JP2011040261A - 色素増感型太陽電池用の電解液および色素増感型太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン伝導度および耐久性が大幅に向上した色素増感型太陽電池用の電解液およびそれを用いた色素増感型太陽電池を提供する。
【解決手段】（Ｉ）（Ａ）非イオン性含フッ素有機溶媒および（Ｂ）ヨウ素原子を含まないイオン性液体を含む電解質溶解用溶媒、および（II）ヨウ素および／またはヨウ素化合物を含む電解質を含む色素増感型太陽電池用電解液。
【選択図】なし

Description

本発明は、イオン伝導度および耐久性が大幅に向上した色素増感型太陽電池用の電解液およびそれを用いた色素増感型太陽電池に関する。

色素増感型太陽電池は、通常、電極間に光増感色素を担持した酸化チタン多孔質層とヨウ素を含む電解液を封入し、光の照射により励起した光増感色素から酸化チタン層を介して電子を取り出し、電子を失った光増感色素にヨウ化物イオンから電子が供給されることで、発電している。

この色素増感型太陽電池は、シリコン系半導体を用いる半導体型太陽電池とは異なり、光増感色素の種類を選択することで幅広い波長の光を有効利用できること、また、真空プロセスなどの高度かつ精密な製造設備が不要なことなどから、その将来が期待される。

色素増感型太陽電池に用いる電解液には、上記のように、電解質として電子の授受に必要なヨウ素またはヨウ素化合物が広く使用されている。

また、ヨウ素またはヨウ素化合物を溶解する溶媒として、特許文献１〜５には、水、各種の炭化水素系溶媒、イオン性液体などが記載されているが、実際に検討され使用されている溶媒としては、特許文献１ではメトキシプロピオニトリル、特許文献２および３では１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−チオシアネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ジシアノアミドなどのイオン性液体とプロピレンカーボネート、メトキシプロピオニトリル、アセトニトリルとの組合せ、特許文献４ではメトキシアセトニトリル、特許文献５ではプロピレンカーボネートである。

特開２００７−２８０９０６号公報 特開２００７−３１７４４６号公報 特開２００７−３１７４４７号公報 特開２００９−０８１０７４号公報 特開２００８−２０４９５６号公報

しかし、メトキシプロピオニトリル、メトキシアセトニトリル、アセトニトリル、プロピレンカーボネートなどの炭化水素系極性溶媒は、不燃性の点で不充分であり、また、電池の耐久性の観点からも不充分である。

一方、イオン性液体は不燃性の改善にはある程度効果はあるが、粘性が高く、たとえ極性溶媒で希釈したとしても、たとえばイオン伝導性、粘性、電極への浸み込み性などが不充分である。また、得られる電池の耐久性にも改善が必要である。

本発明は、イオン伝導度および耐久性が大幅に向上した色素増感型太陽電池用の電解液およびそれを用いた色素増感型太陽電池を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
（Ｉ）（Ａ）非イオン性含フッ素有機溶媒および（Ｂ）ヨウ素原子を含まないイオン性液体を含む電解質溶解用溶媒、および
（II）ヨウ素および／またはヨウ素化合物を含む電解質
を含む色素増感型太陽電池用電解液に関する。

電解質溶解用溶媒（Ｉ）は、さらに（Ｃ）ニトリル系非フッ素有機溶媒、カーボネート系非フッ素有機溶媒およびエステル系非フッ素有機溶媒よりなる群から選ばれる少なくとも１種の非フッ素系有機溶媒を含んでいてもよい。

また非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）としては、
（Ａ１）式（Ａ１）：
Ｒｆ¹−Ｏ−Ｒｆ² （Ａ１）
（式中、Ｒｆ¹はエーテル結合を含んでいてもよい炭素数１〜１２の含フッ素アルキル基；Ｒｆ²はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜６のアルキル基）で示される含フッ素エーテル、
（Ａ２）式（Ａ２）：
Ｒｆ³ＯＣＯＯＲｆ⁴ （Ａ２）
（式中、Ｒｆ³は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒｆ⁴はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素鎖状カーボネート、
（Ａ３）式（Ａ３）：

（式中、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は同じかまたは異なり、いずれも水素原子、フッ素原子または炭素数１〜４のフッ素原子を含んでいてもよいアルキル基）で示される含フッ素環状カーボネート、
（Ａ４）式（Ａ４）：
Ｒｆ⁵ＣＯＯＲ¹ （Ａ４）
（式中、Ｒｆ⁵は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒ¹はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素エステル、および
（Ａ５）式（Ａ５）：
Ｒｆ⁶ＣＯＯＮ（Ｒ²）₂ （Ａ５）
（式中、Ｒｆ⁶は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒ²は水素原子またはフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素カルボン酸アミド
よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

また、非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）は、−ＣＦＨ−結合を含んでいることが好ましい。

