-3 and the dye A-2 of the present invention are dissolved in ethanol, and the concentration is 3 × 10. A dye solution for adsorption of −4 mol / liter of the second dye was prepared.

透明導電膜２と多孔質半導体層３を具備したガラス基板１を、室温、常圧で第２色素の吸着用色素溶液に１５分間浸漬させて、多孔質半導体層３に第２色素を吸着させた。その後、ガラス基板１を無水エタノールで数回洗浄し、約６０℃で約２０分間乾燥させた。ここで多孔質半導体層のへイズ率を測定したところ、８４％（Ｂ−３を使用した場合）、８５％（本発明の色素を使用した場合）であった。   The glass substrate 1 having the transparent conductive film 2 and the porous semiconductor layer 3 is immersed in a dye solution for adsorbing the second dye at room temperature and normal pressure for 15 minutes so that the second dye is adsorbed on the porous semiconductor layer 3. It was. Thereafter, the glass substrate 1 was washed several times with absolute ethanol and dried at about 60 ° C. for about 20 minutes. Here, when the haze ratio of the porous semiconductor layer was measured, they were 84% (when B-3 was used) and 85% (when the dye of the present invention was used).

次に、３−メトキシプロピオニトリル溶媒に、ジメチルプロピルイミダゾリウムヨージドが濃度０．５モル／リットル、ヨウ化リチウムが濃度０．１モル／リットル、ヨウ素が濃度０．０５モル／リットルになるように溶解させて、酸化還元性電解液を調製した。第１色素と第２色素を吸着させた多孔質半導体層３を具備したガラス基板１の多孔質半導体層３側と、対向電極層８として白金を具備したＩＴＯガラスからなる対極側支持体２０の白金側とが対向するように設置し、その間に調製した酸化還元性電解液を注入し、周囲をエポキシ系樹脂の封止材９により封止して、色素増感型太陽電池を完成した。   Next, in 3-methoxypropionitrile solvent, dimethylpropylimidazolium iodide has a concentration of 0.5 mol / liter, lithium iodide has a concentration of 0.1 mol / liter, and iodine has a concentration of 0.05 mol / liter. Thus, a redox electrolyte solution was prepared. The porous semiconductor layer 3 side of the glass substrate 1 provided with the porous semiconductor layer 3 on which the first dye and the second dye are adsorbed, and the counter electrode side support 20 made of ITO glass provided with platinum as the counter electrode layer 8. It was installed so as to face the platinum side, and the prepared redox electrolyte solution was injected therebetween, and the periphery was sealed with an epoxy resin sealing material 9 to complete a dye-sensitized solar cell.

また、第２層多孔質半導体層を第１多孔質半導体層と同じ層とする、すなわち第１多孔質半導体層を形成する酸化チタン懸濁液を用いて第２層多孔質半導体層を形成すること以外は、酸化チタン膜１と同様に酸化チタン膜２を作成し、これを用いて同様に太陽電池を作製し、評価した。多孔質光電変換層のヘイズ率は１５％（Ｂ−３を使用した場合）、１６％（本発明の色素を使用した場合）であった。   Further, the second porous semiconductor layer is made the same layer as the first porous semiconductor layer, that is, the second porous semiconductor layer is formed using a titanium oxide suspension that forms the first porous semiconductor layer. Except for this, a titanium oxide film 2 was prepared in the same manner as the titanium oxide film 1, and a solar cell was similarly manufactured and evaluated using the titanium oxide film 2. The haze ratio of the porous photoelectric conversion layer was 15% (when B-3 was used) and 16% (when the dye of the present invention was used).

得られた太陽電池を測定条件：ＡＭ−１．５（１００ｍＷ／ｃｍ２）で評価した結果を表１２に示した。変換効率は、８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。   Table 12 shows the results of evaluating the obtained solar cell under measurement conditions: AM-1.5 (100 mW / cm 2). Conversion efficiency is 8.0% or more for ◎, 5.0% or more to less than 8.0% ○, 2.0% or more to less than 5.0% △, less than 2.0% Things were displayed as x.

本発明の色素は光電変換効率に優れ、この系でも有効であることがわかる。   It can be seen that the dye of the present invention is excellent in photoelectric conversion efficiency and is effective even in this system.

（実験１４）
市販の酸化チタン粒子（テイカ株式会社製、平均粒径２０ｎｍ）４．０ｇとジエチレングリコールモノメチルエーテル２０ｍｌとを、硬質ガラスビーズを使用してペイントシェイカーにより６時間分散させて酸化チタン懸濁液を作成した。次いで、この酸化チタン懸濁液を、ドクターブレードを用いて、予め酸化スズ導電層を付着させたガラス板（電極層）に塗布し、１００℃で３０分予備乾燥した後、電気炉で５００℃で４０分間焼成し、ガラス板上に酸化チタン膜（半導体材料）を形成した。これとは別に、本発明の増感色素及び比較色素をエタノールに溶解して光増感色素溶液を得た。 (Experiment 14)
Titanium oxide suspension was prepared by dispersing 4.0 g of commercially available titanium oxide particles (manufactured by Teika Co., Ltd., average particle size 20 nm) and 20 ml of diethylene glycol monomethyl ether for 6 hours with a paint shaker using hard glass beads. . Next, this titanium oxide suspension was applied to a glass plate (electrode layer) to which a tin oxide conductive layer had been previously attached using a doctor blade, pre-dried at 100 ° C. for 30 minutes, and then heated to 500 ° C. in an electric furnace. Was baked for 40 minutes to form a titanium oxide film (semiconductor material) on the glass plate. Separately from this, the sensitizing dye and the comparative dye of the present invention were dissolved in ethanol to obtain a photosensitizing dye solution.

この光増感色素溶液の濃度は５×１０−４モル／リットルであった。次に、この溶液中に、膜状の酸化チタンが形成された前記のガラス板を入れ、６０℃で６０分間色素吸着を行った後、乾燥することにより、ガラス板上に半導体材料及び光増感色素からなる光電変換層を形成した（試料Ａ）。前記試料Ａの光電変換層上に、ホール輸送材料としてのポリビニルカルバゾール（重量平均分子量３，０００）のトルエン溶液（１％）を塗布して、減圧乾燥してホール輸送層を形成した（試料Ｂ）。分子間電荷移動錯体としてのエチルカルバゾール１．９５ｇ及び５−ニトロナフトキノン２．０３ｇを１００ｍｌアセトンに溶解して、得られた溶液を試料Ｂのホール輸送層上に繰り返し塗布して伝導層を形成した。次いで、伝導層上に金電極（対電極）を蒸着して光電変換素子を得た（試料Ｃ）。得られた光電変換素子（試料Ｃ）にソーラーシミュレーターで１００Ｗ／ｍ２の強度の光を照射した。結果を表１３に示した。変換効率は、３．５％以上のものを◎、２．０％以上３．５％未満のものを○、０．５％以上２．０％未満のものを△、０．５％未満のものを×として表示した。   The concentration of this photosensitizing dye solution was 5 × 10 −4 mol / liter. Next, the glass plate on which the film-like titanium oxide is formed is placed in this solution, dye adsorption is performed at 60 ° C. for 60 minutes, and drying is performed. A photoelectric conversion layer made of a dye-sensitive dye was formed (Sample A). On the photoelectric conversion layer of Sample A, a toluene solution (1%) of polyvinylcarbazole (weight average molecular weight 3,000) as a hole transport material was applied and dried under reduced pressure to form a hole transport layer (Sample B). ). 1.95 g of ethylcarbazole as an intermolecular charge transfer complex and 2.03 g of 5-nitronaphthoquinone were dissolved in 100 ml acetone, and the obtained solution was repeatedly applied on the hole transport layer of Sample B to form a conductive layer. . Next, a gold electrode (counter electrode) was deposited on the conductive layer to obtain a photoelectric conversion element (Sample C). The obtained photoelectric conversion element (sample C) was irradiated with light having an intensity of 100 W / m 2 with a solar simulator. The results are shown in Table 13. Conversion efficiency is ◎ for those with 3.5% or more, ◯ for 2.0% or more and less than 3.5%, △ for 0.5% or more and less than 2.0%, and less than 0.5% Things were displayed as x.

