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JP2002363418A - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

Info

Publication number
JP2002363418A
JP2002363418A JP2001167742A JP2001167742A JP2002363418A JP 2002363418 A JP2002363418 A JP 2002363418A JP 2001167742 A JP2001167742 A JP 2001167742A JP 2001167742 A JP2001167742 A JP 2001167742A JP 2002363418 A JP2002363418 A JP 2002363418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
resin composition
photoelectric conversion
dye
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001167742A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruhisa Inoue
照久 井上
Toyofumi Asano
豊文 浅野
Koichiro Shigaki
晃一郎 紫垣
Masaaki Ikeda
征明 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2001167742A priority Critical patent/JP2002363418A/ja
Publication of JP2002363418A publication Critical patent/JP2002363418A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】耐久性、安全性、安定性に優れた光電変換素子
用電荷移動層用の樹脂組成物の提供。 【解決手段】酸化還元系電解質対と反応性成分を含有す
る組成物において、組成物中の反応性成分の割合が組成
物全体の30重量%以下で、前記反応性成分が熱硬化性
樹脂を主成分とし、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、ウレタン樹脂のうち少なくとも1種以上の樹
脂であることを特徴とする樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性および電荷
輸送能に優れた樹脂組成物、その樹脂組成物を用いた光
電変換素子、ならびにそれからなる光電池に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から電池、センサー、表示素子、記
録素子等の電気化学的素子の電解質として電解質塩を溶
媒に溶解した電解質溶液が用いられてきた。しかし電解
質溶液を用いた電気化学的素子は、長期間の使用または
保存の間に液漏れが発生することがあり信頼性に欠け
る。Nature,第353巻,第737〜740頁,1991年、米国特
許4927721号等は色素により増感された半導体微粒子を
用いた光電変換素子およびこれを用いた光電気化学電池
を開示しているが、これらにおいても電荷移動層に電解
質溶液を用いているため、長期間の使用または保存の間
に電解液が漏洩または枯渇し、光電変換効率が著しく低
下したり、素子として機能しなくなることが懸念されて
いる。このような状況下で、国際特許93/20565号に固体
電解質を用いた光電変換素子が提案された。また日本化
学会誌,7,484頁(1997)、特開平7-2881142号、Solid
State Ionics,89,263(1986)および特開平9-27352
号は、架橋ポリエチレンオキサイド系高分子化合物を用
いた固体電解質を含む光電変換素子を提案した。しかし
ながら、これらの固体電解質を用いた光電変換素子は光
電変換特性、特に短絡電流密度が不十分であり、加えて
耐久性も十分でない。また、電解液の漏洩および枯渇を
防止し耐久性を向上させるために、ピリジニウム塩、イ
ミダゾリウム塩、トリアゾニウム塩等を電解質とする方
法が開示されている(WO95/18456号、特開平8-259543
号、電気化学,第65巻,11号,923頁(1997年)等)。
これらの塩は室温において液体状態にあり、常温溶融塩
と呼ばれる。この方法では水や有機溶媒等の、電解質を
溶解させる溶媒が不要あるいは少量で済むため、電池の
耐久性が向上する。しかしながら、これらの常温溶融塩
を用いた光電変換素子は開放電圧が低く、光電変換効率
が良くない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、特に、耐久性および電荷輸送性能に優れた電荷移動
層用の組成物、この組成物を用いたために優れた耐久性
および光電変換特性を示す光電変換素子、ならびにそれ
を用いた光電池を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは前
記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、酸化還元