本発明はまた、本発明の電解液と光増感層を有する負極と正極とを備える色素増感型太陽電池にも関する。

本発明の電解液によれば、イオン伝導度が飛躍的に向上し、また不燃性も向上し、さらに色素増感型太陽電池の耐久性が大幅に向上する。

本発明の色素増感型太陽電池用電解液は、電解質溶解用溶媒（Ｉ）が非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）とヨウ素原子を含まないイオン性液体（Ｂ）を含むことを特徴とする。

（Ａ）非イオン性含フッ素有機溶媒
非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）としては、電解質であるヨウ素および／またはヨウ素化合物を溶解するものであれば特に限定されないが、特に、たとえば（Ａ１）含フッ素エーテル、（Ａ２）含フッ素鎖状カーボネート、（Ａ３）含フッ素環状カーボネート、（Ａ４）含フッ素エステルおよび（Ａ５）含フッ素カルボン酸アミドよりなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

より具体的にはつぎの溶媒があげられる。

（Ａ１）含フッ素エーテル
含フッ素エーテル（Ａ１）は、式（Ａ１）：
Ｒｆ¹−Ｏ−Ｒｆ² （Ａ１）
（式中、Ｒｆ¹はエーテル結合を含んでいてもよい炭素数１〜１２の含フッ素アルキル基；Ｒｆ²はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜６のアルキル基）で示される含フッ素エーテルである。

Ｒｆ¹はエーテル結合を含んでいてもよい炭素数１〜１２の含フッ素アルキル基であり、炭素数は１〜６、さらには１〜３であることが、粘度が低い点から好ましい。また、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、粘度が低い点から直鎖状が好ましい。

具体的にはＣＦ₃−、ＣＦ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅−、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆−、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−、（ＣＦ₃）₂ＣＨ−、ＨＣＦ₂−、Ｈ₂ＣＦ−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂-、ＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂−、（ＣＦ₃）₂ＣＨ−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、（ＣＦ₃）₂ＣＦ−などの含フッ素アルキル基；Ｃ₃Ｆ₇ＯＣＦＣＦ₃ＣＨ₂−、ＣＦ₃Ｏ−ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂−、ＣＨ₃Ｏ−ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂−などのエーテル結合を含む含フッ素アルキル基があげられる。これらのうち、耐酸化性、粘性が良好な点から、ＨＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＦＨＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−が好ましい。

Ｒｆ²は炭素数１〜６の含フッ素アルキル基または炭素数１〜６のアルキル基である。含フッ素アルキル基としては、Ｒｆ¹で例示した基が好ましい例と共にあげられる。

アルキル基としては、炭素数１〜６、さらには炭素数１〜４であることが、粘度が低い点から好ましい。また、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、粘度が低い点から直鎖状が好ましい。

具体的には−ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ₃、−（ＣＨ₂）₄ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）₂などのアルキル基があげられる。これらのうち、粘度が低い点から、−ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）₂が好ましい。

Ｒｆ²は、Ｒｆ¹が含フッ素アルキル基の場合は、耐酸化性が良好な点から含フッ素アルキル基の方が好ましい。また、Ｒｆ¹がエーテル結合を含む含フッ素アルキル基の場合は、Ｒｆ²は溶解性、イオン伝導性が良好な点からアルキル基の方が好ましい。

なかでも、電解質としてヨウ素アニオンと有機カチオンとの塩を用いる場合、−ＣＦＨ−結合（−ＣＦ₂Ｈも含む）を含むことが、ヨウ素アニオンと有機カチオンとの塩の溶解性が良好な点から好ましい。

含フッ素エーテル（Ａ１）の具体例としては、たとえばＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＦＨＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＦＨＣＦ₃など含フッ素モノエーテル；ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₃ＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₃ＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣ₂Ｈ₅、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₃ＯＣ₂Ｈ₅、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣ₂Ｈ₅、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₃ＯＣ₂Ｈ₅、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₂ＣＦ₃などの含フッ素ジエーテルの１種または２種以上が例示でき、なかでもＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃が、他溶媒との相溶性が良好でレート特性も良好な点から特に好ましい。

また、含フッ素エーテル（Ａ１）としては、たとえば特開平０８−０３７０２４号公報、特開平０９−０９７６２７号公報、特開平１１−０２６０１５号公報、特開２０００−２９４２８１号公報、特開２００１−０５２７３７号公報、特開平１１−３０７１２３号公報などに記載された化合物のうち、式（Ａ１）を満たす化合物も例示できる。

配合割合は、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の８０体積％まで、好ましくは５〜５０体積％である。

（Ａ２）含フッ素鎖状カーボネート
含フッ素鎖状カーボネートは、式（Ａ２）：
Ｒｆ³ＯＣＯＯＲｆ⁴ （Ａ２）
（式中、Ｒｆ³は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒｆ⁴はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素鎖状カーボネートが、難燃性が高く、かつレート特性が良好な点から好ましい。

