染料敏化太陽能電池的制作方法
【專利摘要】染料敏化太陽能電池，其包含：透明導電膜基板；第一電極，所述第一電極被提供有電子傳輸化合物層，所述電子傳輸化合物層由各個均用敏化染料涂布的納米顆粒構(gòu)成；電荷轉(zhuǎn)移層；空穴傳輸層；和第二電極，其中第一電極、電荷轉(zhuǎn)移層、空穴傳輸層和第二電極以此順序在透明導電膜基板上提供，和其中電荷轉(zhuǎn)移層包含金屬絡合物鹽，并且空穴傳輸層包含聚合物。
【專利說明】
染料敏化太陽能電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設及染料敏化太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，作為化石燃料的替代能源和全球變暖的對策，太陽能電池的重要性已經(jīng)增 加。但是，W娃太陽能電池代表的當前的太陽能電池目前是昂貴的，并且運個高成本是阻止 太陽能電池普及的因素。
[0003] 因此，各種低成本太陽能電池的研究與開發(fā)已經(jīng)被實施。它們當中，對染料敏化太 陽能電池應用于實際應用具有高期望值，所述染料敏化太陽能電池已被來自洛桑聯(lián)邦理工 學院化cole polytechnique Federale de Lausanne)的Graetzel等報道（參見，例如，口化 1和NPL 1和2)。該太陽能電池的結(jié)構(gòu)包含提供于透明導電玻璃基板上的多孔金屬氧化物半 導體、吸附在其表面上的染料、具有氧化還原偶(redox couple)的電解質(zhì)、和對電極。通過 使得金屬氧化物半導體電極(如氧化鐵)多孔，從而增加其表面積，并且吸附作為染料的釘 絡合物的每個分子，Graetzel和其他人已經(jīng)顯著改進了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0004] 印刷方法可W應用于生產(chǎn)電池的方法，并且昂貴的生產(chǎn)設備對于生產(chǎn)電池是不需 要的。因此，在生產(chǎn)成本上的減少是意料之中的。但是，該太陽能電池包含艦和揮發(fā)性溶劑， 并且存在由于艦-氧化還原系統(tǒng)的劣化而導致的發(fā)電效率降低或者電解質(zhì)蒸發(fā)或泄露的問 題。
[0005] 為了解決運些問題，下面的固體染料敏化太陽能電池已被報道。
[0006] 1)使用無機半導體的固體染料敏化太陽能電池(參見，例如，NPL 3和4)
[0007] 2)使用低分子量有機空穴傳輸材料的固體染料敏化太陽能電池(參見，例如，P化2 和NPL 5和6)
[000引3)使用導電聚合物的固體染料敏化太陽能電池(參見，例如，P化3和NPL 7)
[0009]在NPL 3公開的太陽能電池中，艦化銅被用作P-型半導電層的構(gòu)成材料。已知，盡 管太陽能電池在其剛剛生產(chǎn)后呈現(xiàn)了相對良好的光電轉(zhuǎn)換效率，但由于艦化銅晶粒的生長 引起劣化的原因，該太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率在幾個小時內(nèi)降低一半。因此，在NPL 4公 開的太陽能電池中，通過加入咪挫嘟翰硫氯酸鹽阻止艦化銅結(jié)晶。但是，其不足W阻止該結(jié) 晶。
[0010] NPL 5中公開的使用有機空穴傳輸材料的固體染料敏化太陽能電池已被化gen等 報道，并且隨后被Graetzel等開發(fā)。（參見NPL 6)。
[0011] 在PTL2中公開的使用S苯胺化合物的固體染料敏化太陽能電池中，通過真空沉積 =苯胺化合物形成電荷傳輸層。因此，=苯胺化合物不能到達多孔半導體的多孔的內(nèi)部區(qū) 域，并且因此僅實現(xiàn)低轉(zhuǎn)換效率。
[0012] 在NPL 6中公開的實例中，通過將螺空穴傳輸材料溶解在有機溶劑中，和通過旋轉(zhuǎn) 涂布施加所得溶液，獲得納米二氧化鐵顆粒和空穴傳輸材料的組合物。太陽能電池中的納 米二氧化鐵顆粒的膜厚度的最佳值被指定為約化m，與使用艦電解質(zhì)的情況下IOwii到20皿 范圍相比，所述膜厚度是極其薄的。因此，吸附在氧化鐵上的染料量小，并且很難充分地進 行光吸收或載流子生成。其性能沒有到達使用電解質(zhì)的太陽能電池的水平。納米二氧化鐵 顆粒的膜厚度為化m的原因是因為隨著膜厚度增加空穴傳輸材料的滲透不能被充分地進 行。
[0013] 關(guān)于使用導電聚合物的固體太陽能電池，來自大阪大學(Osaka University)的 化nagida等已經(jīng)報道了使用聚化咯的太陽能電池(參見NPL 7)。該太陽能電池也呈現(xiàn)低轉(zhuǎn) 換效率。在PTL 3中公開的使用聚嚷吩衍生物的固體染料敏化太陽能電池中，在染料吸附到 其上的多孔氧化鐵電極上利用電解聚合提供電荷轉(zhuǎn)移層。但是，存在染料與氧化鐵分離，或 染料分解的問題。
[0014] 如上所述，目前的情況是，任何傳統(tǒng)的固體染料敏化太陽能電池還不具有令人滿 意的性能。
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[0030] 發(fā)明概述 [00川技術(shù)問題
[0032] 本發(fā)明旨在解決上述問題并提供固體染料敏化太陽能電池，所述固體染料敏化太 陽能電池與傳統(tǒng)技術(shù)中的電池相比具有良好的長期穩(wěn)定性，并且其生產(chǎn)力也良好。
[0033] 解決問題的方案
[0034] 作為為了解決上述問題而努力進行的研究的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可W提供高性能染料 敏化太陽能電池并且完成本發(fā)明。
[0035] 可W通過本發(fā)明的具有W下結(jié)構(gòu)（1)的"染料敏化太陽能電池"解決上述問題。
[0036] (1)染料敏化太陽能電池，其包含：
[0037] 透明導電膜基板；
[0038] 第一電極，所述第一電極被提供有電子傳輸化合物層，所述電子傳輸化合物層由 各個均用敏化染料涂布的納米顆粒構(gòu)成；
[0039] 電荷轉(zhuǎn)移層；
[0040] 空穴傳輸層;和
[0041] 第二電極，
[0042] 其中第一電極、電荷轉(zhuǎn)移層、空穴傳輸層和第二電極W此順序在透明導電膜基板 上提供，并且
[0043] 其中電荷轉(zhuǎn)移層包含金屬絡合物鹽，并且空穴傳輸層包含聚合物。
[0044] 本發(fā)明的有利效果
[0045] 本發(fā)明的染料敏化太陽能電池可W獲得良好性能的染料敏化太陽能電池，因為本 發(fā)明的染料敏化太陽能電池具有W上（1)中所描述的結(jié)構(gòu)。特別地，本發(fā)明顯示了良好效 果：固體染料敏化太陽能電池與傳統(tǒng)太陽能電池相比具有良好的長期穩(wěn)定性，并且其生產(chǎn) 力也良好。
【附圖說明】
[0046] 圖1是說明本發(fā)明太陽能電池的結(jié)構(gòu)的一個實例的示意圖。
[0047] 圖2是合成實施例1中獲得的S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(II)高氯酸鹽的IR光譜。
[004引圖3是合成實施例2中獲得的S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(III)高氯酸鹽的IR光譜。
[0049] 圖4是合成實施例3中獲得的S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(II)四氯基棚酸鹽的IR光譜。
[0050] 圖5是合成實施例4中獲得的S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(III)四氯基棚酸鹽的IR光譜。
[0051] 實施方式說明
[0052] 在下文中本發(fā)明被具體說明。
[0053] 基于圖1說明染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)。
[0054] 注意，圖1是染料敏化太陽能電池的橫截面視圖。
[0055] 在圖1所說明的實施方式中，染料敏化太陽能電池具有運樣的結(jié)構(gòu)：其中在基板1 上提供電極2;由密集電子傳輸層3和微粒電子傳輸層4構(gòu)成的電子傳輸層5、涂布該電子傳 輸層的光敏劑6、由電荷轉(zhuǎn)移層7和空穴傳輸材料層8構(gòu)成的傳輸層和第二電極9被依次提 供。
[0化6] <電子-收集電極〉
[0057] 在本發(fā)明中使用的電子-收集電極2不被特別地限定，只要其是由對可見光線透明 的導電材料形成的。關(guān)于電子-收集電極2,典型光電轉(zhuǎn)換元件或在液晶面板中使用的傳統(tǒng) 電極可W被使用。