本発明の色素は光電変換効率に優れ、この系でも有効であることがわかる。   It can be seen that the dye of the present invention is excellent in photoelectric conversion efficiency and is effective even in this system.

［実験１５］
（１）第１光電変換層の形成
市販の酸化チタン粒子（テイカ株式会社製、平均粒径３０ｎｍ）４．０ｇとジエチレングリコールモノメチルエーテル２０ｍｌを硬質ガラスビーズを使用しペイントシェイカーにより６時間分散させ酸化チタン懸濁液を作成した。次いで、この酸化チタン懸濁液をドクターブレードを用いて、予め酸化スズ導電層が付着されたガラス板に塗布し、１００℃で３０分予備乾燥した後、電気炉で５００℃で４０分間焼成し、酸化チタン膜を得た。 [Experiment 15]
(1) Formation of first photoelectric conversion layer 4.0 g of commercially available titanium oxide particles (manufactured by Teika Co., Ltd., average particle size 30 nm) and 20 ml of diethylene glycol monomethyl ether were dispersed with a paint shaker for 6 hours using hard glass beads, and titanium oxide. A suspension was made. Next, this titanium oxide suspension was applied to a glass plate to which a tin oxide conductive layer had been previously attached using a doctor blade, preliminarily dried at 100 ° C. for 30 minutes, and then baked at 500 ° C. for 40 minutes. A titanium oxide film was obtained.

これとは別に、下記Ｓ−３で表された色素〔ｃｉｓ−ｄｉｔｈｉｏｃｙａｎｉｎｅ−Ｎ−ｂｉｓ（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ−４，４’−ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ） ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ〕をエタノールに溶解した。   Separately, the dye represented by the following S-3 [cis-dithiocyanine-N-bis (2,2'-bipyrylyl-4,4'-dicarboxylic acid) ruthenium]] was dissolved in ethanol.

この色素の濃度は３×１０−４モルであった。次に、この溶液中に膜状の酸化チタンを形成した前記のガラス板を入れ、６０℃で７２０分間色素吸着を行ってから乾燥し、本発明の第１光電変換層（試料Ａ）を得た。   The concentration of this dye was 3 × 10 −4 mol. Next, the glass plate on which film-like titanium oxide is formed is put in this solution, and after dye adsorption at 720 minutes at 60 ° C., drying is performed to obtain the first photoelectric conversion layer (sample A) of the present invention. It was.

（２）第２光電変換層の形成
市販の酸化ニッケル粒子（キシダ化学、平均粒径１００ｎｍ）４．０ｇとジエチレングリコールモノメチルエーテル２０ｍｌをガラスビーズを使用しペイントシェイカーで８時間分散させ酸化ニッケル懸濁液とした。次いで、この酸化チタン懸濁液をドクターブレードを用いて、酸化スズ導電層が付着されたガラス板に塗布し、１００℃で３０分予備乾燥した後、３００℃で３０分間焼成し、酸化ニッケル膜を得た。 (2) Formation of the second photoelectric conversion layer 4.0 g of commercially available nickel oxide particles (Kishida Chemical, average particle size 100 nm) and 20 ml of diethylene glycol monomethyl ether were dispersed with a paint shaker for 8 hours using glass beads, and a nickel oxide suspension It was. Next, this titanium oxide suspension was applied to a glass plate to which a tin oxide conductive layer was adhered using a doctor blade, pre-dried at 100 ° C. for 30 minutes, and then baked at 300 ° C. for 30 minutes. Got.

これとは別に、本発明の色素及び比較色素Ｂ−３をジメチルスルホキシドに溶解した。   Separately from this, the dye of the present invention and the comparative dye B-3 were dissolved in dimethyl sulfoxide.

この色素の濃度は１×１０−４モルであった。次に、この溶液中に膜状の酸化チタンを形成した前記のガラス板を入れ、７０℃で６０分間色素吸着を行ってから乾燥し、本発明の第２光電変換層（試料Ｂ）を得た。   The concentration of this dye was 1 × 10 −4 mol. Next, the glass plate on which film-like titanium oxide is formed is placed in this solution, and after dye adsorption at 70 ° C. for 60 minutes, drying is performed to obtain the second photoelectric conversion layer (sample B) of the present invention. It was.

（３）前記の試料Ａ上に試料Ｂを位置させる。これら２つの電極の間に液体電解質を入れ、この側面を樹脂で封止した後、リード線を取付けて、本発明の光電変換素子（素子構成Ｃ）を作成した。なお、液体電解質は、アセトニトリル／炭酸エチレンの混合溶媒（体積比が１：４）に、テトラプロピルアンモニウムアイオダイドとヨウ素とを、それぞれの濃度が０．４６モル／ｌ、０．０６モル／ｌとなるように溶解したものを用いた。 (3) The sample B is positioned on the sample A. A liquid electrolyte was put between these two electrodes, and this side surface was sealed with resin, and then a lead wire was attached to produce a photoelectric conversion element (element configuration C) of the present invention. In addition, the liquid electrolyte is a mixed solvent of acetonitrile / ethylene carbonate (volume ratio is 1: 4), tetrapropylammonium iodide and iodine, with respective concentrations of 0.46 mol / l and 0.06 mol / l. What was melt | dissolved so that it might become was used.

また、前記の試料Ａを一方の電極として備え、対電極として白金を担持した透明導電性ガラス板を用いた。２つの電極の間に液体電解質を入れ、この側面を樹脂で封止した後、リード線を取付けて、本発明の光電変換素子（素子構成Ｄ）を作成した。   Moreover, the transparent conductive glass plate which equipped the said sample A as one electrode and carry | supported platinum as a counter electrode was used. A liquid electrolyte was placed between the two electrodes, and this side surface was sealed with resin, and then a lead wire was attached to produce a photoelectric conversion element (element configuration D) of the present invention.

得られた光電変換素子（試料Ｃ、及びＤ）にソーラーシミュレーターで１０００Ｗ／ｍ２の強度の光を照射した。結果を表１４に示す。変換効率は、１０．０％以上のものを◎、８．０％以上１０．０％未満のものを○、６．０％以上８．０％未満のものを△、６．０％未満のものを×として表示した。   The obtained photoelectric conversion elements (samples C and D) were irradiated with light having an intensity of 1000 W / m 2 with a solar simulator. The results are shown in Table 14. Conversion efficiency is 10.0% or more for ◎, 8.0% or more to less than 10.0% ○, 6.0% or more to less than 8.0% △, less than 6.0% Things were displayed as x.

本発明の色素は光電変換効率に優れ、この系でも有効であることがわかる。   It can be seen that the dye of the present invention is excellent in photoelectric conversion efficiency and is effective even in this system.

［実験１６］
高分子電解質を用いた色素増感型太陽電池の作製した例について説明する。 [Experiment 16]
An example of producing a dye-sensitized solar cell using a polymer electrolyte will be described.

酸化チタン膜を作製する塗液は、市販の酸化チタン粒子（テイカ株式会社社製、商品名ＡＭＴ−６００、アナターゼ型結晶、平均粒径３０ｎｍ、比表面積５０ｍ２／ｇ）４．０ｇとジエチレングリコールモノメチルエーテル２０ｍｌとをガラスビーズを使用し、ペイントシェイカーで７時間分散させ、酸化チタン懸濁液を調製した。この酸化チタン懸濁液をドクターブレードを用いて、１１μｍ程度の膜厚、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の面積で、ＳｎＯ ２を透明導電膜としてガラス基板１上に作製された基板上に、透明導電膜側に塗布し、１００℃で３０分間予備乾燥した後、４６０℃で４０分間酸素下で焼成し、その結果、膜厚が８μｍ程度の酸化チタン膜Ａを作製した。   The coating liquid for producing the titanium oxide film was 4.0 g of commercially available titanium oxide particles (trade name AMT-600, anatase type crystal, average particle size 30 nm, specific surface area 50 m 2 / g, manufactured by Teika Co., Ltd.) and diethylene glycol monomethyl ether. 20 ml was dispersed with a glass shaker for 7 hours with a paint shaker to prepare a titanium oxide suspension. Using a doctor blade, this titanium oxide suspension is formed on a glass substrate 1 having a film thickness of about 11 μm and an area of about 10 mm × 10 mm and SnO 2 as a transparent conductive film. And preliminarily dried at 100 ° C. for 30 minutes and then baked under oxygen at 460 ° C. for 40 minutes. As a result, a titanium oxide film A having a thickness of about 8 μm was produced.