Ｒｆ³としては、たとえばＣＦ₃−、Ｃ₂Ｆ₅−、（ＣＦ₃）₂ＣＨ−、ＣＦ₃ＣＨ₂−、Ｃ₂Ｆ₅ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₂ＣＨ₂−などが例示でき、Ｒｆ⁴としては、たとえばＣＦ₃−、Ｃ₂Ｆ₅−、（ＣＦ₃）₂ＣＨ−、ＣＦ₃ＣＨ₂−、Ｃ₂Ｆ₅ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₂ＣＨ₂−などの含フッ素アルキル基、−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅、−Ｃ₃Ｈ₇、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₃などの非フッ素アルキル基が例示できる。なかでもＲｆ³としてはＣＦ₃ＣＨ₂−、Ｃ₂Ｆ₅ＣＨ₂−が、Ｒｆ⁴としてはＣＦ₃ＣＨ₂−、Ｃ₂Ｆ₅ＣＨ₂−、−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅が、粘性が適切で、他溶媒との相溶性およびレート特性が良好な点から特に好ましい。

含フッ素鎖状カーボネートの具体例としては、たとえばＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣ₂Ｈ₅、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈなどの含フッ素鎖状カーボネートの１種または２種以上が例示でき、なかでもＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃が、粘性が適切で、難燃性、他溶媒との相溶性およびレート特性が良好な点から特に好ましい。また、たとえば特開平０６−２１９９２号公報、特開２０００−３２７６３４号公報、特開２００１−２５６９８３号公報などに記載された化合物も例示できる。

配合割合は、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の４０体積％まで、好ましくは１〜２０体積％である。

（Ａ３）含フッ素環状カーボネート
含フッ素環状カーボネートは、式（Ａ３）：

（式中、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は同じかまたは異なり、いずれも水素原子、フッ素原子または炭素数１〜４のフッ素原子を含んでいてもよいアルキル基）で示される含フッ素環状カーボネートである。

含フッ素環状カーボネート（Ａ３）としては、たとえば４−フルオロ−１，３ジオキソラン−２オン、４，５−ジフルオロ−１，３ジオキソラン−２オン、４−トリフルオロメチル−１，３ジオキソラン−２オン、４−モノフルオロメチル−１，３ジオキソラン−２オン、４，５−ジメチル−４，５−ジフルオロ−１，３ジオキソラン−２オン、４，５−ジメチル−４−フルオロ−１，３ジオキソラン−２オンなどが例示でき、不燃性（安全性）の向上効果を与える点で有用である。なかでも、ヨウ素アニオンと有機カチオンとの塩の溶解性が良好な点から、４−フルオロ−１，３ジオキソラン−２オン、４−トリフルオロメチル−１，３ジオキソラン−２オン、４−モノフルオロメチル−１，３ジオキソラン−２オンが好ましい。

配合割合は、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の３０体積％まで、好ましくは０．１〜２０体積％である。

（Ａ４）含フッ素エステル
含フッ素エステルは、式（Ａ４）：
Ｒｆ⁵ＣＯＯＲ¹ （Ａ４）
（式中、Ｒｆ⁵は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒ¹はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素エステルである。

Ｒｆ⁵としては炭素数１〜２の含フッ素アルキル基が好ましく、たとえばＨＣＦ₂−、ＣＦ₃−、ＣＦ₃ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂−などが例示でき、なかでもＣＦ₃−、ＨＣＦ₂−が、レート特性が良好な点から特に好ましい。

Ｒ¹としては、たとえば−ＣＦ₃、−ＣＦ₂ＣＦ₃、−ＣＨ₂ＣＦ₃、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＦ₃、−ＣＨ（ＣＦ₃）₂、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦＨＣＦ₃、−ＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃などの含フッ素アルキル基；−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅、−Ｃ₃Ｈ₇、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₃などの非フッ素アルキル基が例示でき、なかでも−ＣＨ₂ＣＦ₃、−ＣＨ₂Ｃ₂Ｆ₅、−ＣＨ（ＣＦ₃）₂、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅が、他溶媒との相溶性が良好な点から特に好ましい。

含フッ素エステル（Ａ４）の具体例としては、
両方が含フッ素アルキル基のもの：
ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ
Ｒｆ⁵が含フッ素アルキル基であるもの：
ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ₃ＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、ＣＨ₃ＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＨ₃
Ｒ¹が含フッ素アルキル基であるもの：
ＣＨ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＨ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＨ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ
などの１種または２種以上が例示でき、なかでも、前記Ｒｆ⁵が含フッ素アルキル基であるもの、およびＲ¹が含フッ素アルキル基であるものが好ましく、なかでも、ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、ＣＦ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、ＨＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＨ₃Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃が、他溶媒との相溶性およびレート特性が良好な点から特に好ましい。

配合割合は、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の１０体積％まで、好ましくは０．１〜２体積％である。

（Ａ５）式（Ａ５）：
Ｒｆ⁶ＣＯＯＮ（Ｒ²）₂ （Ａ５）
（式中、Ｒｆ⁶は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒ²は水素原子またはフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素カルボン酸アミド
Ｒｆ⁶としては炭素数１〜２の含フッ素アルキル基が好ましく、たとえばＨＣＦ₂−、ＣＦ₃−、ＣＦ₃ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂−などが例示でき、なかでもＣＦ₃−、ＨＣＦ₂−が、レート特性が良好な点から特に好ましい。