[0058] 其實例包括氧化銅錫（下文被稱為口 0)、滲氣氧化錫(下文被稱為FT0)、滲錬氧化 錫(下文被稱為AT0)、氧化銅鋒、氧化妮鐵和石墨締。它們中的每種均可形成單層，或它們中 的兩種或更多種形成層壓材料。
[0059] 電子-收集電極的厚度優(yōu)選為Snm至Ij 100皿，更優(yōu)選50nm到10皿。
[0060] 而且，為了維持電子-收集電極的一定硬度，電子-收集電極被優(yōu)選地提供在由對 可見光透明的材料形成的基板上。關(guān)于基板，例如，玻璃、透明塑料板、透明塑料膜或無機透 明水晶被使用。
[0061] 與電子-收集電極整合的傳統(tǒng)基板也可W被使用。其實例包括FTO涂布玻璃、ITO涂 布玻璃、氧化鋒/侶涂布玻璃、FTO涂布透明塑料膜和ITO涂布透明塑料膜。
[0062] 而且，使用的可為基板，如玻璃基板，在所述基板上提供透明電極或具有透光結(jié)構(gòu) (如W網(wǎng)孔或條紋的形式)的金屬電極，所述透明電極中氧化錫或氧化銅用具有不同原子價 的陽離子或陰離子滲雜。運些可被單獨使用、或作為混合物使用、或作為層壓材料使用。
[0063] 而且，金屬導線可被使用，目的是為了降低基板1的電阻。
[0064] 金屬導線的材料實例包括金屬，如侶、銅、銀、金、銷和儀。金屬導線通過氣相沉積、 瓣射或接觸焊接(con化Ct bonding)被提供在基板上，隨后在其上提供口0或FT0。
[00化] < 電子傳輸層〉
[0066] 在本發(fā)明的太陽能電池中，由半導體形成的薄膜作為電子傳輸層5被提供在電子-收集電極2上。
[0067] 電子傳輸層5優(yōu)選地具有單層或多層結(jié)構(gòu)，其中密集電子傳輸層3在電子-收集電 極2上形成，并且多孔電子傳輸層4在密集電子傳輸層3上形成。
[0068] 為了阻止電子-收集電極2和電荷轉(zhuǎn)移層7之間的電子接觸而形成密集電子傳輸層 3。因此，針孔或裂縫可在密集電子傳輸層3中形成，只要電子-收集電極和空穴傳輸層彼此 沒有物理上接觸。
[0069] 密集電子傳輸層的厚度沒有限制，但是其厚度優(yōu)選為IOnm到1皿，更優(yōu)選20nm到 TOOnm。
[0070] 注意，與電子傳輸層5聯(lián)合使用的術(shù)語"密集"意指與電子傳輸層5中半導體顆粒的 裝填密度相比，無機氧化物半導體W更高密度裝填。
[0071] 在密集電子傳輸層3上形成的多孔電子傳輸層4可為單層或多層。
[0072] 如果是多層，每個層中包含具有不同粒徑的半導體顆粒的分散液可被施加 W給出 多個層(give multiple layers),或者每個具有不同類型的半導體，或樹脂和添加劑的不 同組合物的涂層可被提供W給出多個層。
[0073] 當通過一次涂布獲得的涂層厚度不足夠時，多層涂布是有效的方法。
[0074] 典型地，隨著電子傳輸層厚度增加，每單位投影面積攜載的光敏化合物的量增加。 因此，光的捕獲率增加。但是，隨著注入電子的擴散長度增加，由于電荷重組（charge recombination)而導致的損失增加。因此，電子傳輸層的厚度優(yōu)選為IOOnm到100曲1。
[0075] 半導體不被特別地限定，并且可W從本領(lǐng)域已知的傳統(tǒng)半導體中選擇。
[0076] 其具體的實例包括單一半導體(例如，娃和錯）、化合物半導體(例如，金屬硫族化 物)和具有巧鐵礦結(jié)構(gòu)的化合物。
[0077] 金屬硫族化物的實例包括:鐵、錫、鋒、鐵、鶴、錯、給、鎖、銅、姉、錠、銅、饑、妮或粗 的氧化物;儒、鋒、鉛、銀、錬或祕的硫化物;儒或鉛的砸化物;和儒的蹄化物。
[0078] 關(guān)于其它化合物半導體，優(yōu)選的是鋒、嫁、銅或儒的憐化物、神化嫁、砸化銅銅和硫 化銅銅。
[0079] 關(guān)于具有巧鐵礦的化合物，優(yōu)選的是鐵酸鎖、鐵酸巧、鐵酸鋼、鐵酸領(lǐng)和妮酸鐘。
[0080] 它們之中，氧化物半導體是優(yōu)選的，并且氧化鐵、氧化鋒、氧化錫和氧化妮是特別 優(yōu)選的。運些可被單獨使用或作為混合物使用。運些半導體的任何一種的晶體結(jié)構(gòu)不被特 別地限定，并且其晶體結(jié)構(gòu)可為單晶、多晶或無定形的。
[0081] 半導體顆粒的尺寸不被特別地限定，但是其初級顆粒的平均粒徑優(yōu)選是Inm到 1 OOnm，更優(yōu)選 5nm 到 50nm。
[0082] 而且，效率可W通過混合或堆積具有更大平均粒徑的半導體顆粒W散射入射光進 行改善。在運種情況下，半導體的平均粒徑優(yōu)選是50nm到500nm。
[0083] 電子傳輸層的形成方法不被特別地限定，并且其實例包括用于在真空中形成薄膜 的方法如瓣射和濕膜形成方法。
[0084] 考慮到生產(chǎn)成本，濕膜形成方法是優(yōu)選的。制備漿料和將漿料涂布在電子-收集電 極基板上的方法是優(yōu)選的，在所述漿料中分散半導體顆粒的粉末或溶膠。
[0085] 在使用濕膜形成方法的情況下，涂布方法不被特別地限定，并且涂布可W依照傳 統(tǒng)方法進行。
[0086] 關(guān)于涂布方法，例如，可W使用各種方法，如浸潰涂布、噴霧涂布、線棒涂布、旋轉(zhuǎn) 涂布、漉筒涂布、刮刀涂布、照相凹版涂布和濕式印刷(例如，凸版印刷、膠版印刷、照相凹版 印刷、凹版印巧Ij、橡膠板印刷和絲網(wǎng)印刷）。
[0087] 在通過機械粉碎或依靠研磨機制備分散液的情況下，分散液通過在水或有機溶劑 中分散單獨的半導體顆?；蛘甙雽w顆粒和樹脂的混合物而形成。
[0088] 用于此的樹脂的實例包括：乙締基化合物的聚合物或共聚物(例如，苯乙締、醋酸 乙締醋、丙締酸醋和甲基丙締酸醋）、有機娃樹脂、苯氧基樹脂、聚諷樹脂、聚乙締醇縮下醒 樹脂、聚乙締醇縮甲醒樹脂、聚醋樹脂、纖維素醋樹脂、纖維素酸樹脂、氨基甲酸乙醋樹脂、 酪樹脂、環(huán)氧樹脂、聚碳酸醋樹脂、聚丙締酸醋樹脂、聚酷胺樹脂和聚酷亞胺樹脂。
[0089] 其中分散半導體顆粒的溶劑的實例包括水、基于醇的溶劑(例如，甲醇、乙醇、異丙 醇和a-祗品醇）、基于酬的溶劑（例如，丙酬、甲基乙基酬和甲基異下基酬）、基于醋的溶劑 (例如，甲酸乙醋、乙酸乙醋和醋酸正下醋）、基于酸的溶劑(例如，二乙基酸、二甲氧基乙燒、 四氨巧喃、二氧戊環(huán)和二幡燒）、基于酷胺的溶劑(例如，N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙 酷胺和N-甲基-2-化咯燒酬）、基于面代控的溶劑(例如，二氯甲燒、氯仿、S漠甲燒、艦甲燒、 二氯乙燒、立氯乙燒、立氯乙締、氯苯、鄰二氯苯、氣苯、漠苯、艦苯和1-氯糞)和基于控的溶 劑(例如，正戊燒、正己燒、正辛燒、1,5-己二締、環(huán)己燒、甲基環(huán)己燒、環(huán)己二締、苯、甲苯、鄰 二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙基苯和異丙基苯）。運些可被單獨使用，或通過混合它們之 中的兩種或多種作為混合溶劑使用。
[0090] 為了阻止顆粒重新聚集，酸（例如，鹽酸、硝酸和醋酸）、界面活化劑(例如，聚氧乙 締（10)辛基苯基酸)或馨合劑(例如，乙酷丙酬、2-氨基乙醇和乙二胺)可被加入至半導體顆 粒的分散液，或通過溶膠-凝膠方法獲得的半導體顆粒的糊狀物。
[0091 ]而且，出于提高膜形成能力的目的，加入增稠劑也是有效的。
[0092] 所加入的增稠劑的實例包括:聚合物，如聚乙二醇和聚乙締醇；和增稠劑，如乙基 纖維素。
[0093] 半導體顆粒在涂布后優(yōu)選地經(jīng)受烘賠、微波福射、電子束福射或激光束福射，W便 彼此電子接觸，和提高膜強度，或粘附于基板。運些處理可單獨或結(jié)合進行。
[0094] 在進行烘賠的情況下，烘賠溫度不被特別地限定。因為當溫度過高時，存在基板的 電阻變高或基板融化的情況，所W烘賠溫度優(yōu)選是30°C至700°C，更優(yōu)選100°C至600°C。而 且，烘賠持續(xù)時間不被特別地限定，但是烘賠持續(xù)時間優(yōu)選是10分鐘至10小時。
[00%]在烘賠后，例如，可進行使用四氯化鐵水溶液或與有機溶劑的混合溶液的化學鍛， 或使用=氯化鐵水溶液的電化學鍛，W便提高半導體顆粒的表面積，或增加從光敏化合物 到半導體顆粒的電子注入效率。
[0096] 關(guān)于微波福射，微波可從形成電子傳輸層之側(cè)，或從背側(cè)施加。
[0097] 福射的持續(xù)時間不被特別地限定，但是其優(yōu)選在1小時內(nèi)。
[0098] 通過層壓具有數(shù)十納米直徑的半導體顆粒而形成的膜，通過燒結(jié)形成多孔狀態(tài)。
[0099] 該納米多孔結(jié)構(gòu)具有極大表面積，并且表面積可W通過使用粗糖系數(shù)表示。