次に本発明の色素及び比較の色素Ｂ−３を無水エタノールに濃度３×１０−４モル／リットルで溶解させ吸着用色素溶液を作製した。この吸着用色素溶液を上述で得られた酸化チタン膜と透明導電膜を具備した透明基板を容器にそれぞれ入れ、約４時間浸透させることにより色素を吸着させた。その後、無水エタノールで数回洗浄し約６０℃で約２０分間乾燥させた。
次に、一般式（１０５）で表されるモノマー単位のうち、Ｒをメチル基、Ａを８個のポリエチレンオキサイド基と２個のポリプロピレンオキサイド基と中心核としてブタンテトライル基により構成されるモノマー単位を使用した。 Next, the dye of the present invention and the comparative dye B-3 were dissolved in absolute ethanol at a concentration of 3 × 10 −4 mol / liter to prepare an adsorption dye solution. The dye solution for adsorption was adsorbed by putting the transparent substrate provided with the titanium oxide film and the transparent conductive film obtained above into a container and allowing it to penetrate for about 4 hours. Thereafter, it was washed several times with absolute ethanol and dried at about 60 ° C. for about 20 minutes.
Next, among the monomer units represented by the general formula (105), a monomer composed of R as a methyl group, A as eight polyethylene oxide groups and two polypropylene oxide groups, and a butanetetrayl group as a central core Units were used.

（式中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、Ａはエステル基と炭素原子で結合している残基であり、ｎは２〜４である。）
このモノマー単位をプロピレンカーボネート（以下、ＰＣと記載する）に２０ｗｔ％の濃度で溶解させ、また、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）をモノマー単位に対して１ｗｔ％の濃度で溶解させモノマー溶液を作製する。このモノマー溶液を上述の酸化チタン膜に含浸させる手順について以下に示す。 真空容器内にビーカー等の容器を設置し、その中に透明導電膜を具備した透明基板上の酸化チタン膜Ａを入れ、ロータリーポンプで約１０分間真空引きする。 真空容器内を真空状態に保ちながらモノマー溶液をビーカー内に注入し、約１５分間含浸させ酸化チタン中にモノマー溶液を十分に染み込ます。ポリエチレン製セパレーター、ＰＥＴフィルムと押さえ板を設置し冶具にて固定する。その後、約８５℃で３０分間加熱することにより、熱重合させ高分子化合物を作製する。

(In the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, A is a residue bonded to an ester group with a carbon atom, and n is 2 to 4.)
This monomer unit is dissolved in propylene carbonate (hereinafter referred to as PC) at a concentration of 20 wt%, and azobisisobutyronitrile (AIBN) is used as a thermal polymerization initiator at a concentration of 1 wt% with respect to the monomer unit. Dissolve to make a monomer solution. The procedure for impregnating the above-described titanium oxide film with the monomer solution is described below. A container such as a beaker is placed in the vacuum container, and the titanium oxide film A on the transparent substrate provided with the transparent conductive film is placed therein, and is evacuated by a rotary pump for about 10 minutes. Pour the monomer solution into the beaker while keeping the vacuum container in a vacuum state, impregnate it for about 15 minutes, and fully soak the monomer solution in titanium oxide. A polyethylene separator, a PET film and a pressing plate are installed and fixed with a jig. Then, it heat-polymerizes by heating at about 85 degreeC for 30 minutes, and produces a high molecular compound.

次に、高分子化合物に含浸させる酸化還元性電解液を作製する。酸化還元性電解液は、ＰＣを溶媒として濃度０．５モル／リットルのヨウ化リチウムと濃度０．０５モル／リットルのヨウ素を溶解させて作製した。この溶液中に上述の酸化チタン膜Ａに作製した高分子化合物を約２時間浸すことにより、高分子化合物中に酸化還元性電解液を染み込ませて高分子電解質を作製した。   Next, a redox electrolyte solution to be impregnated into the polymer compound is prepared. The redox electrolyte was prepared by dissolving 0.5 mol / liter of lithium iodide and 0.05 mol / liter of iodine using PC as a solvent. The polymer compound prepared on the above-described titanium oxide film A was immersed in this solution for about 2 hours, so that the polymer compound was impregnated with the redox electrolyte solution to prepare a polymer electrolyte.

その後、白金膜を具備した導電性基板を設置し、エポキシ系の封止剤にて周囲を封止し素子Ａを作成した。
また、酸化チタン膜Ａを色素吸着後、モノマー処理を行わずに、ＰＣを溶媒として濃度０．５モル／リットルのヨウ化リチウムと濃度０．０５モル／リットルのヨウ素を溶解させて作製した酸化還元電解液をそのまま対極との間に注入して封止して素子Ｂを作成した。素子Ａ、Ｂを用いて、ソーラーシミュレーターで１０００Ｗ／ｍ２の強度の光を照射した。結果を表１５に示した。変換効率は、８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。 Then, the electroconductive board | substrate which comprised the platinum film | membrane was installed, the periphery was sealed with the epoxy-type sealing agent, and the element A was created.
Further, after the dye adsorption of the titanium oxide film A, the oxidation was performed by dissolving lithium iodide at a concentration of 0.5 mol / liter and iodine at a concentration of 0.05 mol / liter using PC as a solvent without performing monomer treatment. The reduced electrolyte was injected as it was between the counter electrode and sealed to prepare an element B. Using the elements A and B, light having an intensity of 1000 W / m 2 was irradiated with a solar simulator. The results are shown in Table 15. Conversion efficiency is 8.0% or more for ◎, 5.0% or more to less than 8.0% ○, 2.0% or more to less than 5.0% △, less than 2.0% Things were displayed as x.

本発明の色素は光電変換効率に優れ、この系でも有効であることがわかる。   It can be seen that the dye of the present invention is excellent in photoelectric conversion efficiency and is effective even in this system.

［実験１７］
（光電変換素子の作製）
図１に示す光電変換素子を以下のようにして作製した。
ガラス基板上に、透明導電膜としてフッ素をドープした酸化スズをスパッタリングにより形成し、これをレーザーでスクライブして、透明導電膜を２つの部分に分割した。
次に、水とアセトニトリルの容量比４：１からなる混合溶媒１００ｍｌにアナターゼ型酸化チタン（日本アエロジル社製のＰ−２５（商品名））を３２ｇ配合し、自転／公転併用式のミキシングコンディショナーを使用して均一に分散、混合し、半導体微粒子分散液を得た。この分散液を透明導電膜に塗布し、５００℃で加熱して受光電極を作製した。
その後、同様にシリカ粒子とルチル型酸化チタンとを４０：６０（質量比）で含有する分散液を作製し、この分散液を前記の受光電極に塗布し、５００℃で加熱して絶縁性多孔体を形成した。次いで対極として炭素電極を形成した。
次に、下記表１６に記載された増感色素（複数混合または単独）のエタノール溶液に、上記の絶縁性多孔体が形成されたガラス基板を５時間浸漬した。増感色素の染着したガラスを４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンの１０％エタノール溶液に３０分間浸漬した後、エタノールで洗浄し自然乾燥させた。このようにして得られる感光層の厚さは１０μｍであり、半導体微粒子の塗布量は２０ｇ／ｍ^２であった。電解液は、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム（０．５モル／ｌ）、ヨウ素（０．１モル／ｌ）のメトキシプロピオニトリル溶液を用いた。 [Experiment 17]
(Preparation of photoelectric conversion element)
The photoelectric conversion element shown in FIG. 1 was produced as follows.
On the glass substrate, tin oxide doped with fluorine was formed as a transparent conductive film by sputtering, and this was scribed with a laser to divide the transparent conductive film into two parts.
Next, 32 g of anatase-type titanium oxide (P-25 (trade name) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is mixed with 100 ml of a mixed solvent of water and acetonitrile having a volume ratio of 4: 1, and a rotating / revolving mixing conditioner is prepared. The resulting mixture was uniformly dispersed and mixed to obtain a semiconductor fine particle dispersion. This dispersion was applied to a transparent conductive film and heated at 500 ° C. to produce a light receiving electrode.
Thereafter, similarly, a dispersion containing 40:60 (mass ratio) of silica particles and rutile-type titanium oxide is prepared, and this dispersion is applied to the light receiving electrode and heated at 500 ° C. to form an insulating porous material. Formed body. Next, a carbon electrode was formed as a counter electrode.
Next, the glass substrate on which the above-described insulating porous body was formed was immersed in an ethanol solution of a sensitizing dye (mixed or single) described in Table 16 for 5 hours. The glass dyed with the sensitizing dye was immersed in a 10% ethanol solution of 4-tert-butylpyridine for 30 minutes, then washed with ethanol and naturally dried. The thickness of the photosensitive layer thus obtained was 10 μm, and the coating amount of semiconductor fine particles was 20 g / m ² . As the electrolytic solution, a methoxypropionitrile solution of dimethylpropylimidazolium iodide (0.5 mol / l) and iodine (0.1 mol / l) was used.