系電解質対、熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物を用い
ることにより、安全で高い光電変換効率を発現する光電
変換素子の開発に成功した。即ち、本発明は、
【0005】(1)酸化還元系電解質対と反応性成分を
含有する組成物において、組成物中の反応性成分の割合
が組成物全体の30重量%以下であることを特徴とする
樹脂組成物。 (2)組成物中の反応性成分が熱硬化性樹脂を主成分と
することを特徴とする上記1に記載の樹脂組成物。 (3)熱硬化性樹脂が尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ア
ルキド樹脂、ウレタン樹脂のうち少なくとも1種以上の
樹脂である上記1〜2のいずれか一項記載の樹脂組成
物。 (4)樹脂組成物中の酸化還元系電解質対が酸化性物質
と還元性物質である請求項1〜3のいずれか一項記載の
樹脂組成物。 (5)酸化還元系電解質対としてハロゲンイオンを対イ
オンとするハロゲン化合物及びハロゲン分子からなる上
記1〜4のいずれか一項記載の樹脂組成物 (6)ハロゲン化合物がヨウ素化合物で、ハロゲン分子
がヨウ素である上記1〜5のいずれか一項に記載の樹脂
組成物。 (7)導電性支持体と、この導電性支持体上に塗設され
た半導体含有層と、電荷移動層と、対向電極とを有する
もので電荷移動層に上記1〜6のいずれか一項記載の樹
脂組成物を用いる光電変換素子。 (8)半導体が色素により増感された微粒子半導体であ
る上記1〜7のいずれか一項に記載の光電変換素子。 (9)半導体が金属カルコゲニド微粒子であることを特
徴とする上記1〜8のいずれか一項記載の光電変換素
子。 (10)半導体が二酸化チタン微粒子であることを特徴
とする上記1〜9のいずれか一項に記載の記載の光電変
換素子。 (11)色素が金属錯体色素および/または非金属有機
色素であることを特徴とする上記1〜10のいずれか一
項に記載の光電変換素子。 (12)上記1〜11のいずれか一項に記載の光電変換
素子を用いた光電池。 (13)上記1〜11のいずれか一項に記載の光電変換
素子を用いた色素増感太陽電池。 を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の樹脂組成物は、酸化還元
系電解質対に熱硬化性樹脂を併せたものであり、これを
電荷輸送層に用いることにより、流動性のある低粘度の
樹脂組成物を注入したあとに、樹脂組成物を適度に硬化
させて粘度を上昇させることにより電荷輸送性能を低下
させることなく耐久性の向上を図ることを特徴とする。
更に、樹脂組成物中の反応性成分が30重量%以下であ
る樹脂組成物は、優れた耐久性および電荷輸送能を示す
ことを発見した。この方法で得られる樹脂組成物は、光
電変換素子やそれを用いた光電池、特に色素増感太陽電
池に有効である。また本発明の光電変換素子は、導電性
支持体と、この導電性支持体上に塗設された半導体含有
層、電荷移動層と、対向電極とを有し、電荷移動層が前
記樹脂組成物を用いることを特徴とする。以下に本発明
を詳細に説明する。
【0007】本発明で使用する酸化還元系電解質対には
通常、酸化性物質と還元性物質を組み合わせて用いる。
ハロゲンイオンを対イオンとするハロゲン化合物及びハ
ロゲン分子からなるハロゲン系酸化還元系電解質対、フ
ェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩やフェロセン−フェ
リシアニウムイオンなどの金属錯体等の金属酸化還元系
電解質対、アルキルチオール−アルキルジスルフィド、
ビオロゲン色素、ヒドロキノン−キノン等の芳香族酸化
還元系電解質対などをあげることができるが、ハロゲン
系酸化還元系電解質対が好ましい。
【0008】ハロゲンイオンを対イオンとするハロゲン
化合物及びハロゲン分子を含有するハロゲン系酸化還元
系電解質対に用いるハロゲン分子としては、例えばヨウ
素分子や臭素分子等があげられ、ヨウ素分子が好まし
い。また、ハロゲンイオンを対イオンとするハロゲン化
合物としては、例えばLiI、NaI、KI、CsI、
CaI2等の無機塩あるいはテトラーnープロピルアン
モニウムアイオダイド等のテトラアルキルアンモニウム
アイオダイド、ピリジニウムアイオダイド、1、2ージ
メチルー3ーnープロピルイミダゾリウムアイオダイ
ド、1ーメチルー3ーヘキシルイミダゾリウムアイオダ
イド、1ーメチルー3ーオクチルイミダゾリウムアイオ
ダイド、1ーエチルー3ーイソプロピルイミダゾリウム
アイオダイド、1ーエチルー2ーメチルー3ーシアノエ
チルイミダゾリウムアイオダイド、1ーエチルー3ーメ
チルーイミダゾリウムアイオダイド等のイミダゾリウム
アイオダイド等の有機4級アンモニウムのハロゲン塩、
含窒素ポリマーの4級アンモニウムのハロゲン塩等が挙
げられる。樹脂組成物全体に対する酸化還元系電解質対
合計の割合は0.01重量%〜99.9重量%で、好ま
しくは、0.1重量%〜99重量%程度である。更に、
ハロゲン系酸化還元系電解質対を用いる場合は、ハロゲ
ン系酸化還元系電解質対全体に対するハロゲン分子の割
合は、0.001重量モル%〜40重量モル%で、好ま
しくは0.01重量モル%〜20重量モル%である。
【0009】本発明で用いるハロゲンイオンを対イオン
とするハロゲン化合物の一つである含窒素ポリマーの4