Ｒ²としては、水素原子のほか、たとえば−ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＨ₃、−ＣＨ₂ＣＦ₃などがあげられる。

具体的には、ＣＦ₃ＣＯＯＮ（ＣＨ₃）₂、ＣＦ₃ＣＯＯＮ（Ｃ₂Ｈ₅）₂、ＣＦ₃ＣＯＯＮＨ₂、ＨＣＦ₂ＣＯＯＮＨ₂、ＨＣＦ₂ＣＯＯＮ（ＣＨ₃）₂などがあげられ、溶解性、イオン伝導性が良好な点から、ＣＦ₃ＣＯＯＮ（ＣＨ₃）₂、ＣＦ₃ＣＯＯＮＨ₂、ＨＣＦ₂ＣＯＯＮＨ₂、ＨＣＦ₂ＣＯＯＮ（ＣＨ₃）₂が好ましい。

配合割合は、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の８０体積％まで、好ましくは５〜７５体積％である。

これらの非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ１）〜（Ａ５）は、単独でも組み合わせて配合してもよい。組み合わせて配合する場合は、合計配合量は電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の８０体積％まで、好ましくは５〜７５体積％である。

（Ｂ）ヨウ素原子を含まないイオン性液体
本発明の電解液は、非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）にヨウ素原子を含まないイオン性液体（Ｂ）を併用することにより、イオン伝導度が飛躍的に高くなり、変換効率も大幅に向上する。

ヨウ素アニオンを含まないイオン性液体（Ｂ）としては、有機カチオンとアニオンの組み合わせからなる。カチオンとしてはイミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオンなどのアンモニウム系、ホスホニウム系イオンなどがあげられ、アニオンではＢＦ₄、ＰＦ₆などの無機アニオン；Ｎ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、Ｎ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂、Ｎ（ＳＯ₂ＣＦ₃）（ＳＯ₂Ｆ）、Ｎ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂、Ｎ（ＳＯ₂Ｆ）₂などの含フッ素スルホアミドなどの有機アニオンがあげられ、これらのカチオンとアニオンの組み合わせが好ましい。これらの塩は必ずしも常温で液体でないものもあるが、ここではそれらを総称してイオン性液体とする。なお、常温で液状のものが粘性を下げるため好ましい。

具体的には、たとえば１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメチル）イミドなどのほか、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（フルオロスルホニル）イミドなどのアニオン性の含フッ素スルホン酸化合物があげられる。

配合割合は、種類にもよるが、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の２Ｍ（モル／Ｌ）濃度まで、好ましくは０．１〜１．５Ｍ濃度である。

本発明の電解液において、電解質溶解用溶媒（Ｉ）は、さらにニトリル系非フッ素有機溶媒、カーボネート系非フッ素有機溶媒、およびエステル系非フッ素有機溶媒よりなる群から選ばれる少なくとも１種の非フッ素系有機溶媒（Ｃ）などを含んでいてもよい。

これらの非フッ素系有機溶媒（Ｃ）は、電解質（II）であるヨウ素またはヨウ素化合物を溶解する能力を有するものであり、従来から色素増感型太陽電池の電解液に使用されている化合物が使用できる。

具体的には、つぎのものがあげられる。

（Ｃ）非フッ素系有機溶媒
特に、ニトリル系非フッ素有機溶媒（Ｃ１）、カーボネート系非フッ素有機溶媒（Ｃ２）、およびエステル系非フッ素有機溶媒（Ｃ３）よりなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

非フッ素系有機溶媒（Ｃ）の配合割合は、種類にもよるが、電解質溶解用溶媒（Ｉ）全体の９０体積％まで、好ましくは５〜８５体積％である。

（Ｃ１）ニトリル系非フッ素有機溶媒
通常色素増感太陽電池電解液溶媒に用いられているものであり、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリルなどがあげられる。特性向上の観点から炭素数は短い方が好ましく、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルが好ましい。

（Ｃ２）カーボネート系非フッ素有機溶媒
カーボネート系非フッ素有機溶媒としては、非フッ素環状カーボネートでも非フッ素鎖状カーボネートでもよい。非フッ素カーボネートを配合する場合、低温特性およびサイクル特性が良好となる。

非フッ素系環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、ビニレンカーボネートなどの１種または２種以上があげられる。なかでも、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）は誘電率が高く、また電解質の溶解性に特に優れており、本発明の電解液に好ましい。

この非フッ素環状カーボネートは、電解質の溶解力に優れるほか、レート特性の向上、誘電率の向上といった特性をもつ。

非フッ素鎖状カーボネートとしては、たとえばＣＨ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₃（ジエチルカーボネート；ＤＥＣ）、ＣＨ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃（メチルエチルカーボネート；ＭＥＣ）、ＣＨ₃ＯＣＯＯＣＨ₃（ジメチルカーボネート；ＤＭＣ）、ＣＨ₃ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃（メチルプロピルカーボネート）などの炭化水素系鎖状カーボネートの１種または２種以上があげられる。これらのうち粘性が低く、かつ低温特性が良好なことから、ＤＥＣ、ＭＥＣ、ＤＭＣが好ましい。