（光電変換効率の測定）
５００Ｗのキセノンランプ（ウシオ製）の光をＡＭ１．５Ｇフィルター（Ｏｒｉｅｌ社製）およびシャープカットフィルター（ＫｅｎｋｏＬ−４２、商品名）を通すことにより紫外線を含まない模擬太陽光を発生させた。この光の強度は８９ｍＷ／ｃｍ^２であった。作製した光電変換素子にこの光を照射し、発生した電気を電流電圧測定装置（ケースレー２３８型、商品名）にて測定した。これにより求められた光電気化学電池の変換効率を測定した結果を下記表１６に示した。結果は、変換効率が９．０％以上のものを◎、８．５％以上９．０％未満のものを○、８．０％以上８．５％未満のものを△、８．０％未満のものを×として評価した。 (Measurement of photoelectric conversion efficiency)
Simulated sunlight containing no ultraviolet rays was generated by passing the light of a 500 W xenon lamp (manufactured by Ushio) through an AM1.5G filter (manufactured by Oriel) and a sharp cut filter (KenkoL-42, trade name). The intensity of this light was 89 mW / cm ² . The produced photoelectric conversion element was irradiated with this light, and the generated electricity was measured with a current-voltage measuring device (Caseley 238 type, trade name). The results of measuring the conversion efficiency of the photoelectrochemical cell thus obtained are shown in Table 16 below. The results are ◎ for conversion efficiency of 9.0% or more, ◯ for 8.5% or more and less than 9.0%, △ for 8.0% or more and less than 8.5%, or 8.0% Those less than were evaluated as x.

増感色素Ｓ−４（前記例示化合物Ｈ７）、Ｓ−５（前記例示化合物Ｈ１０）の構造は以下に示した。   The structures of sensitizing dyes S-4 (Exemplified Compound H7) and S-5 (Exemplified Compound H10) are shown below.

本発明の色素を用いて作製された電気化学電池は、表１に示されているように、本出願の色素の組み合わせを使用した場合は、変換効率は９．０％以上と高い値を示した。その他のそれに対して、比較例は、変換効率は８．０％未満と不十分であった。   As shown in Table 1, the electrochemical cell produced using the dye of the present invention has a high conversion efficiency of 9.0% or more when the combination of the dyes of the present application is used. It was. On the other hand, in the comparative example, the conversion efficiency was insufficient at less than 8.0%.

［実験１８］ [Experiment 18]

３．色素増感太陽電池の作製
実験１０と同様に作製した色素増感電極Ａ（２０ｍｍ×２０ｍｍ）をこれと同じ大きさの白金蒸着ガラスと重ね合わせた。次に、両ガラスの隙間に毛細管現象を利用して電解質組成物を染み込ませ、電解質を酸化チタン電極中に導入した。これにより、図１に示すように、導電性ガラスからなる導電性支持体１（ガラスの透明基板上に導電層が設層されたもの）、感光体２、電荷移動体３、白金からなる対極４及びガラスの透明基板（図示せず）を順に積層しエポキシ系封止剤で封止した色素増感太陽電池を作製した。ただし、電解質組成物の粘度が高く毛細管現象を利用して電解質組成物を染み込ませることが困難な場合は、電解質組成物を５０℃に加温し、これを酸化チタン電極に塗布した後、この電極を減圧下に置き電解質組成物が十分浸透し電極中の空気が抜けた後、白金蒸着ガラス（対極）を重ね合わせて同様に色素増感太陽電池を作製した。 3. Production of Dye-Sensitized Solar Cell Dye-sensitized electrode A (20 mm × 20 mm) produced in the same manner as in Experiment 10 was superposed on platinum-deposited glass having the same size. Next, the electrolyte composition was impregnated into the gap between the two glasses using a capillary phenomenon, and the electrolyte was introduced into the titanium oxide electrode. Thus, as shown in FIG. 1, a conductive support 1 made of conductive glass (a conductive layer formed on a glass transparent substrate), a photoreceptor 2, a charge transfer body 3, and a counter electrode made of platinum. 4 and a transparent substrate (not shown) made of glass were sequentially laminated, and a dye-sensitized solar cell was prepared by sealing with an epoxy sealant. However, if the electrolyte composition has a high viscosity and it is difficult to impregnate the electrolyte composition using capillary action, the electrolyte composition is heated to 50 ° C. and applied to the titanium oxide electrode. After the electrode was placed under reduced pressure and the electrolyte composition sufficiently penetrated and the air in the electrode escaped, platinum-deposited glass (counter electrode) was overlaid to produce a dye-sensitized solar cell.

色素を変更して上述の工程を行い、試料番号１１−１〜１１−１０の色素増感太陽電池を作製した。各色素増感太陽電池に用いた電解質組成物としては、下記のヘテロ環４級塩化合物を９８質量％及びヨウ素を２質量％含有するものを用いた。

The above-described steps were performed by changing the dye, and dye-sensitized solar cells of sample numbers 11-1 to 11-10 were produced. As the electrolyte composition used for each dye-sensitized solar cell, a composition containing 98% by mass of the following heterocyclic quaternary salt compound and 2% by mass of iodine was used.

４．光電変換効率の測定
５００Ｗのキセノンランプ（ウシオ電気（株）製）の光をＡＭ１．５フィルター（Ｏｒｉｅｌ社製）及びシャープカットフィルター（Ｋｅｎｋｏ Ｌ−３７）ことにより紫外線を含まない模擬太陽光を発生させた。この光の強度は７０ｍＷ／ｃｍ^２であった。この模擬太陽光を、５０℃で色素増感太陽電池に照射し、発生した電気を電流電圧測定装置（ケースレーＳＭＵ２３８型）で測定した。また、８５℃で１０００時間暗所保存後の変換効率の低下率及び５００時間連続光照射後の変換効率の低下率も測定した。これらの結果を表１６に示す。変換効率が８．０％以上のものを◎◎、８．０％以下７．０％以上のものを◎、６．０％以上７．０％未満のものを○、５．０％以上６．０％未満のものを△、５．０％未満のものを×として表示した。変換効率が５．０％以上のものを合格とした。 4). Measurement of photoelectric conversion efficiency Light from a 500W xenon lamp (manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.) is generated by using AM1.5 filter (manufactured by Oriel) and sharp cut filter (Kenko L-37) to generate simulated sunlight that does not contain ultraviolet rays. I let you. The intensity of this light was 70 mW / cm ² . This simulated sunlight was irradiated to a dye-sensitized solar cell at 50 ° C., and the generated electricity was measured with a current-voltage measuring device (Keutley SMU238 type). Moreover, the reduction rate of the conversion efficiency after 1000-hour dark storage at 85 degreeC and the reduction rate of the conversion efficiency after 500-hour continuous light irradiation were also measured. These results are shown in Table 16. Conversion efficiency of 8.0% or more is ◎◎, 8.0% or less 7.0% or more ◎, 6.0% or more and less than 7.0% ○, 5.0% or more 6 Those less than 0.0% were shown as Δ, and those less than 5.0% as x. A conversion efficiency of 5.0% or more was regarded as acceptable.