級アンモニウムのハロゲン塩も用いることが出来る。
【0010】これらの酸化還元系電解質対を含んだ樹脂
組成物には、さらに、イミダゾリウム塩、4級アンモニ
ウム塩、t−ブチルピリジン、メチルフラン等を添加す
ることにより、電荷移動層の電極特性を向上させること
が可能である。また、表面可塑剤、分散剤、界面活性剤
等を添加することによってもこれらの特性の向上が可能
となる。
【0011】本発明の反応性成分としては主に熱硬化性
樹脂が用いられる。この場合、その反応性が非常に重要
となってくる。反応硬化させるための加熱温度は低すぎ
ても取り扱い難いし、高すぎても電荷移動層の性能を低
下させてしまう。その結果、樹脂組成物の成分にもよる
が反応温度は溶媒を用いる場合には溶媒のもしくは酸化
還元性物質の沸点以下が好ましく、おおむね200℃以
下が好ましく、反応時間は、24間以内が好ましく、2
時間以内が特に好ましい。
【0012】本発明で用いる熱硬化性樹脂は尿素樹脂、
メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂が好ま
しく、2種以上の樹脂を混合して用いても良い。また、
熱硬化性樹脂には反応性を改善する目的で樹脂成分と硬
化剤及び硬化促進剤を用いることも好ましい。
【0013】本発明で使用する熱硬化性樹脂の中で、例
えばエポキシ樹脂の場合、分子中に少なくとも1個以上
のエポキシ基を有するものが反応性成分中の樹脂成分で
あるが1分子中に1個以上のエポキシ基を有する化合物
の具体例としては、例えば、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂(例えば、油化シェルエポキシ(株)製、エピコ
ート828、エピコート1001、エピコート100
2、エピコート1004等)、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの
反応により得られるエポキシ樹脂(例、日本化薬(株)
製、NER−1302、エポキシ当量323、軟化点7
6℃)、ビスフェノールF型樹脂(例、油化シェルエポ
キシ(株)製、エピコート807、EP−4001、E
P−4002、EP−4004等)、ビスフェノールF
型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒド
リンの反応により得られるエポキシ樹脂(例、日本化薬
(株)製、NER−7406、エポキシ当量350、軟
化点66℃)、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフ
ェニルグリシジルエーテル(例、油化シェルエポキシ
(株)製、YX−4000)、レゾルシノールジグリシ
ジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジル
エーテル(例、新日本理化製、W−100)、1,4−
シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル
(例、新日本理化、DME100)、トリメチロールプ
ロパントリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジ
ルエーテル(例、CVC社製、ERISIS GEー6
0)等のグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシア
ヌレート(日産化学(株)製、TEPIC)、トリスフ
ェノールメタン型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、E
PPN−501、EPN−502,EPPN−50
3)、フルオレンエポキシ樹脂(例、新日鐵化学(株)
製、カルドエポキシ樹脂、ESF−300)、脂環式エ
ポキシ樹脂(ダイセル化学工業(株)製、セロキサイド
2021P、セロキサイドEHPE)、N,N−ジグリ
シジル−o−トルイジン、N,N−ジグリシジルアニリ
ン、(3,4−3’,4’エポキシシクロ)ヘキシルメ
チルヘキサンカルボキシレート、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸ジグリシジルエステル、等の一般に製造、販売され
ているエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹
脂は、2種以上を混合して用いても良い。
【0014】本発明で用いる熱硬化性樹脂はより反応条
件をマイルドにして、硬化反応を完結させる目的で硬化
剤及び/または硬化促進剤を用いることが好ましい。具
体的にはトリエチレンテトラミン、変性アミン(例、油
化シェルエポキシ、エポメートB002)、ヒドロキシ
アルキル化ポリアミン(例、AirProducts社製、アンカ
ミン1769)、脂環式ポリアミン(例、AirProducts
社製、アンカミン2264、PTIJAPAN製、ハー
ドナーAH−895)等のアミン系化合物等が挙げられ
る。
【0015】更にイミダゾール類としては、2−メチル
イミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデ
シルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2