[0100] 粗糖系數(shù)是表示孔(pours)內(nèi)側(cè)的實際面積相對于施加在基板上的半導體顆粒的 面積的值。因此，隨著粗糖系數(shù)更大，其更優(yōu)選。但是，鑒于與電子傳輸層的厚度的關(guān)系，在 本發(fā)明中粗糖系數(shù)優(yōu)選是20或更大。
[0101] <光敏化合物〉
[0102] 為了進一步提高效率，光敏化合物6優(yōu)選地被吸附在電子傳輸層上。
[0103] 光敏化合物6不被特別地限定，條件是其是在施加使用的激發(fā)光后被光激發(fā)的 (photoexcited)化合物。其具體實例包括W下化合物。
[0104] 目P，光敏化合物的具體實例包括：JP-A號07-500630、10-233238、2000-26487、 2000-323191 和 2001-59062 中公開的金屬絡合化合物；JP-A 號 10-93118、2002-164089 和 2004-95450 W 及 J.曲 ys.Chem.C，7224，Vol. 111(2007)中公開的香豆素化合物；JP-A 號 2004-95450 和 Chem. Commun .，4887 (2007)中公開的多締化合物;JP-A 號2003-264010、2004-63274、2004-115636、2004-200068和2004-235052、J.Am.Chem.Soc.,12218，Vol.126 (2004)、化em. Commun.，3036(2003)和Angew.化em. Int. Ed.，1923，Vo 1.47 (2008)中公開的 二氨嗎 I噪化合物；J. Am.畑 em. Soc. ,16701，Vol. 128 (2006)和 J. Am.畑 em. Soc. ,14256， Vol. 128(2006)中公開的嚷吩化合物；JP-A 號 11-86916、11-214730、2000-106224、2001-76773 和 2003-7359 中公開的花青染料;JP-A 號 11-214731、11-238905、2001-52766、2001-76775 和 2003-7360 中公開的部花青染料;JP-A 號 10-92477、11-273754、11-273755 和 2003-31273中公開的9-芳基咕噸化合物;JP-A號10-93118和2003-31273中公開的S芳基甲燒化 合物；和 JP-A 號 09-199744、10-233238、11-204821 和 11-265738、J. Phys.畑 em. ,2342， Vol.91(1987)、J.Phys.Chem.B,6272,Vol.97(1993)'Electroanal.Chem.，31，Vol.537 (2002)、JP-A號2006-032260、J.Po巧hyrins Phthalocyanines,230,Vol.(1999)、 Angew. Chem. Int. Ed .，373，Vol. 46(2007)和Langmuir，5436，Vol. 24(2008)中公開的獻菁化 合物和化嘟化合物。
[0105] 它們之中，金屬絡合化合物、二氨嗎I噪化合物、嚷吩化合物和化嘟化合物被特別優(yōu) 選地使用。
[0106] 關(guān)于將光敏化合物即及附在電子傳輸層5上的方法，可使用的是包含半導體顆粒的 電子-收集電極被浸入光敏化合物溶液或分散液的方法，和溶液或分散液被施加至電子傳 輸層上W在其上吸附光敏化合物的方法。
[0107] 在前一種方法中，可W使用浸潰、浸潰涂布、漉筒涂布或氣刀涂布。在后一種方法 中，可W使用線棒涂布、滑動料斗涂布(slide-hopper coating)、擠壓涂布、簾式涂布、旋轉(zhuǎn) 涂布或噴霧涂布。
[0108] 而且，光敏化合物可使用二氧化碳吸附在超臨界流體中。
[0109] 當光敏化合物被吸附時，可組合使用縮合劑。
[0110] 縮合劑可為表現(xiàn)催化功能的劑，其中光敏化合物和電子傳輸化合物被物理或化學 結(jié)合至無機物表面;或可為化學計量地作用并有效地轉(zhuǎn)移顯示化學平衡的劑。
[0111] 而且，硫醇或徑基化合物可作為縮合輔助劑被加入。
[0112] 其中溶解或分散光敏化合物的溶劑的實例包括水、基于醇的溶劑(例如，甲醇、乙 醇和異丙醇）、基于酬的溶劑(例如，丙酬、甲基乙基酬和甲基異下基酬）、基于醋的溶劑（例 如，甲酸乙醋、乙酸乙醋和醋酸正下醋）、基于酸的溶劑(例如，二乙基酸、二甲氧基乙燒、四 氨巧喃、二氧戊環(huán)和二嗯燒）、基于酷胺的溶劑(例如，N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷 胺和N-甲基-2-化咯燒酬）、基于面代控的溶劑(例如，二氯甲燒、氯仿、S漠甲燒、艦甲燒、二 氯乙燒、=氯乙燒、=氯乙締、氯苯、鄰二氯苯、氣苯、漠苯、艦苯和1-氯糞)和基于控的溶劑 (例如，正戊燒、正己燒、正辛燒、1,5-己二締、環(huán)己燒、甲基環(huán)己燒、環(huán)己二締、苯、甲苯、鄰二 甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙基苯和異丙基苯）。運些可被單獨使用，或通過混合它們之中 兩種或多種作為混合溶劑使用。
[0113] 存在運樣的光敏化合物，當化合物之間的聚集被阻止時所述光敏化合物更有效地 起作用，運取決于使用的光敏化合物。因此，可組合使用聚集體解離劑。
[0114] 聚集體解離劑根據(jù)使用的染料進行適當選擇，并且優(yōu)選是醬族化合物(例如，膽酸 和碟去氧膽酸）、長鏈烷基簇酸或長鏈烷基橫酸。相對于按質(zhì)量計1份染料，使用的聚集體解 離劑的量優(yōu)選是按質(zhì)量計0.01份至按質(zhì)量計500份，更優(yōu)選按質(zhì)量計0.1份至按質(zhì)量計100 份。
[0115] 用于吸附光敏化合物，或光敏化合物和聚集體解離劑的溫度優(yōu)選在-50°C至200°C 的范圍中。
[0116] 而且，吸附可在基臺（sill)固定或攬拌下進行。
[0117] 在攬拌吸附的情況下，攬拌的實例包括用攬拌器、球磨機、涂料調(diào)節(jié)器、砂磨機、磨 碎機、分散器或超聲分散器攬拌。但是，攬拌不限于上列那些。
[0118] 吸附需要的時間優(yōu)選是5秒至1，000小時，更優(yōu)選10秒至500小時，并且甚至更優(yōu)選 1分鐘至150小時。
[0119] 并且，吸附優(yōu)選在暗處進行。
[0120] <電荷轉(zhuǎn)移層〉
[0121] 在本發(fā)明中，電荷轉(zhuǎn)移層7含有金屬絡合物鹽。金屬絡合物鹽由金屬陽離子、配體 和陰離子組成，并且包括下列所有組合。本發(fā)明中使用的金屬絡合物鹽的金屬陽離子的具 體實例包括銘、儘、鐵、鉆、儀、銅、鋼、釘、錠、鈕、銀、鶴、鍊、餓、銀、金和銷的陽離子。它們之 中，優(yōu)選的是鉆、鐵、儀和銅的陽離子。
[0122] 構(gòu)成金屬絡合物鹽的配體的具體實例包括下面(A-Ol)至(A-28)。運些可被單獨或 組合使用。
[0124]
[0125] 金屬絡合物鹽中陰離子的具體實例包括氨負離子化I、氣離子(F)、氯離子(cr)、 漠離子(BO、艦離子(r)、氨氧根離子(or)、氯根離子(cr)、硝酸根離子(MV)、亞硝酸根 離子、次氯酸根離子(Cl(T)、亞氯酸根離子(Cl〇2l、氯酸根離子(Cl(V)、高氯酸根離 子(C104-)、高儘酸根離子(Mn〇4-)、醋酸根離子(CH3C0礦）、碳酸氨根離子化C03-)、憐酸二氨根 離子化2P化1、硫酸氨根離子化s〇4^、硫氨根離子化Sl、硫氯酸根離子(SCr)、四氣棚酸根 離子（BF41、六氣憐酸根離子（PFsl、四氯基棚酸根離子（B(CN)4l、二氯基胺根離子（N (CNV)、對甲苯橫酸根離子(TsCn、^氣甲基硫酸根離子(肌S〇2^、雙(立氣甲基橫酷基)胺 根離子(N(S02肌)2-)、四徑基侶酸根離子（[A1(0H)4]-或[AK0HM出0)2]-)、二氯合銀（I)酸 根離子（[Ag(CN)SD、四徑基銘（III)酸根離子（[Cr(OHhr)、四氯金（III)酸根離子 ([AuCUr)、氧離子他1、硫離子位^、過氧離子他 2I、硫酸根離子(S0421、亞硫酸根離子 (50321、硫代硫酸根離子說03 21、碳酸根離子(0)321、銘酸根離子(吐0421、重銘酸根離子 (吐207 2-)、憐酸二氨根離子化P042-)、四徑基鋒（II)酸根離子（[Zn(0H)4]2-)、四氯基鋒（II) 酸根離子（[Zn(CN)4] 2-)、四氯化銅（II)離子（[CuCU]2-)、憐酸根離子(P〇43-)、六氯基高鐵 (III)酸根離子（[Fe(CN)S廣）、二(硫代硫酸根)合銀(I)酸根離子（[Ag(S203)2] 3l和六氯基 高鐵(II)酸根離子（[Fe(CN)6]4^。它們之中，優(yōu)選的是四氣棚酸根離子、六氣憐酸根離子、 四氯基棚酸根離子、雙(=氣甲基橫酷基)胺根離子和高氯酸根離子。
[0126] 運些金屬絡合物鹽可被單獨或作為金屬絡合物鹽的混合物使用。