表１７より、本発明の色素増感太陽電池は、変換効率の初期値はいずれも６.０％以上と高い値を示した。また、耐久性が向上していることがわかった。

From Table 17, the dye-sensitized solar cell of the present invention showed a high initial value of conversion efficiency of 6.0% or more. It was also found that the durability was improved.

［実験１９］
実験１０のエポキシ系封止剤として、エピコート８２８（（商品名）、ジャパンエポキシレジン社製）、硬化剤及びプラスチックペーストからなる樹脂組成物中に直径２５μｍのガラス球体がほぼ均一に分散された封止剤ペーストを用いたこと以外は同様にして、色素増感太陽電池を作製し、光電変換効率の測定を行った。
これにより求めた各色素増感太陽学電池の変換効率（η）、８５℃で１０００時間暗所保存後の変換効率の低下率、及び５００時間連続光照射後の変換効率の低下率を表１７に示す。変換効率が9.0%以上のものを◎◎、８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。変換効率が５．０％以上のものを合格とした。 [Experiment 19]
As an epoxy-based sealant in Experiment 10, a glass sphere having a diameter of 25 μm was dispersed almost uniformly in a resin composition comprising Epicoat 828 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), a curing agent, and a plastic paste. A dye-sensitized solar cell was prepared in the same manner except that the stopper paste was used, and the photoelectric conversion efficiency was measured.
Table 17 shows the conversion efficiency (η) of each dye-sensitized solar cell obtained in this manner, the rate of decrease in conversion efficiency after 1000 hours of storage at 85 ° C., and the rate of decrease in conversion efficiency after 500 hours of continuous light irradiation. Shown in A conversion efficiency of 9.0% or more is ◎◎, 8.0% or more is ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% Δ, less than 2.0% is indicated as x. A conversion efficiency of 5.0% or more was regarded as acceptable.

表１８より、本発明の色素増感太陽電池は、変換効率の初期値はいずれも８．０％以上と高い値を示した。また、暗所保存後及び連続光照射後において、いずれも低下率は15％以下と、比較例に比べて耐久性が優れていることがわかった。   From Table 18, the dye-sensitized solar cell of the present invention showed a high initial value of conversion efficiency of 8.0% or more. In addition, after storage in the dark and after continuous light irradiation, the decrease rate was 15% or less, indicating that the durability was superior to the comparative example.

＜実験２０＞
下記の方法に従って、色素増感太陽電池を作製し、評価した。その結果を表１９に示す。
（１）透明導電性支持体の作製
感光性電極用支持体として、表面がフッ素コートされた厚さ０．４ｍｍのシートの片面に、導電性の酸化スズの薄膜を厚さ２００ｎｍで均一にコーティングして可撓性のある透明導電性支持体を使用した。 <Experiment 20>
A dye-sensitized solar cell was prepared and evaluated according to the following method. The results are shown in Table 19.
(1) Production of transparent conductive support As a support for a photosensitive electrode, a conductive tin oxide thin film is uniformly coated at a thickness of 200 nm on one side of a 0.4 mm-thick sheet whose surface is fluorine-coated. Thus, a flexible transparent conductive support was used.

（２）対極用の導電性シートの作製
厚さ０．４ｍｍのポリイミド製カプトン（登録商標）フィルムの片面に、真空スパッタリング法によって厚さ３００ｎｍの白金膜で均一に被覆した。面抵抗は５Ω／ｃｍ^２であった。 (2) Production of conductive sheet for counter electrode A polyimide Kapton (registered trademark) film having a thickness of 0.4 mm was uniformly coated with a platinum film having a thickness of 300 nm on one side by a vacuum sputtering method. The sheet resistance was 5 Ω / cm ² .

（３）半導体微粒子分散液の調製
Ｃ．Ｊ．ＢａｒｂｅらのＪ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃ．８０巻、ｐ．３１５７の論文に記載の製造方法に従い、チタン原料にチタニウムテトライソプロポキシドを用い、オートクレーブ中での重合反応の温度を２３０℃に設定して、二酸化チタン濃度１１質量％のアナターゼ型二酸化チタンの分散液を合成した。得られた二酸化チタン粒子の一次粒子のサイズは１０〜３０ｎｍであった。得られた分散液を、超遠心分離機にかけて、粒子を分離し、凝集物を乾燥した後、メノウ乳鉢上で粉砕して白色粉末の半導体微粒子ａを得た。水とアセトニトリルの容量比４：１からなる混合溶媒１００ｃｃに、半導体微粒子ａを溶媒１００ｃｃあたり３２ｇの濃度で添加し、自転／公転併用式のミキシングコンディショナーを使って均一に分散、混合した。この結果、得られた白色の半導体微粒子分散液は、５０〜１５０Ｎ・ｓ／ｍ^２の高粘度のペースト状となり、このまま塗布に用いるのに適した液物性をもっていることがわかった。試料番号１２−６では、平均分子量が５０万のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の粉末を、溶媒１００ｃｃ当たり７．７ｇ配合した。その他の半導体微粒子分散液には、半導体微粒子以外の固形分は加えなかった。 (3) Preparation of semiconductor fine particle dispersion J. et al. Barbe et al. Am. Ceramic Soc. 80, p. Dispersion of anatase-type titanium dioxide having a titanium dioxide concentration of 11% by mass using titanium tetraisopropoxide as a titanium raw material and setting the temperature of the polymerization reaction in an autoclave to 230 ° C. according to the production method described in the article of 3157 A liquid was synthesized. The primary particle size of the obtained titanium dioxide particles was 10 to 30 nm. The obtained dispersion was applied to an ultracentrifuge to separate the particles, and the agglomerates were dried and then pulverized on an agate mortar to obtain white powdered semiconductor fine particles a. Semiconductor fine particles a were added to 100 cc of a mixed solvent having a volume ratio of 4: 1 of water and acetonitrile at a concentration of 32 g per 100 cc of the solvent, and uniformly dispersed and mixed by using a rotating / revolving mixing conditioner. As a result, the obtained white semiconductor fine particle dispersion became a paste with a high viscosity of 50 to 150 N · s / m ² , and was found to have liquid properties suitable for use as it is. In Sample No. 12-6, 7.7 g of polyethylene glycol (PEG) powder having an average molecular weight of 500,000 was blended per 100 cc of solvent. Solids other than the semiconductor fine particles were not added to the other semiconductor fine particle dispersions.

（４）半導体微粒子分散液中の固形分の測定
厚さ１．９ｍｍの無アルカリガラスの基板に分散液をアプリケーターで塗布し、４０〜７０μｍの厚さで塗布し、室温で１時間乾燥させた。その後、空気中、３５０℃で０．５時間加熱し、加熱前後の重量変化を測定したところ、前記試料番号１２−６の半導体微粒子以外の固形分含量は１％であった。それ以外試料の半導体微粒子以外の固形分含量は、０．３％であった。 (4) Measurement of solid content in semiconductor fine particle dispersion liquid The dispersion liquid was applied to a non-alkali glass substrate having a thickness of 1.9 mm with an applicator, applied to a thickness of 40 to 70 μm, and dried at room temperature for 1 hour. . Thereafter, the sample was heated in air at 350 ° C. for 0.5 hour, and the change in weight before and after heating was measured. As a result, the solid content other than the semiconductor fine particles of Sample No. 12-6 was 1%. The solid content of the sample other than the semiconductor fine particles was 0.3%.