−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−
2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチル
イミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾ
ール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、
1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2,
4−ジアミノ−6(2’−メチルイミダゾール
(1’))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ
−6(2’−ウンデシルイミダゾール(1’))エチル
−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−エチ
ル,4−メチルイミダゾール(1’))エチル−s−ト
リアジン、2,4−ジアミノ−6(2’−メチルイミダ
ゾール(1’))エチル−s−トリアジン・イソシアヌ
ル酸付加物、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸の
2:3付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル
酸付加物、2−フェニル−3,5−ジヒドロキシメチル
イミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチル−
5−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェ
ニル−3,5−ジシアノエトキシメチルイミダゾール等
が挙げられる。
【0016】更に、テトラメチルアンモニウムクロライ
ド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、テト
ラーn−プロピルアンモニウムアイオダイド等のアミン
およびそのハロゲン化合物、1−メチルー3ーヘキシル
イミダゾールアイオダイド、1,2ージメチルー3−n
−プロピルイミダゾールアイオダイド等のイミダゾール
のハロゲン化合物等、イミダゾール類とフタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリッ
ト酸、ナフタレンジカルボン酸、マレイン酸、蓚酸等の
多価カルボン酸との塩類、ジシアンジアミド等のアミド
類及び該アミド類とフェノール類、前記多価カルボン酸
類、又はフォスフィン酸類との塩類、1,8−ジアザ−
ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7等のジアザ化合
物及び該ジアザ化合物とフェノール類、前記多価カルボ
ン酸類、又はフォスフィン酸類との塩類、トリフェニル
ホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニ
ルボレート等のホスフィン類、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂(例、日本化薬(株)製、EPPN−20
1、油化シェルエポキシ(株)製、EP−152、EP
−154、ダウケミカル(株)製、DEN−438)、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(例、日本化薬
(株)、EOCN−102S、EOCN−1020、E
OCN−104S)等、2,4,6−トリスアミノメチ
ルフェノール等のフェノール類、アミンアダクト等が挙
げられる。
【0017】これら硬化剤及び/または硬化促進剤のう
ち好ましいものとしては、トリエチレンテトラミン、変
性アミン(例、油化シェルエポキシ、エポメートB00
2)、ヒドロキシアルキル化ポリアミン(例、AirProdu
cts社製、アンカミン1769)、脂環式ポリアミン
(例、AirProducts社製、アンカミン2264、PTI
JAPAN製、ハードナーAH−895)、等が挙げら
れる。硬化剤および/または硬化促進剤として用いる場
合の添加量は、エポキシ樹脂1重量部に対して0.00
5〜5重量部、好ましくは0.01〜2重量部である
が、実際には用いるエポキシ樹脂のエポキシ当量や用い
る硬化剤との組み合わせにより、この限りではない。
【0018】本発明で用いる熱硬化性樹脂及び硬化剤も
しくは硬化促進剤からなる反応性成分は樹脂組成物全体
のおおむね50%以下が好ましく、30%以下が好まし
い。反応後に本発明の樹脂組成物を電荷移動層に用いた
光電変換素子からの液漏れがなくなる程度に増粘して耐
久性が改善されれば、電気的物性より反応性成分は出来
る限り少ない方が好ましい。
【0019】本発明の光電変換素子は導電性支持体上に
配された半導体含有層と電荷移動層および対向電極とを
有したもので構成される。この電荷移動層に本発明の樹
脂組成物を用いる。樹脂組成物には酸化還元系電解質対
である酸化性物質と還元性物質、熱硬化性樹脂等からな
る反応性成分、場合によって樹脂組成物の粘度調整等に
用いる溶媒からなる。
【0020】本発明の樹脂組成物が作業性や電気的性能
を満足するために前記のように樹脂組成物に溶媒を用い
ることが出来る。使用可能な溶媒としては、酸化還元系
電解質対が0.01重量%〜500重量%溶解できるも