[0127] 在本發(fā)明中，除了上述的金屬絡合物鹽，能夠氧化和還原的材料可加入至電荷轉(zhuǎn) 移層7。運樣的材料的具體實例包括:金屬艦化物(例如，艦化裡、艦化鋼、艦化鐘、艦化飽和 艦化巧)和艦的組合;季錠化合物的艦鹽(例如，四烷基艦化錠、艦化化晚翰、艦化咪挫翰） 和艦化物的組合;金屬漠化物(例如，漠化裡、漠化鋼、漠化鐘、漠化飽和漠化巧）和漠的組 合;季錠化合物的漠鹽(例如，四烷基漠化錠和化晚翰)和漠的組合;金屬絡合物的組合(例 如，氯亞鐵酸鹽-鐵氯酸鹽和二茂鐵-二茂鐵離子）；硫化合物的組合(例如，多硫化鋼和烷基 硫醇-烷基二硫化物）；紫羅堿染料、氨釀和釀的組合;和有機自由基化合物，如氮氧自由基 化合物。
[01%]而且，理想的，除了上述的金屬絡合物鹽，堿金屬鹽被加入到電荷轉(zhuǎn)移層。堿金屬 鹽的具體實例包括:裡鹽，如氯化裡、漠化裡、艦化裡、高氯酸裡、雙(=氣甲燒橫酷基）二酷 亞胺裡、醋酸裡、四氣棚酸裡、五氣憐酸裡和四氯基棚酸裡;鋼鹽，如氯化鋼、漠化鋼、艦化 鋼、高氯酸鋼、雙(=氣甲燒橫酷基)二酷亞胺鋼、醋酸鋼、四氣棚酸鋼、五氣憐酸鋼和四氯基 棚酸鋼;和鐘鹽，如氯化鐘、漠化鐘、艦化鐘和高氯酸鐘。
[0129] 在本發(fā)明中，除了上述的金屬絡合物鹽，離子液體可被加入至電荷轉(zhuǎn)移層。
[0130] 離子液體的具體實例包括:基于咪挫鋪的離子液體，如1-乙基-3-甲基漠化咪挫 翰、1-乙基-3-甲基咪挫餘六氣憐酸鹽、1-乙基- 3-甲基咪挫翰四氣棚酸鹽、1-乙基-3-甲 基咪挫錯甲苯橫酸鹽、1-乙基-3-甲基咪挫翰四幾基鉆、1-乙基-3-甲基咪挫輸雙S氣甲 燒橫酷亞胺、1-正己基-3-甲基咪挫翰六氣憐酸鹽、1-正己基-3-甲基咪挫翰六氣憐酸鹽、 1-芐基-3-甲基咪挫翰六氣憐酸鹽、1-甲基-3-(3-苯基丙基）咪挫餘六氣憐酸鹽、1-正己 基-2，3-二甲基咪挫翰六氣憐酸鹽和1-乙基-2，3-二甲基咪挫餘六氣憐酸鹽;基于化晚馀 的離子液體，如N-下基漠化化晚餘、N-下基化晚翰六氣憐酸鹽、N-下基化晚餘四氣棚酸 鹽、N-下基化晚錯甲苯橫酸鹽、N-下基化晚翰四幾基鉆和N-下基化晚餘雙S氣甲燒橫酷 基二酷亞胺(dimide);和基于化咯燒餘的離子液體，如1-乙基-1-甲基漠化化咯燒翰、1-乙 基-1-甲基化咯燒餘六氣憐酸鹽、1-乙基-1-甲基化咯燒翰四氣棚酸鹽、1-乙基-1-甲基化 咯燒翰甲苯橫酸鹽、1-乙基-1-甲基化咯燒錯四幾基鉆、和1-乙基-1-甲基化咯燒翰雙= 氣甲燒橫酷基二酷亞胺。它們之中，基于咪挫嘟翰的離子液體是特別優(yōu)選的。
[0131] 而且，在本發(fā)明中，堿性物質(zhì)可W作為用于提高太陽能電池的電輸出的添加劑被 加入。堿性物質(zhì)的具體實例包括化晚、2-甲基化晚、4-叔下基化晚、2-皮考嘟（2-picoline) 和2,6-盧剔晚。
[0132] 電荷轉(zhuǎn)移層7在用光敏劑6涂布的電子傳輸層5上直接形成。
[0133] 電荷轉(zhuǎn)移層的形成方法不被特別地限定，并且其實例包括:在真空中形成薄膜的 方法，如真空沉積;和濕膜形成方法。
[0134] 鑒于生產(chǎn)成本，濕膜形成方法是特別優(yōu)選的，并且在電子傳輸層上涂布的方法是 優(yōu)選的。在使用的濕膜形成方法中，其中溶解或分散金屬絡合物鹽和各種添加劑的溶劑的 實例包括基于酬的溶劑(例如，丙酬、甲基乙基酬和甲基異下基酬）、基于醋的溶劑(例如，甲 酸乙醋、乙酸乙醋和醋酸正下醋）、基于酸的溶劑（例如，二乙基酸、二甲氧基乙燒、四氨巧 喃、二氧戊環(huán)和二嗯燒）、基于酷胺的溶劑(例如，N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺和 N-甲基-2-化咯燒酬）、基于面代控的溶劑(例如，二氯甲燒、氯仿、S漠甲燒、艦甲燒、二氯乙 燒、=氯乙燒、=氯乙締、氯苯、鄰二氯苯、氣苯、漠苯、艦苯和1-氯糞）和基于控的溶劑（例 如，正戊燒、正己燒、正辛燒、1,5-己二締、環(huán)己燒、甲基環(huán)己燒、環(huán)己二締、苯、甲苯、鄰二甲 苯、間二甲苯、對二甲苯、乙基苯和異丙基苯）。運些可W單獨使用，或通過混合它們之中兩 種或多種作為混合溶劑使用。
[0135] 在濕膜形成中的涂布方法不被特別地限定，并且可W依照傳統(tǒng)方法進行。
[0136] 關(guān)于涂布方法，例如，可W使用各種方法，如浸潰涂布、噴霧涂布、線棒涂布、旋轉(zhuǎn) 涂布、漉筒涂布、刮刀涂布、照相凹版涂布和濕式印刷(例如，凸版印刷、膠版印刷、照相凹版 印刷、凹版印刷、橡膠板印刷和絲網(wǎng)印刷）。而且，膜形成可在超臨界流體或次臨界流體中進 行。
[0137] 沒有任何限制地，根據(jù)預期目的，超臨界流體被適當?shù)剡x擇，條件是其在超過其中 氣體和液體可W共存的限值(臨界點）的溫度和壓力區(qū)域中作為不可冷凝高壓流體而存在， 當被壓縮時不會凝結(jié)（condensed),并且在等于或高于臨界溫度和等于或高于臨界壓力的 狀態(tài)中是流體。超臨界流體優(yōu)選是具有低臨界溫度的流體。
[0138] 關(guān)于超臨界流體，例如，優(yōu)選的是一氧化碳、二氧化碳、氨、氮、水、基于醇的溶劑 (例如，甲醇、乙醇和正下醇）、基于控的溶劑（例如，乙燒、丙烷、2,3-二甲基下燒、苯和甲 苯）、基于面素的溶劑(例如，二氯甲燒和氯=氣甲燒)和基于酸的溶劑(例如，二甲基酸）。
[0139] 它們之中，二氧化碳是特別優(yōu)選的，因為二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度分別是 約7.4M化和約3rC，并且因此二氧化碳的超臨界狀態(tài)容易形成。此外，二氧化碳是非易燃 的，并且因此其易于處理。
[0140] 運些流體可單獨或組合使用。
[0141] 無任何限制地，根據(jù)預期目的，次臨界流體被適當?shù)剡x擇，條件是其是在臨近臨界 點的溫度和壓力區(qū)域中作為高壓液體存在的物質(zhì)。
[0142] 列為超臨界流體的化合物可W也適于用作次臨界流體。
[0143] 無任何限制地，根據(jù)預期目的，超臨界流體的臨界溫度和臨界壓力被適當?shù)剡x擇。 臨界溫度優(yōu)選是-273°C至300°C，特別優(yōu)選(TC至200°C。
[0144]而且，有機溶劑或夾帶劑（entrainer)可與上述超臨界流體和次臨界流體組合使 用。
[0145] 超臨界流體中的溶解度可W通過加入有機溶劑和夾帶劑輕易調(diào)整。
[0146] 無任何限制地，根據(jù)預期目的，運樣的有機溶劑被適當?shù)剡x擇，并且其實例包括基 于酬的溶劑(例如，丙酬、甲基乙基酬和甲基異下基酬）、基于醋的溶劑（例如，甲酸乙醋、乙 酸乙醋和醋酸正下醋）、基于酸的溶劑(例如，二異丙酸、二甲氧基乙燒、四氨巧喃、二氧戊環(huán) 和二聰燒）、基于酷胺的溶劑（例如，N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺和N-甲基-2-化 咯燒酬）、基于面代控的溶劑（例如，二氯甲燒、氯仿、=漠甲燒、艦甲燒、二氯乙燒、=氯乙 燒、立氯乙締、氯苯、鄰二氯苯、氣苯、漠苯、艦苯和1-氯糞)和基于控的溶劑(例如，正戊燒、 正己燒、正辛燒、1,5-己二締、環(huán)己燒、甲基環(huán)己燒、環(huán)己二締、苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲 苯、對二甲苯、乙基苯和異丙基苯）。
[0147] 在本發(fā)明中，加壓處理步驟可在提供氧化還原層后提供。加壓處理提高了將氧化 還原材料粘附至多孔電極的效率。
[0148] 加壓處理方法不被特別地限定，并且其實例包括：使用板模壓成型（press molding)，如IR壓片機;和使用漉漉壓(roll pressing)。用于加壓的壓力優(yōu)選是10kgf/cm2 或更大，更優(yōu)選30kgf/cm2或更大。加壓處理的持續(xù)時間不被特別地限定，但是其優(yōu)選是加 壓處理在1小時內(nèi)進行。而且，在加壓處理期間可施加熱。
[0149] 而且，脫模材料(releasing material)可在壓機和電極之間提供。脫模材料的實 例包括氣樹脂，如聚四氣乙締 （polyethylene tetrafluoride)、聚S氣氯乙締 (polychloroethylene trifluoride)、四氣乙締-六氣丙締共聚物、全氣烷氧基氣碳樹脂 (perf Iuoro 曰 Ikoxy fluorocarbon resin)、聚偏氣乙締 （polyvinylidene fluoride)、乙 締-四氣乙締共聚物、乙締氣氯乙締共聚物和聚氣乙締。
[0150] <空穴傳輸層〉