（５）半導体微粒子層の作製
（１）で用意した透明導電性支持体に、（３）で調製した分散液をアプリケータで塗布し、室温下で１時間乾燥させることにより、４０〜７０μｍの均一な厚さの塗布層を形成した。さらに、この塗布層を表１２記載の条件で処理して、色素増感のための多孔質半導体微粒子層を作製した。多孔質半導体微粒子層の最終的な平均膜厚は、いずれも６〜７μｍであった。 (5) Production of semiconductor fine particle layer On the transparent conductive support prepared in (1), the dispersion prepared in (3) is applied with an applicator, and dried at room temperature for 1 hour. A coating layer having a uniform thickness was formed. Furthermore, this coating layer was processed under the conditions described in Table 12 to prepare a porous semiconductor fine particle layer for dye sensitization. The final average film thickness of the porous semiconductor fine particle layer was 6 to 7 μm.

（６）色素吸着溶液の調製
表１7に示した色素を乾燥したアセトニトリル：ｔ-ブタノール：エタノールを体積比で２：１：１の混合溶媒に、色素濃度が1×１０−４モル／リットルとなるように溶解した。この色素溶液に添加剤として、ｐ−Ｃ_９Ｈ_１９−Ｃ_６Ｈ_４−Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ）_３−（ＣＨ_２）_４−ＳＯ_３Ｎａの構造の有機スルホン酸誘導体を０．０２５モル／リットルの濃度となるように溶解して、色素吸着用溶液を調製した。 (6) Preparation of Dye Adsorption Solution Dye concentration is 1 × 10 −4 mol / liter in a 2: 1: 1 mixed solvent of acetonitrile: t-butanol: ethanol by drying the dyes shown in Table 17. It dissolved so that it might become. As an additive to the dye _{solution, p-C 9 H 19 -C} 6 H 4 -O- (CH 2 CH 2 -O) 3 - (CH 2) 0 to 4 _-SO 3 Na organic sulfonic acid derivative of structure A solution for dye adsorption was prepared by dissolving at a concentration of 0.025 mol / liter.

（７）色素の吸着
上記の多孔質半導体微粒子層を塗設した基板を、上記の吸着用色素溶液に浸漬して、攪拌下４０℃で３時間放置した。
このようにして半導体微粒子層に色素を吸着させ、感光層に用いる色素増感電極（感光性電極）を作製した。 (7) Adsorption of dye The substrate on which the porous semiconductor fine particle layer was coated was immersed in the dye solution for adsorption described above and allowed to stand at 40 ° C for 3 hours with stirring.
In this manner, a dye was adsorbed on the semiconductor fine particle layer to prepare a dye-sensitized electrode (photosensitive electrode) used for the photosensitive layer.

（８）色素増感太陽電池の作製
色素吸着した多孔質半導体微粒子層をかき落として、受光面積１．０ｃｍ^２（直径約１．１ｃｍ）の円型の感光性電極を形成した。この電極に対して、対極の白金蒸着ガラス基板を、熱圧着性のポリエチレンフイルム製のフレーム型スペーサー（厚さ２０μｍ）を挿入して重ね合わせ、スペーサー部分を１２０℃に加熱し両基板を圧着した。さらにセルのエッジ部をエポキシ樹脂接着剤でシールした。対極の基板のコーナー部にあらかじめ設けた電解液注液用の小孔を通して、電解液として、後述するいずれかのイミダゾリウムイオンＥ１〜Ｅ４／ヨウ素=５０：１(質量比)の組成から成る室温溶融塩を基板の小孔から毛細管現象を利用して電極間の空間にしみこませた。
Ｅ１：１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムヨージド
Ｅ２：１−ブチルー３−メチルイミダゾリウムヨージド
Ｅ３：1−メチルー３−プロピルイミダゾリウムヨージド
Ｅ４：１，３−ジ（２−（２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ）エチル）イミダゾリウムヨージド
以上のセル組立工程と、電解液注入の工程をすべて上記の露点−６０℃の乾燥空気中で実施した。溶融塩の注入後、真空下でセルを数時間吸引し感光性電極および溶融塩を含めたセル内部の脱気を行い、最終的に小孔を低融点ガラスで封じた。これにより、導電性支持体、色素が吸着された多孔質半導体微粒子電極（感光性電極）、電解液、対極および支持体が順に積層された色素増感太陽電池を作製した。 (8) Production of dye-sensitized solar cell The porous semiconductor fine particle layer adsorbed with the dye was scraped off to form a circular photosensitive electrode having a light receiving area of 1.0 cm ² (diameter: about 1.1 cm). A counter-plated platinum-deposited glass substrate is superimposed on this electrode by inserting a thermo-compressible polyethylene film frame spacer (thickness 20 μm), and the spacer portion is heated to 120 ° C. to pressure-bond both substrates. . Furthermore, the edge part of the cell was sealed with an epoxy resin adhesive. Through a small hole for electrolyte solution injection provided in advance in the corner of the counter electrode substrate, the room temperature is composed of any imidazolium ions E1 to E4 / iodine = 50: 1 (mass ratio) described later as the electrolyte. Molten salt was impregnated into the space between the electrodes from the small holes of the substrate using capillary action.
E1: 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide E2: 1-butyl-3-methylimidazolium iodide E3: 1-methyl-3-propylimidazolium iodide E4: 1,3-di (2- ( 2- (2-Methoxyethoxy) ethoxy) ethyl) imidazolium iodide The above cell assembly process and electrolyte injection process were all performed in dry air having the above dew point of −60 ° C. After injecting the molten salt, the cell was sucked for several hours under vacuum to deaerate the inside of the cell including the photosensitive electrode and the molten salt, and finally the small holes were sealed with low-melting glass. Thus, a dye-sensitized solar cell in which a conductive support, a porous semiconductor fine particle electrode (photosensitive electrode) on which a dye was adsorbed, an electrolytic solution, a counter electrode, and a support were sequentially laminated was produced.

（９）色素増感太陽電池の評価
５００Ｗのキセノンランプ（ウシオ電気社製）に太陽光シミュレーション用補正フィルター（Ｏｒｉｅｌ社製ＡＭ１．５ｄｉｒｅｃｔ（商品名））を装着し、上記色素増感太陽電池に対し、入射光強度が１００ｍＷ／ｃｍ^２の模擬太陽光を、多孔質半導体微粒子電極（感光性電極）の側から照射した。素子は恒温装置のステージ上に密着して固定し、照射中の素子の温度を５０℃に制御した。電流電圧測定装置（ケースレー社製ソースメジャーユニット２３８型（商品名））を用いて、素子に印加するＤＣ電圧を１０ｍＶ／秒の定速でスキャンし、素子の出力する光電流を計測することにより、光電流−電圧特性を測定した。これにより求められた上記の各種素子のエネルギー変換効率(η)を、セルの構成要素（半導体微粒子、増感色素）の内容とともに表１7に記載した。２４時間連続光照射後の変換効率の低下率も測定した。これらの結果を表１7に示す。変換効率が８．０％以上のものを◎、５．０％以上８．０％未満のものを○、２．０％以上５．０％未満のものを△、２．０％未満のものを×として表示した。変換効率が５．０％以上のものを合格とした。
(9) Evaluation of dye-sensitized solar cell A 500 W xenon lamp (manufactured by Ushio Inc.) is equipped with a correction filter for sunlight simulation (AM1.5 direct (trade name) manufactured by Oriel), and the above dye-sensitized solar cell On the other hand, simulated sunlight having an incident light intensity of 100 mW / cm ² was irradiated from the porous semiconductor fine particle electrode (photosensitive electrode) side. The element was fixed in close contact on the stage of a thermostat, and the temperature of the element during irradiation was controlled at 50 ° C. By measuring the photocurrent output from the device by scanning the DC voltage applied to the device at a constant speed of 10 mV / sec using a current-voltage measuring device (source measure unit 238 (trade name) manufactured by Keithley) The photocurrent-voltage characteristics were measured. The energy conversion efficiencies (η) of the various elements obtained as described above are shown in Table 17 together with the contents of the cell components (semiconductor fine particles and sensitizing dyes). The rate of decrease in conversion efficiency after 24 hours of continuous light irradiation was also measured. These results are shown in Table 17. Conversion efficiency of 8.0% or more is ◎, 5.0% or more and less than 8.0% ○, 2.0% or more and less than 5.0% △, less than 2.0% Was displayed as x. A conversion efficiency of 5.0% or more was regarded as acceptable.