（Ｃ３）エステル系非フッ素有機溶媒
エステル系有機溶媒は粘性が低いため、イオン伝導度を高める、また電極へのしみこみ性を高めるのに効果がある。ただし加水分解性が高いという欠点がある。ＣＨ₃ＣＯＯＣ₂Ｈ₅、ＣＨ₃ＣＯＯＣ₃Ｈ₇、Ｃ₂Ｈ₅ＣＯＯＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅ＣＯＯＣ₂Ｈ₅、Ｃ₂Ｈ₅ＣＯＯＣ₃Ｈ₇、Ｃ₃Ｈ₇ＣＯＯＣＨ₃、Ｃ₃Ｈ₇ＣＯＯＣ₂Ｈ₅などが好ましい。また、ガンマブチロラクトン、バレロラクトンなどのラクトン系は耐酸化性が高いため好ましい。

（Ｄ）その他の有機溶媒
その他の有機溶媒としては、スルホラン、ジエーテルなどがあげられる。また、場合に応じてＬｉ電池で用いられている各種溶媒を添加してもよい。

本発明の電解液は、これらの電解質溶解用溶媒（Ｉ）に、ヨウ素および／またはヨウ素化合物を含む電解質（II）を溶解させることにより得られる。

電解質（II）として用いるヨウ素化合物としては、金属ヨウ化物塩または有機ヨウ化物塩があげられ、金属ヨウ化物塩のカチオンとしてはリチウムカチオン、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、セシウムカチオン、マグネシウムカチオン、カルシウムカチオンなどがあげられ、有機ヨウ化物塩のカチオンとしては４級アンモニウムカチオン、たとえばテトラアルキルアンモニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオンなどがあげられる。

好ましい電解質（II）としては、たとえばヨウ素（Ｉ₂）とヨウ素化合物を併用したものがあげられ、ヨウ素の濃度は電解液の０．０００５〜１Ｍ（モル／Ｌ）が好ましく、さらには０．００５〜０．５Ｍが好ましい。ヨウ素化合物の濃度は電解液の０．０５〜５Ｍが好ましく、さらには０．１〜３Ｍが好ましい。

本発明の電解液には、従来公知の種々の添加剤を配合してもよい。そうした添加剤としては、たとえば難燃剤、酸化防止剤、老化防止剤などがあげられる。

本発明はまた、本発明の電解液を用いた色素増感型太陽電池にも関する。

本発明の色素増感型太陽電池における光増感層を有する負極（作用極）と正極（対向電極）としては、従来公知の材料、構造がそのまま使用できる。たとえば、前記特許文献１〜５に記載されているものを使用できる。

色素増感型太陽電池において、光増感層を有する負極（作用極）は、たとえば透明基体とその上に形成された透明導電膜からなる電極基体の表面に、多孔質金属酸化物半導体層が形成され、さらに当該多孔質金属酸化物半導体の表面には増感色素が吸着されて形成されている。その多孔質金属酸化物半導体層に電解液を浸透させて光増感層を形成し、光増感層を介して対向電極を配置することにより、色素増感型太陽電池が作製される。電解液層には電解液だけが存在してもよいし、セパレータが配置されていてもよい。

各構成要素は、より具体的には、特開２００７−３１７４４６号公報、特に段落［００２２］〜［００４１］および［００５１］〜［００５８］に記載されているように、以下の構成が好ましい。

負極（作用極）
負極は、透明基体と透明導電膜と多孔質金属酸化物半導体層とを有し、多孔質金属酸化物半導体層に電解液が含浸されて構成される。

［透明基体］
透明基体は、可視光を透過するものが使用でき、透明なガラスが好適に利用できる。また、ガラス表面を加工して入射光を散乱させるようにしたものも使用できる。また、ガラスに限らず、光を透過するものであればプラスチック板やプラスチックフィルム等も使用できる。

透明基体の厚さは、太陽電池の形状や使用条件により異なるため特に限定はされないが、たとえばガラスや樹脂シートなどを用いた場合では、実使用時の耐久性を考慮して１〜１０ｍｍ程度が好ましく、フレキシブル性の要請によってプラスチックフィルムなどを使用する場合は、１μｍ〜１ｍｍ程度が好ましい。

［透明導電膜］
透明導電膜としては、可視光を透過して、かつ導電性を有するものが使用できる。そのような導電膜形成材料としては、特に限定はされないが、たとえばフッ素をドープした酸化スズ（ＦＴＯ）や、酸化インジウム、酸化スズと酸化インジウムの混合体（ＩＴＯ）、アンチモンをドープした酸化スズ、酸化亜鉛などの金属酸化物を好適に用いることができる。

また、分散させるなどの処理により可視光が透過すれば、不透明な導電性材料を用いることもできる。このような材料としては炭素材料や金属があげられる。炭素材料としては、特に限定はされないが、たとえば黒鉛（グラファイト）、カーボンブラック、グラッシーカーボン、カーボンナノチューブやフラーレンなどがあげられる。また、金属としては、特に限定はされないが、たとえば白金、金、銀、ルテニウム、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、チタン、タンタル、およびそれらの合金などがあげられる。