[0151] 在本發(fā)明中，空穴傳輸層8可具有由單一材料形成的單層結(jié)構(gòu)，或由多種化合物形 成的層壓結(jié)構(gòu)。在層壓結(jié)構(gòu)的情況下，聚合物材料在鄰近第二電極9提供的空穴傳輸材料層 8中使用。具有良好膜形成能力的聚合物材料的使用可W使多孔電子傳輸層的表面平整，并 且可W提高光電轉(zhuǎn)換性能。聚合物難于滲透到多孔電子傳輸層中，但是另一方面，聚合物對 于覆蓋多孔電子傳輸層的表面是良好的，并且顯示了當提供電極時防止短路的效果。因此， 可W獲得更高的性能。
[0152] 關(guān)于在空穴傳輸層中使用的聚合物，可W使用本領(lǐng)域熟知的空穴傳輸高分子量材 料。其具體實例包括:聚嚷吩化合物，如聚(3-正己基嚷吩）、聚（3-正辛氧基嚷吩）、聚(9,9'-二辛基-巧-CO-雙嚷吩）、聚(3，滬'-雙十二烷基-四嚷吩）、聚(3，6-二辛基嚷吩并[3，2-b]嚷 吩）、聚（2，5-二(3-癸基嚷吩-2-基)嚷吩并[3，2-b]嚷吩）、聚（3，4-二癸基嚷吩-CO-嚷吩并 [3,2-b]嚷吩）、聚（3,6-二辛基嚷吩并[3,2-b]嚷吩-CO-嚷吩并[3,2-b]嚷吩）、聚（3,6-二辛 基嚷吩并[3，2-b]嚷吩-CO-嚷吩）、聚(3，6-二辛基嚷吩并[3，2-b]嚷吩-CO-雙嚷吩）；聚亞苯 基亞乙締基(polyphenylene VinyIene)化合物，如聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亞苯基亞乙締基]、聚[2-甲氧基-5-(3,7-二甲基辛氧基)-1,4-亞苯基亞乙締基]、聚[(2-甲 氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亞苯基亞乙締基)-c0-(4,4'-亞聯(lián)苯基-亞乙締基）];聚巧化 合物，如聚(9,9'-雙十二烷基巧基-2,7-二基）、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亞乙締基巧)-曰1*-c0-(9，10-蔥）]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亞乙締基巧)-alt-c0-(4，4'-亞聯(lián)苯基）]、聚[(9， 9-二辛基-2,7-二亞乙締基巧)-alt-c0-(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亞苯基）]和聚 [(9,9-二辛基-2,7-二基)-c0-(l ,4-(2,5-二己氧基)苯）];聚亞苯基化合物，如聚[2,5-二 辛基氧基-1,4-亞苯基]和聚[2,5-二（2-乙基己氧基-1,4-亞苯基];聚芳基胺化合物，如聚 [(9,9-二辛基巧基-2,7-二基)-alt-co-(N，N'-二苯基)-N，N'-二(對己基苯基)-l，4-二氨 基苯]、聚[(9,9-二辛基巧基-2,7-二基)-alt-co-(N，N'-雙(4-辛氧基苯基)聯(lián)苯胺-N，N'-a，4-二亞苯基）]、聚[(N，N'-雙(4-辛氧基苯基)聯(lián)苯胺-N，N'-a，4-二亞苯基）]、聚[(N， N'-雙(4-(2-乙基己氧基)苯基)聯(lián)苯胺-N，N'-(1,4-二亞苯基）]、聚[苯基亞氨基-1,4-亞苯 基亞乙締基-2,5-二辛氧基-1,4-亞苯基亞乙締基-1,4-亞苯基]、聚[對甲苯基亞氨基-1,4-亞苯基亞乙締基-2,5-二（2-乙基己氧基)-1,4-亞苯基亞乙締基-1,4-亞苯基巧日聚[4-(2-乙基己氧基)苯基亞氨基-1,4-亞聯(lián)苯基];和聚嚷二挫化合物，如聚[(9,9-二辛基巧基-2， 7-二基)-alt-c0-( 1，4-苯并(2，1'，3)嚷二挫]和聚(3，4-二癸基嚷吩-c〇-( 1，4-苯并(2，1'， 3)嚷二挫）。它們之中，鑒于載流子遷移率和電離電勢，聚嚷吩化合物和聚芳基胺化合物是 特別優(yōu)選的。運些可被單獨或組合使用。
[0153] 而且，在本發(fā)明的太陽能電池中，各種添加劑可被加入至前述空穴傳輸化合物。
[0154] 添加劑的實例包括:艦;金屬艦化物，如艦化裡、艦化鋼、艦化鐘、艦化飽、艦化巧、 艦化銅和艦化鐵;季錠鹽，如四烷基艦化錠和艦化化晚It;金屬漠化物，如漠化裡、漠化鋼、 漠化鐘、漠化飽和漠化巧;季錠化合物的漠鹽，如四烷基漠化錠和漠化化晚翰；金屬氯化 物，如氯化銅和氯化銀;醋酸金屬鹽，如醋酸銅、醋酸銀和醋酸鈕;金屬硫酸鹽，如硫酸銅和 硫酸鋒；金屬絡合物，如氯亞鐵酸鹽-鐵氯酸鹽和二茂鐵（ferrocene )-二茂鐵 (ferricinium)離子;硫化合物，如多硫化鋼和烷基硫醇-烷基二硫化物；紫羅堿染料和氨 釀；離子液體，如1,2-二甲基-3-正丙基艦化咪挫嘟餘、1-甲基-3-正己基艦化咪挫嘟輸、 1,2-二甲基-3-乙基咪挫翰S氣甲燒橫酸鹽、1-甲基-3-下基咪挫錯九氣下基橫酸鹽、1-甲基-3-乙基咪挫餘雙(=氣甲基)橫酷亞胺、1-甲基-3-正己基咪挫餘雙(=氣甲基)橫酷 亞胺和1-甲基-3-正己基咪挫饋二氯胺;堿性化合物，如化晚、4-叔下基化晚和苯并咪挫； 和裡化合物，如=氣甲燒橫酷亞胺裡和二異丙基酷亞胺裡。它們之中，咪挫嘟.餘化合物優(yōu) 選作為陽離子，并且含有雙(=氣甲基)橫酷亞胺陰離子的添加劑優(yōu)選作為陰離子。運些添 加劑可被單獨或組合使用。
[0155] 除了上述空穴傳輸化合物和各種添加劑之外，受體材料可任選地進一步加入至本 發(fā)明的太陽能電池。
[0156] 受體材料的實例包括氯釀、四漠代苯釀、四氯基乙締、四氯基哇嘟二甲燒、2,4,7-=硝基-9-巧酬、2，4，5，7-四硝基-9-巧酬、2，4，5，7-四硝基咕噸酬、2，4，8-=硝基硫代咕噸 酬、2，6，8-S硝基-4H-巧并[1，2-b ]嚷吩-4-酬、1，3，7-S硝基苯并嚷吩-5，5-二氧化物和聯(lián) 苯釀衍生物。運些受體材料可被單獨或組合使用。
[0157] 為了提高電導率，可加入氧化劑，所述氧化劑將部分的空穴傳輸化合物轉(zhuǎn)化為自 由基陽離子。
[0158] 氧化劑的實例包括= (4-漠苯基)六氯錬酸錠、六氣錬酸銀、四氣棚酸亞硝餘和硝 酸銀。
[0159] 沒有必要氧化全部空穴傳輸材料作為加入氧化劑的結(jié)果，只要部分的空穴傳輸材 料通過加入氧化劑被氧化。而且，加入的氧化劑可在其加入后從系統(tǒng)中取出或留在系統(tǒng)中。
[0160] 空穴傳輸層8在電荷轉(zhuǎn)移層7上直接形成。
[0161] 空穴傳輸層的形成方法不被特別地限定，并且其實例包括:在真空中形成薄膜的 方法，如真空沉積;和濕膜形成方法。鑒于生產(chǎn)成本，濕膜形成方法是特別優(yōu)選的，并且在電 子傳輸層上涂布的方法是優(yōu)選的。在使用濕膜形成方法的情況下，其中溶解或分散空穴傳 輸化合物和各種添加劑的溶劑的實例包括作為形成電荷轉(zhuǎn)移層的描述中的實例列出的那 些。
[0162] 而且，超臨界流體也可W在形成空穴傳輸層中使用。其具體實例包括作為形成電 荷轉(zhuǎn)移層的描述中的實例列出的那些。有機溶劑和夾帶劑的實例也與上面所列那些相同。
[0163] 在本發(fā)明中，在提供空穴傳輸層后提供加壓處理步驟。加壓處理提高了將空穴傳 輸材料粘附于電荷轉(zhuǎn)移層的效率。加壓處理方法的具體實例包括作為電荷轉(zhuǎn)移層的描述中 的實例列出的那些。
[0164] 在進行加壓處理步驟后，但是在提供對電極之前，金屬氧化物可在空穴傳輸化合 物和第二電極之間提供。待提供的金屬氧化物的實例包括氧化鋼、氧化鶴、氧化饑和氧化 儀。它們之中，氧化鋼是特別優(yōu)選的。
[01化] <空穴收集電極〉
[0166] 在空穴傳輸材料上提供運些金屬氧化物中任何一種的方法不被特別地限定，并且 其實例包括:在真空中形成薄膜的方法，如瓣射和真空沉積;和濕膜形成方法。
[0167] 濕膜形成方法優(yōu)選是運樣的方法，制備其中分散金屬氧化物的粉末或溶膠的糊狀 物，并且隨后糊狀物通過涂布施加在空穴傳輸層上。
[0168] 在使用濕膜形成方法的情況下，涂布方法不被特別地限定，并且涂布可依照任何 的傳統(tǒng)方法實施。
[0169] 例如，可W使用各種方法，如浸潰涂布、噴霧涂布、線棒涂布、旋轉(zhuǎn)涂布、漉筒涂布、 刮刀涂布、照相凹版涂布和濕式印刷方法(例如，凸版印刷、膠版印刷、照相凹版印刷、凹版 印刷、橡膠板印刷和絲網(wǎng)印刷）。其厚度優(yōu)選是0.1 nm至50nm，和更優(yōu)選Inm至lOnm。
[0170] 空穴收集電極單獨地在形成空穴傳輸層后提供，或在上述金屬氧化物上提供。
[0171] 而且，關(guān)于空穴收集電極，用作上述電子-收集電極的那個電極通?？蒞被使用。 在強度和密封性能得到充分保證的空穴收集電極的結(jié)構(gòu)中基板可是不必要的。
[0172] 空穴收集電極材料的具體實例包括金屬(例如，銷、金、銀、銅和侶）、基于碳的化合 物(例如，石墨、富勒締、碳納米管和石墨締）、導電金屬氧化物(例如，ITO、FTO和ATO)和導電 聚合物(例如，聚嚷吩和聚苯胺）。