表１９に示すように、導電性高分子製の導電性支持体に本発明の色素を吸着させた多孔質半導体微粒子層を形成した場合に、実用レベルの光電変換効率を有する色素増感太陽電池が得られた。特に半導体微粒子以外の固形分含量が０．３％の分散液を支持体に塗布し、熱処理を１２０〜１５０℃で行いその後紫外線照射し、その後本発明の色素を吸着させて多孔質半導体微粒子層を作製した場合は、光電変換効率が高くなった。
また、固形分の含量が１．０質量％の分散液を導電性高分子製の支持体に塗布し加熱することにより多孔質半導体微粒子層を作製し、本発明の色素を吸着させた場合も、比較色素を吸着させた場合と比較して、高い変換効率の色素増感太陽電池が得られることがわかった。さらに比較色素を用いた色素増感太陽電池の場合は、連続光照射後の変換効率の低下率が５０％以上と高くなったのに対し、本発明の色素を用いた色素増感太陽電池の場合は、連続光照射後の変換効率の低下率が２０％以下で、耐久性に優れることがわかった。 As shown in Table 19, a dye-sensitized solar cell having a practical level of photoelectric conversion efficiency when the porous semiconductor fine particle layer in which the dye of the present invention is adsorbed is formed on a conductive support made of a conductive polymer. was gotten. In particular, a dispersion liquid having a solid content other than semiconductor fine particles of 0.3% is applied to a support, heat treatment is performed at 120 to 150 ° C., ultraviolet irradiation is performed thereafter, and then the dye of the present invention is adsorbed to form a porous semiconductor fine particle layer In the case of producing, the photoelectric conversion efficiency was increased.
In addition, a porous semiconductor fine particle layer is produced by applying a dispersion liquid having a solid content of 1.0% by mass to a support made of a conductive polymer and heating it, and the dye of the present invention is adsorbed. It was found that a dye-sensitized solar cell with high conversion efficiency can be obtained as compared with the case where a comparative dye is adsorbed. Furthermore, in the case of a dye-sensitized solar cell using a comparative dye, the rate of decrease in conversion efficiency after continuous light irradiation was as high as 50% or more, whereas in the dye-sensitized solar cell using the dye of the present invention, In the case, the reduction rate of the conversion efficiency after continuous light irradiation was 20% or less, and it was found that the durability was excellent.

１ 導電性支持体
２ 感光体層
２１ 色素
２２ 半導体微粒子
３ 電荷移動体層
４ 対極
５ 受光電極
６ 回路
１０ 光電変換素子
１００ 光電気化学電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive support body 2 Photoconductor layer 21 Dye 22 Semiconductor fine particle 3 Charge transfer body layer 4 Counter electrode 5 Photosensitive electrode 6 Circuit 10 Photoelectric conversion element 100 Photoelectrochemical cell

Claims (9)

下記一般式（１）で表される金属錯体色素により増感された半導体微粒子を含む感光体層を有することを特徴とする光電変換素子。

Ｍ（ＬＬ^１）_ｍ１（Ｘ）_ｍ２・ＣＩ 一般式（１）

（一般式（１）中、Ｍは金属原子であって、Ｘはそれぞれ独立にアシルオキシ基、オキザリレン基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、カルボニル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座または２座の配位子、あるいはジアルキルケトンまたはカルボンイミドからなる１座または２座の配位子を表す。
ＬＬ^１は下記一般式（２）で表される多座配位子を表す。

ただし、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄはそれぞれ独立に５または６員環を構成するのに必要な非金属原子群を表す。ＬＬ^１には酸性基Ａ及び＊−Ｒ^Ａで表される基が置換している（＊は置換位置を表す。）。Ｒ^Ａは置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ下記一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表される基を表す。
ｍ１は１である。
ｍ２は０〜２である。
ＣＩは電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。）

（一般式（４ａ）〜（４ｇ）において、Ｂは炭素数５〜３０のアルキル基を表す。Ｙ ^２ 、Ｙ ^３ 、及びＹ ⁴ はそれぞれ独立にＣ、Ｏ、ＳまたはＮを表す。Ｚは水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を表す。ｎ１は１以上の整数を表す。ｍは０または１を表す。） A photoelectric conversion element having a photoreceptor layer containing semiconductor fine particles sensitized by a metal complex dye represented by the following general formula (1).

M (LL ¹ ) _m1 (X) _m2 · CI general formula (1)

(In General Formula (1), M is a metal atom, and X is independently an acyloxy group, an oxalylene group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, Thiocarbonate group, dithiocarbonate group, trithiocarbonate group, acyl group, carbonyl group, thiocyanate group, isothiocyanate group, cyanate group, isocyanate group, halogen atom, cyano group, alkylthio group, arylthio group, alkoxy group and It represents a monodentate or bidentate ligand coordinated with a group selected from the group consisting of aryloxy groups, or a monodentate or bidentate ligand composed of dialkyl ketone or carbonimide.
LL ¹ represents a polydentate ligand represented by the following general formula (2).

However, Za, Zb, Zc, and Zd each independently represent a nonmetallic atom group necessary for constituting a 5- or 6-membered ring. A group represented by an acidic group A and * -R ^A is substituted on LL ¹ (* represents a substitution position). R ^A is a functional group having a clogP value of 6.0 or more when the bond at the substitution position * is replaced with a hydrogen atom , and represents a group represented by the following general formulas (4a) to (4g) .
m1 is 1.
m2 is 0-2.
CI represents a counter ion when a counter ion is required to neutralize the charge. )

(In General Formulas (4a) to (4g), B represents an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. Y ² , Y ³ , and Y ⁴ each independently represent C, O, S, or N. Z represents Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, n1 represents an integer of 1 or more, and m represents 0 or 1.) 前記酸性基Ａがカルボキシル基であることを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the acidic group A is a carboxyl group. ＬＬ^１において、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄにより形成される環がピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、およびベンゾチアゾール環からなる群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換素子。 In LL ¹ , the ring formed by Za, Zb, Zc, Zd is a pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, thiazole ring, oxazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, the photoelectric conversion element according to claim 1 or 2, characterized in that at least one selected from the group consisting of benzoxazole ring, and a benzothiazole ring. 一般式（１）中のＭが、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｏｓ、Ｃｕ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｐｈ、Ｒｅ、Ｍｎ、またはＺｎであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光電変換素子。 M in the general formula (1) is Ru , Fe, Os, Cu, W, Cr, Mo, Ni, Pd, Pt, Co, Ir, Ph, Re, Mn, or Zn The photoelectric conversion element of any one of Claims 1-3 . 前記感光体層にさらにほかの色素を含有させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contained further addition of the dye to the photosensitive layer. 前記ほかの色素が金属原子を含まない有機色素であることを特徴とする請求項５に記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 5, wherein the other dye is an organic dye containing no metal atom. 前記ほかの色素が、下記一般式（１３）で表される構造を有することを特徴とする請求項５に記載の光電変換素子。

Ｍｚ（ＬＬ^１１）ｍ_１１（ＬＬ^１２）ｍ_１２（Ｘ）ｍ_１３・ＤＩ 一般式（１３）

［一般式（１３）において、Ｍｚは金属原子を表し、ＬＬ^１１は下記一般式（１４）で表される２座又は３座の配位子であり、ＬＬ^１２は下記一般式（１５）で表される２座又は３座の配位子である。
Ｘはアシルオキシ基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座又は２座の配位子、あるいはハロゲン原子、カルボニル、ジアルキルケトン、１，３−ジケトン、カルボンアミド、チオカルボンアミドまたはチオ尿素からなる１座または２座の配位子を表す。
ｍ１１は０〜３の整数を表し、ｍ１１が２以上のとき、ＬＬ^１１は同じでも異なっていてもよい。ｍ１２は０〜３の整数を表し、ｍ１２が２のとき、ＬＬ^１２は同じでも異なっていてもよい。ただし、ｍ１１とｍ１２のうち少なくとも一方は１以上の整数である。
ｍ１３は０〜２の整数を表し、ｍ１３が２のとき、Ｘは同じでも異なっていてもよく、Ｘ同士が連結していてもよい。
ＤＩは一般式（１３）において、電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。］