のであれば制限はなく、例えばプロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、アセトニトリル、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレングリコール、3−メトキシプロピオニ
トリル、γ−ブチロラクトン、ジメトキシエタン、ジエ
チルカーボネート、ジメチルスルフォキシド、スルフォ
ラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフ
ラン、1,3−ジオキソラン、エチル・メチルカーボネ
ート、クロロエチレンカーボネート、トリフルオロメチ
ルプロピレンカーボネート、メチル・プロピルカーボネ
ート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、各種
アルコール、ケトン類及びエステル類等の有機溶剤およ
び水が挙げられる。このなかでも、エチレンカーボネー
ト(b.p.:248℃、比誘電率:89.6)、アセトニト
リル(b.p.:81.8℃、比誘電率:38.0)、3−
メトキシプロピオニトリルが好ましい。これらは、単独
または2種以上を組み合わせて用いることが出来る。
【0021】樹脂組成物の調製法は溶媒を用いる場合に
は溶媒と酸化還元系電解質対と反応性成分とを混合す
る。混合する順については相溶性のあるものから順次混
合していくのが好ましい。樹脂組成物には通常水溶液と
呼ばれているものや水を0.01%以上含む溶媒を含ん
でも良い。
【0022】本発明の樹脂組成物を用いた光電変換素子
は一般的に光エネルギーを電気エネルギーに変換する素
子全体を指す。光電変換素子から発生した電流を取り出
せるようにリード線を配し、閉回路としたものを光電池
とする。
【0023】本発明の樹脂組成物を用いた光電変換素子
は、種々の光電池に使用可能であるが、色素増感型太陽
電池に特に最適である。色素増感型太陽電池は導電性支
持体及びその表面に色素を担持することによって増感さ
れた半導体含有層を配置することにより得られる半導体
電極および対向電極、電荷移動層で構成される。
【0024】本発明で用いる導電性支持体としては例え
ばFTO(フッ素ドープ酸化スズ)、ATO(アンチモ
ンドープ酸化スズ)、ITO(インジウムドープ酸化ス
ズ)に代表される導電性物質をガラス、プラスティッ
ク、ポリマーフィルム等の表面に薄膜化させたものが用
いられる。
【0025】半導体含有層の半導体は金属カルケニド微
粒子が好ましく具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
スズ等の金属酸化物半導体が好ましい。また、これらは
混合して用いても良い。その一次粒径は1〜200nm
位が好ましい。これらの導電性ガラス等の導電性支持体
表面に色素で増感された半導体含有層を配する。金属酸
化物半導体に色素を吸着担持することにより該半導体が
色素により増感される。その場合の増感色素としてはル
テニウム等の金属元素を含んだ金属錯体色素および金属
を含まない有機色素であって微粒子半導体と相まって光
吸収を増感させるものであれば特に限定はない。
【0026】対向電極はFTO導電性ガラス等の導電性
支持体の表面に白金等を蒸着等して得られる。得られた
半導体電極と対峙するように対向電極を配置する。その
隙間に電荷移動層である樹脂組成物を充填してから反応
硬化させて光電変換素子の周囲を封止材等で封止して色
素増感型太陽電池となる。
【0027】以下、実施例により詳細に説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
【0028】実施例1 酸化チタン(P25:日本アエロジル社製)8gに硝酸
0.9mlを乳鉢に入れ分散混練しながら水20mlを
加え、白色ペーストを得た。これに分散安定剤(Tri
tonXー100、アルドリッチ社製)を数滴添加し
た。フッ素ドープ酸化スズをコーティングしたガラスに
ガラス棒を用いてペーストを均一に塗布した。1時間、
風乾後、550度30分焼成して、まず半導体薄膜電極
(A)を得た。
【0029】以下の式で表される色素を3×10-4Mに
なるようにEtOHに溶解させて色素溶液を調製した。
【0030】
【化1】
【0031】この調製した色素溶液に、上で作成した半
導体薄膜電極(A)を室温にて1晩浸積させた後、Et
OH洗浄して、自然乾燥させた。この色素を吸着させた
半導体膜を挟むように表面を白金でスパッタされた導電
性ガラスを配した。それをクリップにて挟んで固定して
その空隙に樹脂組成物(a)を注入した後、オーブンに
入れ80℃30分加熱硬化させて光電変換素子Aを得
た。樹脂組成物(a)はエチレンカーボネート100重
量部、エポキシ樹脂(ナガセ化成工業製、デナコールE
X−314)5重量部、ポリプロピレングリコールジグ
リシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテ
ル(CVC社製、ERISIS GEー60)5重量
部、脂環式ポリアミン(AirProducts社製、アンカミン
2264)10重量部にヨウ素/ヨウ化テトラ−n−プ
ロピルアンモニウムをそれぞれ0.1M/1Mになるよ
うに溶解して調製した。
【0032】実施例2 実施例1において樹脂組成物(a)のヨウ化テトラ−n