[0173] 空穴收集電極層的厚度不被特別地限定?？昭ㄊ占姌O可為單層或多層。
[0174] 根據(jù)使用的材料，或空穴傳輸層的類型，空穴收集電極可W通過涂布、層壓、氣相 沉積、CVD或焊接(bonding)在空穴傳輸層上適當?shù)匦纬伞?br>[0175] 為了起到光電轉(zhuǎn)換元件的作用，至少電子-收集電極或空穴收集電極需要大體上 透明。
[0176] 在本發(fā)明的太陽能電池中，優(yōu)選地，電子-收集電極的側(cè)面是透明的，并且日光從 電子-收集電極的側(cè)面引入。在運種情況下，反射光的材料優(yōu)選地被用在空穴收集電極的側(cè) 面。關(guān)于運樣的材料，沉積金屬或?qū)щ娧趸锏牟ＡЩ蛩芰希蚪饘俦∧な莾?yōu)選的。
[0177] 而且，在日光進入的側(cè)面提供防反射層也是有效果的。
[017引 < 應用〉
[0179] 本發(fā)明的太陽能電池可W適用于供電裝置。
[0180] 作為應用實例，只要其是利用太陽能電池的傳統(tǒng)裝置或使用太陽能電池的供電裝 置，任何應用均可W實現(xiàn)。
[0181] 例如，本發(fā)明的太陽能電池可W被用作電子計算器或手表的太陽能電池。本發(fā)明 的太陽能電池的應用實例包括移動電話的供電裝置、電子記事簿的供電裝置和電子紙的供 電裝置。而且，本發(fā)明的太陽能電池可W用作延長可再充電的或裝載干電池的電器的連續(xù) 應用時期的輔助電力。 實施例
[0182] 在下文中本發(fā)明通過實施例進行更具體的解釋，但是本發(fā)明的實施方式不限于W 下的實施例。
[0183] <本發(fā)明中使用的金屬絡合物的合成實施例〉
[0184] [合成實施例1]
[0185] [S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(II)高氯酸鹽的合成]
[0186] 高氯酸鉆六水合物(0.50g)和2,2'-聯(lián)化晚(0.64g)與水(6mL)-起在60°C下加熱 并且攬拌。當全部固體溶解時，將得到的溶液冷卻至室溫，隨后通過真空蒸饋去除水。殘余 物通過重復再沉淀步驟進行純化，其中將殘余物溶解在甲醇中，并且將得到的溶液倒入二 乙基酸，從而獲得目標物(0.93g)。產(chǎn)率是93.5 %。獲得的化合物的IR光譜被描繪在圖2中。
[0187] [合成實施例2]
[0188] [ S (2，2 聯(lián)化晚基)鉆(III)高氯酸鹽的合成]
[0189] 高氯酸鉆六水合物(0.50g)和2,2'-聯(lián)化晚(0.64g)與甲醇(6mL)-起在60°C下加 熱并且攬拌。當全部固體溶解時，加入高氯酸裡(0.72g)，并且隨后進一步加入過氧化氨水 (0.70g)和水(1.3g)的混合物。
[0190] 十分鐘后，終止反應，并且通過真空蒸饋除去溶劑。殘余物通過重復再沉淀步驟進 行純化，其中將殘余物溶解在甲醇中，并且將得到的溶液倒入二乙基酸，從而獲得目標物 (0.91邑）。產(chǎn)率是80.4%。
[0191] 獲得的化合物的IR光譜被描繪在圖3中。
[0192] [合成實施例3]
[0193] [S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)四氯基棚酸鹽的合成]
[0194] 氯化鉆六水合物(0.50g)和2,2'-聯(lián)化晚(0.98g)與水（10血)一起在60°C下加熱并 且攬拌。當全部固體溶解時，通過真空蒸饋除去水。將甲醇（IOmL)加入至殘余物W溶解。向 生成物中加入1-乙基-2-甲基咪挫嘟錯四氯基棚酸鹽（2.85g)，并且將混合物在60°C下加 熱并攬拌。十分鐘后，終止反應，并且通過真空蒸饋除去溶劑。
[01%]殘余物通過重復再沉淀步驟進行純化，其中將殘余物溶解在甲醇中，并且將得到 的溶液倒入水中，從而獲得目標物（1.44g)。產(chǎn)率是90.6%。獲得的化合物的IR光譜被描繪 在圖4中。
[0196] [合成實施例4]
[0197] [S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)四氯基棚酸鹽的合成]
[019引氯化鉆六水合物(0.50g)和2,2'-聯(lián)化晚(0.98g)與水（IOmL)-起在60°C下加熱并 且攬拌。當全部固體溶解時，過氧化氨水(2mL)和濃鹽酸（ImL)在室溫攬拌下加入。十分鐘 后，通過真空蒸饋除去反應液體。甲醇（IOmU被加入至殘余物并且溶解其中的殘余物。向生 成物中加入1-乙基-2-甲基咪挫嘟翰四氯基棚酸鹽(2.85g)，并且隨后將混合物在60°C下 加熱并攬拌。十分鐘后，終止反應，并且通過真空蒸饋除去溶劑。
[0199] 殘余物通過重復再沉淀步驟進行純化，其中將殘余物溶解在甲醇中，并且將得到 的溶液倒入水中，從而得到目標物（1.06g)。產(chǎn)率是57.9%。獲得的化合物的IR光譜被描繪 在圖5中。
[0200] [實施例。
[0201] (氧化鐵半導體電極的制備）
[0202] 將鐵酸四正丙醋（2mL)、醋酸(4mL)、離子交換水（ImU和2-丙醇(40mL)混合，并且 通過旋轉(zhuǎn)涂布在FTO玻璃基板上施加得到的混合物。在室溫下干燥生成物，隨后在450°C空 氣中烘賠30分鐘。再次通過旋轉(zhuǎn)涂布在獲得的電極上施加相同的混合物(溶液），W便其厚 度為IOOnm，并且在450 °C空氣中烘賠生成物30分鐘，從而形成密集電子傳輸層。
[0203] 將3g的氧化鐵（ST-21，由ISHIHARA SANGYO KAISHA，LTD.制造）、0.2g的乙酷丙酬 和〇.3g的界面活化劑（聚氧乙締辛基苯基酸，由Wako Pure Qiemical Industries, Ltd.審Ij 造），連同5.5g的水和I.Og的乙醇使用珠磨機處理12小時。
[0204] 將聚乙二醇(#20,000)(1.2g)加入到獲得的分散液，從而制備糊狀物。
[0205] W糊狀物給予2WI1的厚度的方式，將糊狀物施加至密集電子傳輸層上，并隨后在室 溫下干燥。其后，在500°C空氣中烘賠干燥的糊狀物30分鐘，從而形成多孔電子傳輸層。
[0206] (染料敏化太陽能電池的制備）
[0207] 將上面獲得的氧化鐵半導體電極浸沒在由Mitsubishi Paper Mills Limited制 造的作為敏化染料的〇358(0.51111，乙臘/叔下醇(體積比1:1)溶液）中，并且隨后留在黑暗中 靜置I小時，從而吸附光敏化合物。
[0208] 在攜載光敏劑的半導體電極上，通過旋轉(zhuǎn)涂布施加其中溶解=(2,2，-聯(lián)化晚基） 鉆（II)高氯酸鹽（14.2111旨）、^(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（111)高氯酸鹽(2.5111旨）、1-正己基-2-甲 基咪挫嘟翰雙（S氣甲燒橫酷基）酷亞胺（27.3mg)、高氯酸裡（30.4mg)和4-叔下基化晚 (0.7mg)的2-甲氧基乙醇溶液（1.OmL), W形成膜。膜隨后被空氣干燥。隨后，通過噴霧涂布 施加通過將雙(S氣甲燒橫酷基）酷亞胺裡（27mM)加入至溶解有由Sigma-Al化ich Japan K.K.制造的聚(3-正己基嚷吩）的氯苯溶液（固體含量:2%)制備的溶液，從而形成厚度為約 l(K)nm的薄膜。在該膜上，通過氣相沉積沉積銀W形成約IOOnm的層，從而生產(chǎn)固體染料敏化 太陽能電池。
[0209] (染料敏化太陽能電池的評價）
[0210]施加模擬太陽光(AM 1.5，100mW/cm2)后測量獲得的染料敏化太陽能電池的光電 轉(zhuǎn)換效率。通過由邸0 Instruments制造的太陽模擬器SS-80XIL施加模擬太陽光，并且通過 使用由NF Corporation制造的太陽能電池評價系統(tǒng)AS-510-PV03作為評價裝置進行該測 量。結(jié)果，染料敏化太陽能電池顯示良好的性能：開路電壓是0.70V、短路電流密度是 6.40mA/cm2、形狀系數(shù)是0.70和轉(zhuǎn)換效率是3.14 %。
[0211] [實施例2]
[0212] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)六氣憐酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III) 六氣憐酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0別：3] 表1
[0215]
[0216」L實施例3」