透明基体上に透明導電膜を形成する方法として、金属酸化物を使用する場合は、ゾルゲル法などの液層法や、スパッタやＣＶＤなどの気相法、分散ペーストのコーティングなどがある。また、不透明な導電性材料を使用する場合は、粉体などを、透明なバインダーなどとともに固着させる方法があげられる。

また、透明基体と透明導電膜を一体成形する場合は、透明基体の成形時に導電膜形成材料を導電性のフィラーとして混合する方法などがある。

透明導電膜の厚さは、用いる材料により導電性が異なるため特には限定されないが、一般的に使用されるＦＴＯ被膜付ガラスでは、０．０１〜５μｍであり、好ましくは０．１〜１μｍである。また、必要とされる導電性は、使用する電極の面積により異なり、広い電極ほど低抵抗であることが求められるが、一般的に１００Ω／□以下、好ましくは１０Ω／□以下、より好ましくは５Ω／□以下である。

透明基体と透明導電膜の合計厚は、太陽電池の形状や使用条件により異なるため特に限定はされないが、一般的に１μｍ〜１０ｍｍ程度である。

［多孔質金属酸化物半導体層］
多孔質金属酸化物半導体層を構成する多孔質金属酸化物半導体としては、特に限定はされないが、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズなどがあげられ、特に二酸化チタン、さらにはアナターゼ型二酸化チタンが好適である。

また、電気抵抗値を下げるため、金属酸化物の粒界は少ないことが望ましい。また、増感色素をより多く吸着させるために、半導体層は比表面積の大きなものが望ましく、具体的には１０〜２００ｍ²／ｇが望ましい。また、増感色素の光吸収量を増加させるため、使用する酸化物の粒径に幅を持たせて光を散乱させることが望ましい。

このような多孔質金属酸化物半導体層は、特に限定されず従来公知の方法で透明導電膜上に設けることができる。たとえば、ゾルゲル法や分散体ペーストを塗布する方法、または電析法や電着法などがある。

半導体層の厚さは、用いる酸化物により最適値が異なるため特には限定されないが、０．１〜５０μｍ、好ましくは３〜３０μｍである。

［増感色素］
増感色素としては、太陽光により励起されて多孔質金属酸化物半導体層に電子注入できるものであればよく、一般に色素増感太陽電池に用いられている色素を用いることができるが、変換効率を向上させるためには、その吸収スペクトルが太陽光スペクトルと広波長域で重なっていて、耐光性が高いことが望ましい。

増感色素としては、特に限定はされないが、ルテニウム錯体、特にルテニウムポリピリジン系錯体が好ましく、さらには式：
Ｒｕ（Ｌ）₂（Ｘ）₂
（式中、Ｌは、４，４’−ジカルボキシ−２，２’−ビピリジンもしくはその４級アンモニウム塩、またはカルボキシル基が導入されたポリピリジン系配位子；Ｘは、ＳＣＮ、ＣｌまたはＣＮ）で表されるルテニウム錯体が好ましい。

具体的には、たとえばビス（４，４’−ジカルボキシ−２，２’−ビピリジン）ジイソチオシアネートルテニウム錯体などがあげられる。他の色素としては、ルテニウム以外の金属錯体色素、たとえば鉄錯体、銅錯体などのほか、シアン系色素、ポルフィリン系色素、ポリエン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素、スクアリン酸系色素、スチリル系色素、エオシン系色素などの有機色素もあげられる。

これらの色素は、多孔質金属酸化物半導体層への電子注入効率を向上させるため、金属酸化物半導体と結合可能な結合基を有していることが望ましい。そうした結合基としては、特に限定はされないが、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基などが望ましい。

対向電極（正極）
対向電極は、導電性の基材、または基材の表面に導電性層を形成した構造の電極である。

導電性層形成用の材料としては、たとえば導電性を有する金属や金属酸化物、炭素材料や導電性高分子などが好適に用いられる。金属としては、たとえば白金、金、銀、ルテニウム、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、チタン、タンタル、およびそれらの合金などがあげられる。炭素材料としては、特に限定はされないが、たとえば黒鉛（グラファイト）、カーボンブラック、グラッシーカーボン、カーボンナノチューブ、フラーレンなどがあげられる。また、ＦＴＯ、ＩＴＯ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどの金属酸化物を用いた場合、透明または半透明であるため増感色素層への入射光量を増加させることができ、好ましい。