−プロピルアンモニウムの代わりにヨウ化リチウムにす
る事以外は実施例1と同様にして光電変換素子Bを得
た。
【0033】実施例3 実施例1において樹脂組成物(a)を下記の樹脂組成物
(c)にする事以外は実施例1と同様にして光電変換素
子Cを得た。樹脂組成物(c)はメチルヘキシルイミダ
ゾリウムアイオダイド(四国化成工業製)100重量
部、エポキシ樹脂(ナガセ化成工業製、デナコールEX
−314)2.5重量部、ポリプロピレングリコールジ
グリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエー
テル(CVC社製、ERISIS GEー60)2.5
重量部、脂環式ポリアミン(AirProducts社製、アンカ
ミン2264)5重量部にヨウ素を0.1Mになるよう
に溶解して調製した。
【0034】実施例4 実施例3において色素を下に示す化合物2としてその他
の条件は実施例3と同様にして光電変換素子Dを得た。
【0035】
【化2】
【0036】測定する光電変換素子の大きさは実行部分
を0.5×0.5cm2とした。光源は500Wキセノ
ンランプを用いて、AM1.5フィルターを通して10
0mWとした。短絡電流、解放電圧、変換効率、形状因
子はポテンシオ・ガルバノスタットを用いて測定した。
結果を表1にしめす。 表1 短絡電流(mA/cm2) 解放電圧(V) 変換効率(%) 形状因子 光電変換素子A 7.95 0.65 3.3 0.64 光電変換素子B 5.65 0.66 2.4 0.55 光電変換素子C 12.67 0.65 4.7 0.57 光電変換素子D 7.57 0.58 2.5 0.57
【0037】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物を用いることによ
り、耐久性があり、安全でかつ非常に高い光電変換能を
有する光電変換素子の製造が可能となった。
フロントページの続き (72)発明者 池田 征明 東京都北区志茂3−43−19 日本化薬株式 会社色材研究所内 Fターム(参考) 4J002 AA021 CC031 CC181 CD001 CF011 CF211 CK011 CK021 DA016 DD006 DD086 FD206 GQ00 5F051 AA14 AA20 BA18 FA02 5H032 AA06 AS16 CC11 CC16 EE02 EE03 EE04 EE16 HH01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化還元系電解質対と反応性成分を含有す
    る組成物において、組成物中の反応性成分の割合が組成
    物全体の30重量%以下であることを特徴とする樹脂組
    成物。
  2. 【請求項2】組成物中の反応性成分が熱硬化性樹脂を主
    成分とすることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】熱硬化性樹脂が尿素樹脂、メラミン樹脂、
    フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
    脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂のうち少なくとも1種
    以上の樹脂である請求項1〜2のいずれか一項記載の樹
    脂組成物。
  4. 【請求項4】樹脂組成物中の酸化還元系電解質対が酸化
    性物質と還元性物質である請求項1〜3のいずれか一項
    記載の樹脂組成物。
  5. 【請求項5】酸化還元系電解質対としてハロゲンイオン
    を対イオンとするハロゲン化合物及びハロゲン分子から
    なる請求項1〜4のいずれか一項記載の樹脂組成物。
  6. 【請求項6】ハロゲン化合物がヨウ素化合物で、ハロゲ
    ン分子がヨウ素である請求項1〜5のいずれか一項に記
    載の樹脂組成物。
  7. 【請求項7】導電性支持体と、この導電性支持体上に塗
    設された半導体含有層と、電荷移動層と、対向電極とを
    有するもので電荷移動層に請求項1〜6のいずれか一項
    記載の樹脂組成物を用いる光電変換素子。
  8. 【請求項8】半導体が色素により増感された微粒子半導
    体である請求項1〜7のいずれか一項に記載の光電変換
    素子。
  9. 【請求項9】半導体が金属カルコゲニド微粒子であるこ
    とを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載の光電
    変換素子。
  10. 【請求項10】半導体が二酸化チタン微粒子であること
    を特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の記載
    の光電変換素子。
  11. 【請求項11】色素が金属錯体色素および/または非金
    属系有機色素であることを特徴とする請求項1〜10の
    いずれか一項に記載の光電変換素子。
  12. 【請求項12】請求項1〜11のいずれか一項に記載の
    光電変換素子を用いた光電池。
  13. 【請求項13】請求項1〜11のいずれか一項に記載の
    光電変換素子を用いた色素増感太陽電池。
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