[0217] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)四氣棚酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III) 四氣棚酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[021引[實施例4]
[0219] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(II)高氯酸鹽(18.4mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(III)高 氯酸鹽(3.6mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0220] [實施例引
[0221] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(II)高氯酸鹽(18.4mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(III)高 氯酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0222] [實施例6]
[0223] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-4,4'-正 辛基聯(lián)化晚基)鉆(III)高氯酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0224] [實施例7]
[0225] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（II)四氣棚酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（III)四氣棚酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0226] [實施例8]
[0227] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2-苯并嚷挫基化晚基）鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2-苯并嚷挫基化晚 基)鉆(III)高氯酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[022引[實施例9]
[0229] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2，2 ' -聯(lián)化晚基）鉆（II)四氯基棚酸鹽（14.2mg)和S(2，2 ' -聯(lián)化晚基）鉆 (III)四氯基棚酸鹽高氯酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0230] [實施例10]
[0231] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（II)四氯基棚酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-4， 4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（III)四氯基棚酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[02創(chuàng)讀施例山
[0233] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（II)四氯基棚酸鹽（18.4mg)和S(2,2'-4， 4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆(III)四氯基棚酸鹽(3.6mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0234] [實施例12]
[0235] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物S(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（II)S氯基棚酸鹽（18.4mg)和S(2,2'-4， 4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（III)=氯基棚酸鹽(2.5mg)代替，如表1所述。結(jié)果見表1。
[0236] 如表2清楚所示，所有金屬絡合物顯示良好的性能。它們之中，^(2,2'-4,4'-正辛 基聯(lián)化晚基)鉆（II)四氣棚酸鹽和=(2,2'-4,4'-正辛基聯(lián)化晚基)鉆（III)四氣棚酸鹽的 混合物顯示特別良好的性能。
[0237][實施例1引
[0238] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物=(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和=(2,2'-聯(lián)化晚基)鐵（III)高 氯酸鹽(2.5mg)代替。結(jié)果見表2。
[02例[實施例14]
[0240] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物=(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和=(2,2'-聯(lián)化晚基)儀（III)高 氯酸鹽(2.5mg)代替。結(jié)果見表2。
[0241] [實施例1引
[0242] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是鉆絡合物=(2， 2'-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽（14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆（III)高氯酸鹽(2.5mg)被 金屬絡合物雙(2,2'-聯(lián)化晚基)銅（II)高氯酸鹽(14.2mg)和S(2,2'-聯(lián)化晚基)鉆(III)高 氯酸鹽(2.5mg)代替。結(jié)果見表2。
[0243] 從實施例13至15中發(fā)現(xiàn)，通過混合非鉆絡合物的金屬絡合物可W獲得良好的性 能，雖然性能比使用鉆絡合物時略低。
[0244] [實施例16]
[0245] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是氧化鐵(3g)被 由C.I.KASEI公司制造的氧化鋒(3g)代替。結(jié)果見表2。
[0246] [實施例17]
[0247] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是氧化鐵(3g)被 由C. I. KASEI公司制造的氧化錫(3g)代替。結(jié)果見表2。
[0248][實施例18]
[0249] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是氧化鐵(3g)被 氧化鐵(2g)和氧化妮(V)(Ig)的混合物代替。結(jié)果見表2。
[0250] 從實施例16-18中發(fā)現(xiàn)，通過使用非氧化鐵的氧化物可W獲得優(yōu)良的性質(zhì)，即便性 質(zhì)與單獨使用氧化鐵相比略低。
[0251] [實施例19]
[0252] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是按如下所述改 變空穴傳輸層的形成(憑借噴霧涂布通過施加通過將雙(=氣甲燒橫酷基)酷亞胺裡(27mM) 加入至溶解有由Sigma-Aldrich Japan K.K.制造的聚(3-正己基嚷吩）的氯苯溶液（固體含 量:2%)制備的溶液而形成約IOOnm的薄膜）。結(jié)果見表2。
[0253] 改變:通過噴霧涂布施加溶解有由Sigma-Aldrich Japan K.K.制造的艦化銅的乙 臘(固體含量:2%)溶液，從而形成厚度為約IOOnm的薄膜。
[0 巧 4]
[0255] [實施例20]
[0256] W與實施例1相同的方式生產(chǎn)和評價染料敏化太陽能電池，條件是按如下所述改 變空穴傳輸層的形成(憑借噴霧涂布通過施加通過將雙(=氣甲燒橫酷基)酷亞胺裡(27mM) 加入至溶解有由Sigma-Aldrich Japan K.K.制造的聚(3-正己基嚷吩）的氯苯溶液（固體含 量:2%)制備的溶液而形成約IOOnm的薄膜）。結(jié)果見表2。
[0257] 改變:通過噴霧涂布施加通過將雙(=氣甲燒橫酷基）酷亞胺裡(2.7mM)加入至溶 解有表2中描述的由