［一般式（１４）において、Ｒ^１０１及びＲ^１０２はそれぞれ独立に、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホリル基またはホスホニル基を表す。Ｒ^１０３及びＲ^１０４はそれぞれ独立に置換基を表し、Ｒ^１０５及びＲ^１０６はそれぞれ独立にアリール基又はヘテロ環基を表す。ｄ１及びｄ２はそれぞれ０以上の整数を表す。
Ｌ^１及びＬ^２はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換のエテニレン基及び／又はエチニレン基からなり、Ｌ^１及びＬ^２が結合しているピリジン環と共役している。
ａ１及びａ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表し、ａ１が２以上のときＲ^１０１は同じでも異なっていてもよく、ａ２が２以上のときＲ^１０２は同じでも異なっていてもよく、ｂ１及びｂ２はそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｂ１が２以上のときＲ^１０３は同じでも異なっていてもよく、Ｒ^１０３は互いに連結して環を形成してもよく、ｂ２が２以上のときＲ^１０４は同じでも異なっていてもよく、Ｒ^１０４は互いに連結して環を形成してもよい。ｂ１及びｂ２が共に１以上のとき、Ｒ^１０３とＲ^１０４が連結して環を形成してもよい。ｄ３は０以上の整数である。］

［一般式（１５）において、Ｚａ、Ｚｂ及びＺｃはそれぞれ独立に、５又は６員環を形成しうる非金属原子群を表し、それぞれ独立に酸性基を有していてもよい。ｃは０又は１を表す。］ The said other pigment | dye has a structure represented by following General formula (13), The photoelectric conversion element of Claim 5 characterized by the above-mentioned.

Mz (LL ¹¹ ) m ₁₁ (LL ¹² ) m ₁₂ (X) m ₁₃ · DI General formula (13)

[In General Formula (13), Mz represents a metal atom, LL ¹¹ is a bidentate or tridentate ligand represented by the following General Formula (14), and LL ¹² is represented by the following General Formula (15): The bidentate or tridentate ligand represented.
X is an acyloxy group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, a thiocarbonate group, a dithiocarbonate group, a trithiocarbonate group, an acyl group, a thiocyanate group, A monodentate or bidentate ligand coordinated by a group selected from the group consisting of an isothiocyanate group, a cyanate group, an isocyanate group, a cyano group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkoxy group and an aryloxy group, or a halogen atom Represents a monodentate or bidentate ligand consisting of carbonyl, dialkyl ketone, 1,3-diketone, carbonamide, thiocarbonamide or thiourea.
m11 represents an integer of 0 to 3, when m11 is 2 or more, ^{LL 11} may be the same or different. m12 represents an integer of 0 to 3, when m12 is 2, ^{LL 12} may be the same or different. However, at least one of m11 and m12 is an integer of 1 or more.
m13 represents an integer of 0 to 2, and when m13 is 2, Xs may be the same or different, and Xs may be linked together.
DI represents a counter ion in the general formula (13) when a counter ion is necessary to neutralize the charge. ]

[In General Formula (14), R ¹⁰¹ and R ¹⁰² each independently represent a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a hydroxamic acid group, a phosphoryl group, or a phosphonyl group. R ¹⁰³ and R ¹⁰⁴ each independently represent a substituent, and R ¹⁰⁵ and R ¹⁰⁶ each independently represent an aryl group or a heterocyclic group. d1 and d2 each represents an integer of 0 or more.
L ¹ and L ² are each independently a substituted or unsubstituted ethenylene group and / or ethynylene group, and are conjugated to a pyridine ring to which L ¹ and L ² are bonded.
a1 and a2 each independently represent an integer of 0 to 3, R ¹⁰¹ may be the same or different when a1 is 2 or more, and R ¹⁰² may be the same or different when a2 is 2 or more, b1 And b2 each independently represents an integer of 0 to 3. When b1 is 2 or more, R ¹⁰³ may be the same or different, R ¹⁰³ may be linked to each other to form a ring, and when b2 is 2 or more, R ¹⁰⁴ may be the same or different. ¹⁰⁴ may be connected to each other to form a ring. When b1 and b2 are both 1 or ^more, may be linked to form a ring ^{R 103} and ^{R 104} are. d3 is an integer of 0 or more. ]

[In the general formula (15), Za, Zb and Zc each independently represent a non-metallic atom group capable of forming a 5- or 6-membered ring, and may each independently have an acidic group. c represents 0 or 1; ] 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光電変換素子を用いることを特徴とする光電気化学電池。 A photoelectrochemical cell using the photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 7 . 下記一般式（１）で表される金属錯体色素を含有する光電変換素子用組成物。

Ｍ（ＬＬ^１）_ｍ１（Ｘ）_ｍ２・ＣＩ 一般式（１）

（一般式（１）中、Ｍは金属原子であって、Ｘはそれぞれ独立にアシルオキシ基、オキザリレン基、アシルチオ基、チオアシルオキシ基、チオアシルチオ基、アシルアミノオキシ基、チオカルバメート基、ジチオカルバメート基、チオカルボネート基、ジチオカルボネート基、トリチオカルボネート基、アシル基、カルボニル基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、イソシアネート基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシ基およびアリールオキシ基からなる群から選ばれた基で配位する１座または２座の配位子、あるいはジアルキルケトンまたはカルボンイミドからなる１座または２座の配位子を表す。
ＬＬ^１は下記一般式（２）で表される多座配位子を表す。

ただし、Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ、Ｚｄはそれぞれ独立に５または６員環を構成するのに必要な非金属原子群を表す。ＬＬ^１には酸性基Ａ及び＊−Ｒ^Ａで表される基が置換している（＊は置換位置を表す。）。Ｒ^Ａは置換位置＊の結合を水素原子に置き換えたときのｃｌｏｇＰ値が６．０以上である官能基であって、かつ下記一般式（４ａ）〜（４ｇ）で表される基を表す。
ｍ１は１である。
ｍ２は０〜２である。
ＣＩは電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。）

（一般式（４ａ）〜（４ｇ）において、Ｂは炭素数５〜３０のアルキル基を表す。Ｙ ^２ 、Ｙ ^３ 、及びＹ ⁴ はそれぞれ独立にＣ、Ｏ、ＳまたはＮを表す。Ｚは水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を表す。ｎ１は１以上の整数を表す。ｍは０または１を表す。）
The composition for photoelectric conversion elements containing the metal complex pigment | dye represented by following General formula (1).

M (LL ¹ ) _m1 (X) _m2 · CI general formula (1)

(In General Formula (1), M is a metal atom, and X is independently an acyloxy group, an oxalylene group, an acylthio group, a thioacyloxy group, a thioacylthio group, an acylaminooxy group, a thiocarbamate group, a dithiocarbamate group, Thiocarbonate group, dithiocarbonate group, trithiocarbonate group, acyl group, carbonyl group, thiocyanate group, isothiocyanate group, cyanate group, isocyanate group, halogen atom, cyano group, alkylthio group, arylthio group, alkoxy group and It represents a monodentate or bidentate ligand coordinated with a group selected from the group consisting of aryloxy groups, or a monodentate or bidentate ligand composed of dialkyl ketone or carbonimide.
LL ¹ represents a polydentate ligand represented by the following general formula (2).

However, Za, Zb, Zc, and Zd each independently represent a nonmetallic atom group necessary for constituting a 5- or 6-membered ring. A group represented by an acidic group A and * -R ^A is substituted on LL ¹ (* represents a substitution position). R ^A is a functional group having a clogP value of 6.0 or more when the bond at the substitution position * is replaced with a hydrogen atom , and represents a group represented by the following general formulas (4a) to (4g) .
m1 is 1.
m2 is 0-2.
CI represents a counter ion when a counter ion is required to neutralize the charge. )

(In General Formulas (4a) to (4g), B represents an alkyl group having 5 to 30 carbon atoms. Y ² , Y ³ , and Y ⁴ each independently represent C, O, S, or N. Z represents Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, n1 represents an integer of 1 or more, and m represents 0 or 1.)

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