また、少なくとも基材の表面が導電性を有するように処理すれば、たとえばガラスやプラスチックなどの絶縁体を導電性材料で表面処理して導電性層を形成したものでもよい。

また、対向電極の形状は特には限定されず、板状、シート状、フィルム状でもよい。

より一般的には、対向電極としては、ＦＴＯ被膜付ガラスやＩＴＯ膜付ＰＥＴ、ＩＴＯ膜付ＰＥＮフィルムが用いられている。

導電層の厚さは用いる材料により導電性が異なるため特に限定されないが、たとえばＦＴＯ被膜付ガラスでは、０．０１〜５μｍであり、さらには０．１〜１μｍが好ましい。また、必要とされる導電性は、使用する電極の面積により異なり、広い電極ほど低抵抗であることが求められるが、一般的に１００Ω／□以下、好ましくは１０Ω／□以下、より好ましくは５Ω／□以下である。

対向電極の厚さは、太陽電池の形状や使用条件により異なるため特に限定はされないが、一般的に１μｍ〜１ｃｍ程度である。

つぎに実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ（Ａ１−１）に１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメチル）イミド（Ｂ−１）を１Ｍ濃度となるように溶解して、電解質溶解用溶媒を調製した。この溶媒について、つぎの溶解性試験および不燃性試験を行うと共に、イオン伝導度を測定した。結果を表１に示す。

（溶解性試験）
溶媒に、ＤＭＰＩＩ（１，２−ジメチル‐３−プロピルイミダゾリウムアイオダイド）またはＬｉＩ（ヨウ化リチウム）を０．３Ｍ濃度になるように室温で溶解させ、目視にて沈殿物の有無を確認した。
評価基準
○： 透明（完全に溶解）
△： 白濁（一部不溶）
×： 沈殿（不溶）

（不燃性試験）
溶媒にＤＭＰＩＩを０．３Ｍの濃度となるように溶解して電解液を調製し、得られた電解液について、つぎの方法で不燃性を調べた。

縦１００ｍｍ、横２０ｍｍのセパレータ（セルガード（株）製の３５０１）に電解液を充分に浸み込ませたのち縦に吊り下げ、下端から１０ｍｍの箇所に炎の先端が当るようにオイルランプで１０秒間炙り、燃焼の有無を観る。
１０秒間不燃であったものは○
５秒間不燃であったものは△
５秒以内に着火したものは×とした。

（イオン伝導度測定）
溶媒にＤＭＰＩＩを０．５Ｍの濃度となるように溶解して電解液を調製した。得られた電解液を容器に移し、電気伝導度計（東亜ディーケーケー（株）製ＣＴ−５７１０１Ｂ）を用い、電解液の温度が２５℃一定でイオン伝導度の測定を行なった。

さらに、つぎの要領で色素増感型太陽電池を作製し、変換効率を調べた。結果を表1に示す。

電極基体としてＩＴＯガラス（ジオマテック（株）製０００３番）を用いた。縦横それぞれ２５ｍｍのＩＴＯガラスの表面に酸化チタンペースト（触媒化成工業（株）製）を縦横それぞれ約１０ｍｍの範囲に膜厚２０μｍ程度となるように塗布した後、５００℃で３０分間大気中で焼成して、多孔質酸化チタン膜を形成した。つぎに、Ｎ７１９ｄｙｅ（Ｓｏｌａｒｏｎｉｘ社製）を色素として用い、その濃度が０．４ｍｍｏｌ／Ｌの無水エタノール溶液にこの焼成電極を浸して遮光下、１晩静置した。その後、無水エタノールにて余分な色素を洗浄してから乾燥した。これを作用極（負極）とした。

対向電極（正極）は、ＩＴＯガラス（ジオマテック（株）製０００２番）を用い、ガラスに直径約１ｍｍの孔をあけた。

横２ｍｍ、縦２０ｍｍに切ったＴＢＦ５６０（住友スリーエム（株）製）を対向電極の孔上に、外径２０ｍｍに置き、この上に作用極を置いた後、２ｋｇの重りを載せ１００℃で１０分間保持して熱圧着した。

別途、表１に示す溶媒にＤＭＰＩＩを０．５Ｍ濃度、ＬｉＩを０．１Ｍとなるように溶解して電解液を調製した。

ついで、ドライチャンバー中で、対向電極にあけた孔から電解液を注入し、室温下に真空に３分間引いて電解液を多孔質酸化チタン膜中に浸透させた後、孔の上に接着剤を一部塗布したガラス板を孔に接着剤が付かないように置いて接着して、色素増感型太陽電池を作製した。

作製した色素増感型太陽電池について、変換効率を調べた。結果を表１に示す。

（変換効率）
１５０Ｗのハロゲンランプから１０ｃｍの距離に色素増感型太陽電池を置き、照射時の変換効率を計ることにより行う。

評価は、色素増感型太陽電池作製直後の初期変換効率と、耐久試験（９５℃で１００時間保持）後の変換効率を測定することにより行う。

実施例２〜７
表１に示す溶媒を使用したほかは実施例１と同様にして電解液を調製して溶解性、不燃性およびイオン伝導度を調べ、また、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作製して変換効率を調べた。結果を表１に示す。

比較例１〜７
実施例１〜７において、いずれも１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメチル）イミド（Ｂ−１）を添加しなかったほかは同様にして比較用の電解液を調製し、溶解性、不燃性およびイオン伝導度を調べ、また、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作製して変換効率を調べた。結果を表１に示す。