【申請人】合成的聚合物1的氯苯溶液(固體含量:2 % )獲得的溶液，從而形 成約50nm的薄膜。在形成的膜上，通過噴霧涂布施加通過將雙(=氣甲燒橫酷基）酷亞胺裡 (2.7mM)加入至溶解有由Sigma-Al化ich Japan K.K.制造的聚（3-正己基嚷吩）的氯苯溶液 (固體含量:2%)獲得的溶液，從而形成約50nm的薄膜。
[0258]從實施例19和20可W確認，甚至當使用非氧化鐵的氧化物時太陽能電池仍運行， 雖然其性能比使用P3HT的那些太陽能電池低。
[0巧9] 表2 [0260]
[ow][對比實施例U
[0262] 通過將W與實施例1相同方式生產(chǎn)的攜載光敏劑的半導體電極和通過瓣射將Pt沉 積至其上的FTO基板焊接(bonding)在一起，并在電極之間注入下面的電解質(zhì)，制備染料敏 化太陽能電池。生產(chǎn)的染料敏化太陽能電池 W與實施例1相同方式進行評價。結(jié)果，其性能 值比實施例1的那些性能值低。具體地，開路電壓是0.64V、短路電流密度是5.72mA/cm 2、形 狀系數(shù)是0.61和轉(zhuǎn)換效率是2.23 %。
[0263] 電解質(zhì)：溶解有S(2，2 '-聯(lián)化晚基)鉆（II)高氯酸鹽(0.2M)、S(2，2'-聯(lián)化晚基） 鉆（III)高氯酸鹽(0.03M)、高氯酸裡(0.1M)和4-叔下基化晚(0.05M)的乙臘/戊臘(體積比： 17/3)溶液。
[0264] [對比實施例2]
[0265] 通過將W與實施例1相同方式生產(chǎn)的攜載光敏劑的半導體電極和通過瓣射將Pt沉 積至其上的FTO基板焊接(bonding)在一起，并在電極之間注入下面的電解質(zhì)，制備染料敏 化太陽能電池。生產(chǎn)的染料敏化太陽能電池 W與實施例1相同方式進行評價。結(jié)果，其性能 值比實施例1的那些性能值低。具體地，開路電壓是0.34V、短路電流密度是1.97mA/cm 2、形 狀系數(shù)是0.46和轉(zhuǎn)換效率是0.31 %。
[0266] 電解質(zhì)：溶解有S(2，2' -聯(lián)化晚基)鉆（II)四氣棚酸鹽(0.2M)、S(2，2，-聯(lián)化晚 基)鉆（III)四氣棚酸鹽(0.03M)、四氣棚酸裡(0.1M)和4-叔下基化晚(0.05M)的乙臘/戊臘 (體積比：17/3)溶液。
[0267] [實施例21]
[0268] 將W與實施例1相同方式生產(chǎn)的染料敏化太陽能電池在設置為8(TC的熱風干燥器 中靜置500小時。隨后，W與實施例1相同方式評價太陽能電池。在80°C下靜置500小時后太 陽能電池的轉(zhuǎn)換效率維持了靜置前太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的94%。因此，發(fā)現(xiàn)太陽能電池 具有高耐久性。
[0269] [對比實施例3]
[0270] 將W與對比實施例1相同的方式生產(chǎn)的染料敏化太陽能電池在設置為8(TC的熱風 干燥器中靜置500小時。隨后，W與對比實施例1相同的方式評價太陽能電池。在80°C下靜置 500小時后的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率減小到靜置之前太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的11%。因此， 發(fā)現(xiàn)相比本發(fā)明的太陽能電池，該太陽能電池具有低耐久性。
[0271] 由于電荷轉(zhuǎn)移層中金屬絡合物鹽的濃度高(運是因為在通過旋轉(zhuǎn)涂布含有金屬絡 合物鹽的溶液形成膜后，溶劑被蒸發(fā)），本發(fā)明的染料敏化太陽能電池的電導率被提高。據(jù) 認為，作為運個的結(jié)果，其轉(zhuǎn)換效率被提高。如上所明確的，本發(fā)明的太陽能電池顯示良好 的光電轉(zhuǎn)換性能和耐久性。
[0272] 本發(fā)明的實施方式如下：
[0273] <1〉染料敏化太陽能電池，其包含：
[0274] 透明導電膜基板；
[0275] 第一電極，所述第一電極被提供有電子傳輸化合物層，所述電子傳輸化合物層由 各個均用敏化染料涂布的納米顆粒構(gòu)成；
[0276] 電荷轉(zhuǎn)移層；
[0277] 空穴傳輸層;和 [027引第二電極，
[0279] 其中第一電極、電荷轉(zhuǎn)移層、空穴傳輸層和第二電極W該順序在透明導電膜基板 上提供，和
[0280] 其中電荷轉(zhuǎn)移層包含金屬絡合物鹽，并且空穴傳輸層包含聚合物.
[0281] <2〉根據(jù)<1〉所述的染料敏化太陽能電池，其中金屬絡合物鹽的金屬是鉆、鐵、儀或 銅。
[0282] <3〉根據(jù)<1〉或<2〉所述的染料敏化太陽能電池，其中金屬絡合物鹽是鉆絡合物鹽。
[0283] 根據(jù)<2〉和<3〉中所指的結(jié)構(gòu)，除了上述"本發(fā)明的有利效果"，具有良好性價比并 顯示良好的光電轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池被提供。
[0284] <4〉根據(jù)<1〉至<3〉的任一項所述的染料敏化太陽能電池，其中電子傳輸化合物是 氧化物半導體。
[0285] <5〉根據(jù)<1〉至<4〉的任一項所述的染料敏化太陽能電池，其中氧化物半導體是氧 化鐵、氧化鋒、氧化錫、氧化妮或其任意組合。
[0286] 根據(jù)<4〉和巧〉中所指的結(jié)構(gòu)，由于氧化物半導體被用于電子傳輸層，電子轉(zhuǎn)移變 得高效，并且因此顯示更良好轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池被提供。
[0287] <6〉根據(jù)<1〉至巧〉的任一項所述的染料敏化太陽能電池，其中空穴傳輸層包含離 子液體。
[0288] <7〉根據(jù) <於所述的染料敏化太陽能電池，其中離子液體是咪挫嘟翰化合物。
[0289] 根據(jù)<6〉和<7〉中所指的結(jié)構(gòu)，空穴傳輸層的空穴轉(zhuǎn)移變得高效，并且因此顯示更 良好轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池被提供。
[0290] 參考符號列表
[0291] 1:基板
[0巧2] 2:第一電極
[0293] 3:密集電子傳輸層
[0294] 4:微粒電子傳輸層 [02巧]5:電子傳輸層
[0296] 6:光敏化合物
[0297] 7:電荷轉(zhuǎn)移層 [0巧引8:空穴傳輸層
[0299] 9:第二電極
[0300] 10、11:導線
【主權(quán)項】
1. 染料敏化太陽能電池，其包含： 透明導電膜基板； 第一電極，所述第一電極被提供有電子傳輸化合物層，所述電子傳輸化合物層由各個 均用敏化染料涂布的納米顆粒構(gòu)成； 電荷轉(zhuǎn)移層； 空穴傳輸層;和 第二電極， 其中所述第一電極、所述電荷轉(zhuǎn)移層、所述空穴傳輸層和所述第二電極以此順序在所 述透明導電膜基板上提供，并且 其中所述電荷轉(zhuǎn)移層包含金屬絡合物鹽，并且所述空穴傳輸層包含聚合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化太陽能電池，其中所述金屬絡合物鹽的金屬是鈷、 鐵、鎳或銅。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的染料敏化太陽能電池，其中所述金屬絡合物鹽是鈷絡合物 鹽。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項所述的染料敏化太陽能電池，其中所述電子傳輸化合物 是氧化物半導體。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項所述的染料敏化太陽能電池，其中所述氧化物半導體是 氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鈮或其任意組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的染料敏化太陽能電池，其中所述空穴傳輸層包含 離子液體。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的染料敏化太陽能電池，其中所述離子液體是咪唑啉錆化合物。
【文檔編號】H01L51/44GK105830243SQ201480064423
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年11月26日
【發(fā)明人】堀內(nèi)保, 八代徹, 瀨川浩司, 內(nèi)田聰
【申請人】株式會社理光