比較例８〜１２
溶媒として、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメチル）イミド（Ｂ−１。比較例８）、アセトニトリル（Ｃ１−１。比較例９）、プロピオニトオリル（Ｃ１−２。比較例１０）、プロピレンカーボネート（Ｃ２−１。比較例１１）またはγ−ブチロラクトン（Ｃ３−１。比較例１２）を単独で用いたほかは、実施例１と同様にして比較用の電解液を調製し、溶解性、不燃性およびイオン伝導度を調べ、また、実施例１と同様にして色素増感型太陽電池を作製して変換効率を調べた。結果を表２に示す。

なお、表１および表２における溶媒は、以下のとおりである。

（Ａ）非イオン性含フッ素有機溶媒
Ａ１−１：ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＦ₂ＣＦ₂Ｈ
Ａ２−１：ＣＦ₃ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₃
Ａ２−２：ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＯＣＯＯＣＨ₃
Ａ３−１：４−フルオロ−１，３ジオキソラン−２−オン
（Ｂ）イオン性液体
Ｂ−１：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメチル）イミド
（Ｃ）非フッ素系有機溶媒
Ｃ１−１：アセトニトリル
Ｃ１−２：プロピオニトオリル
Ｃ２−１：プロピレンカーボネート
Ｃ３−１：γ−ブチロラクトン

表１および表２の結果から、つぎのことが分かる。

（１）非イオン性含フッ素有機溶媒単独または非イオン性含フッ素有機溶媒同士の混合溶媒では、イオン伝導度は必ずしも高くないが、ニトリル系溶媒（Ｃ１）との混合溶媒とすることで、相加的にイオン伝導度は高くなる。しかし、イオン性液体（Ｂ）を加えることで、イオン伝導度は飛躍的に高くなる。

（２）非イオン性含フッ素有機溶媒を含んでいることで、耐久試験後の変換効率の低下が小さく、耐久性があり、さらにイオン性液体（Ｂ）を含む溶媒では、変換効率も高い。

（３）さらには、非イオン性含フッ素有機溶媒を含んでいることで不燃性の効果が得られることがある。

Claims (10)

1. （Ｉ）（Ａ）非イオン性含フッ素有機溶媒および（Ｂ）ヨウ素原子を含まないイオン性液体を含む電解質溶解用溶媒、および
   （II）ヨウ素および／またはヨウ素化合物を含む電解質
   を含む色素増感型太陽電池用電解液。
2. 非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）が、（Ａ１）含フッ素エーテル、（Ａ２）含フッ素鎖状カーボネート、（Ａ３）含フッ素環状カーボネート、（Ａ４）含フッ素エステルおよび（Ａ５）含フッ素カルボン酸アミドよりなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の電解液。
3. 電解質溶解用溶媒（Ｉ）が、さらに（Ｃ）ニトリル系非フッ素有機溶媒、カーボネート系非フッ素有機溶媒、およびエステル系非フッ素有機溶媒よりなる群から選ばれる少なくとも１種の非フッ素系有機溶媒を含む請求項１または２記載の電解液。
4. 含フッ素エーテル（Ａ１）が、
   式（Ａ１）：
   Ｒｆ¹−Ｏ−Ｒｆ² （Ａ１）
   （式中、Ｒｆ¹はエーテル結合を含んでいてもよい炭素数１〜１２の含フッ素アルキル基；Ｒｆ²はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜６のアルキル基）で示される含フッ素エーテルである請求項２または３記載の電解液。
5. 含フッ素鎖状カーボネート（Ａ２）が、
   式（Ａ２）：
   Ｒｆ³ＯＣＯＯＲｆ⁴ （Ａ２）
   （式中、Ｒｆ³は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒｆ⁴はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素鎖状カーボネートである請求項２または３記載の電解液。
6. 含フッ素環状カーボネート（Ａ３）が、
   式（Ａ３）：
   

   

   （式中、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は同じかまたは異なり、いずれも水素原子、フッ素原子または炭素数１〜４のフッ素原子を含んでいてもよいアルキル基）で示される含フッ素環状カーボネートである請求項２または３記載の電解液。
7. 含フッ素エステル（Ａ４）が、
   式（Ａ４）：
   Ｒｆ⁵ＣＯＯＲ¹ （Ａ４）
   （式中、Ｒｆ⁵は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒ¹はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素エステルである請求項２または３記載の電解液。
8. 含フッ素カルボン酸アミド（Ａ５）が、
   式（Ａ５）：
   Ｒｆ⁶ＣＯＯＮ（Ｒ²）₂ （Ａ５）
   （式中、Ｒｆ⁶は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；Ｒ²は水素原子またはフッ素原子を含んでいてもよい炭素数１〜４のアルキル基）で示される含フッ素カルボン酸アミドである請求項２または３記載の電解液。
9. 非イオン性含フッ素有機溶媒（Ａ）が、−ＣＦＨ−結合を含む請求項１〜８のいずれかに記載の電解液。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の電解液と光増感層を有する負極と正極とを備える色素増感型太陽電池。