本發(fā)明涉及在載體上擔(dān)載化合物的方法、由該擔(dān)載方法制得的擔(dān)載體以及光電轉(zhuǎn)換元件。
背景技術(shù)：
：以往，在各種
技術(shù)領(lǐng)域：
中采用了在載體上擔(dān)載化合物的方法。作為一個(gè)例子，可列舉出催化劑領(lǐng)域。催化劑越為微粉末，則比表面積越增加而優(yōu)選，但由于其本身處理困難，因此通常通過在載體上固定化來進(jìn)行使用。此外，作為其他例子，可列舉出肽固相合成等，其被應(yīng)用作通過在具有特定修飾基團(tuán)的高分子上依次使目標(biāo)氨基酸反應(yīng)而以高收率獲得具有目標(biāo)序列的肽的方法。即，在載體上將化合物固定化，使得在載體上發(fā)揮特定作用或用作對(duì)反應(yīng)進(jìn)行控制的場(chǎng)所。對(duì)根據(jù)光(輸入)而產(chǎn)生電力輸出的元件的研究正在非?；钴S地進(jìn)行。作為光電轉(zhuǎn)換元件，有光檢測(cè)器等受光元件或太陽能電池等光伏元件。其中，太陽能電池等光伏元件將取之不盡的太陽光轉(zhuǎn)換成電能，由此在解決能量資源問題的同時(shí)環(huán)境負(fù)荷小，因此研究特別活躍。光伏元件有很多種類，在色素敏化型太陽能電池中使用了在金屬氧化物半導(dǎo)體(載體)上擔(dān)載有色素化合物的電極?；衔锵蜉d體的擔(dān)載通常以液相進(jìn)行，可以通過化學(xué)吸附、物理吸附使化合物擔(dān)載到載體上。在使化合物擔(dān)載到載體上時(shí)，要在載體上擔(dān)載化合物的量(擔(dān)載量)和擔(dān)載穩(wěn)定性是重要的。專利文獻(xiàn)1和2研究并公開了色素敏化太陽能電池中的吸附性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-084250號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特開2013-194105號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的問題因此，本發(fā)明的目的在于：提供在載體上擔(dān)載化合物的情況下獲得高擔(dān)載量的方法。此外，本發(fā)明的目的在于：提供由上述方法得到的擔(dān)載體以及將擔(dān)載體作為電極來使用的光電轉(zhuǎn)換元件。用于解決問題的手段本申請(qǐng)的發(fā)明者們進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用含有胺的有機(jī)溶劑可達(dá)成上述目的，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供一種擔(dān)載方法，其特征在于，其是在有機(jī)溶劑中在載體上擔(dān)載化合物的方法，其中，上述有機(jī)溶劑含有胺。此外，本發(fā)明提供一種擔(dān)載方法，其特征在于，上述有機(jī)溶劑為具有羥基的有機(jī)溶劑。另外，本發(fā)明提供一種擔(dān)載方法，其特征在于，上述化合物是具有至少一個(gè)選自羧基、磺酸基、磷酸基、膦酸基或烷氧基硅烷基(alkoxysilylgroup)中的基團(tuán)的化合物。此外，本發(fā)明提供一種擔(dān)載方法，其特征在于，上述載體為金屬氧化物。另外，本發(fā)明提供一種擔(dān)載體，其是由上述擔(dān)載方法得到的。此外，本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換元件，其具備具有上述擔(dān)載體的電極。發(fā)明效果本發(fā)明的擔(dān)載方法是化合物的擔(dān)載量多、擔(dān)載體的生產(chǎn)率高的方法。此外，本發(fā)明的擔(dān)載體由于化合物的擔(dān)載率高，因此將其用作電極的光電轉(zhuǎn)換元件的特性優(yōu)異。附圖說明圖1是表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)例子的截面構(gòu)成的示意圖。圖2是圖1所示的本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的主要部分的放大圖。具體實(shí)施方式以下，基于優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的擔(dān)載方法、由該擔(dān)載方法得到的擔(dān)載體、光電轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行說明。首先，對(duì)本發(fā)明的擔(dān)載方法進(jìn)行說明。在本發(fā)明的擔(dān)載方法中，為了使要擔(dān)載的化合物與載體接觸，使載體浸漬在含有胺和要擔(dān)載的化合物的有機(jī)溶劑中。此時(shí)，要擔(dān)載的化合物優(yōu)選溶解在有機(jī)溶劑中，但只要是可以在載體上擔(dān)載化合物就行，就算是化合物分散在有機(jī)溶劑中的狀態(tài)也沒有問題。作為擔(dān)載化合物時(shí)的含有胺和要擔(dān)載的化合物的有機(jī)溶劑的溫度，優(yōu)選以0～80℃的條件來進(jìn)行，更優(yōu)選20～50℃。此外，將載體浸漬在含有胺和要擔(dān)載的化合物的有機(jī)溶劑中的時(shí)間優(yōu)選為30分鐘～24小時(shí)，更優(yōu)選為1～5小時(shí)。在載體浸漬后，也可以設(shè)置從有機(jī)溶劑中將在載體上擔(dān)載有化合物的擔(dān)載體取出并將有機(jī)溶劑和胺除去的工序(除去工序)。從擔(dān)載體的用途考慮，在就算有機(jī)溶劑和胺殘留也沒有問題的情況下，可以不設(shè)置除去工序。除去工序在不包含胺的有機(jī)溶劑中進(jìn)行，通常使用沸點(diǎn)比擔(dān)載工序中所使用的有機(jī)溶劑低的有機(jī)溶劑。從擔(dān)載體的用途考慮，在本發(fā)明的方法中所使用的有機(jī)溶劑和胺以及除去工序中所使用的有機(jī)溶劑殘留是不優(yōu)選的情況下，還可以設(shè)置干燥工序。干燥工序通常是基于加熱實(shí)施的干燥、基于減壓實(shí)施的干燥或?qū)⑺鼈兘M合起來的方法。另外，本發(fā)明中，“擔(dān)載”是指化合物與載體以化學(xué)、物理或電鍵合或吸附的狀態(tài)。有機(jī)溶劑中所包含的胺的濃度通常為0.01～1摩爾％。在胺的濃度過低的情況下，有時(shí)擔(dān)載速度提高效果變小；在胺濃度過高的情況下，有時(shí)洗滌工序變得困難或作業(yè)環(huán)境惡化。此外，就胺相對(duì)于后面將要說明的被擔(dān)載的化合物的添加量來說，相對(duì)于被擔(dān)載的化合物1摩爾，通常在0.1～1000摩爾當(dāng)量的范圍來使用，優(yōu)選在1～100摩爾當(dāng)量的范圍來使用。接著，對(duì)本發(fā)明的方法中所使用的各材料進(jìn)行說明。<有機(jī)溶劑>有機(jī)溶劑只要能夠溶解要擔(dān)載的化合物就行，沒有特別限制，具體例子可列舉出：甲苯、苯、二甲苯等烴類；甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇等醇類；2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、丁基二甘醇等醚醇類；丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮、二丙酮醇等酮類；醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸甲氧基乙酯等酯類；丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸酯類；2,2,3,3-四氟丙醇等鹵代醇類；二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿等氯代烴類；乙腈、四氫呋喃等，也可以將這些有機(jī)溶劑任意混合。由于擔(dān)載速度快，因此優(yōu)選為醇類、酮類、酯類、鹵代醇類、乙腈、四氫呋喃，更優(yōu)選為具有羥基的醇類、鹵代醇類，特別優(yōu)選為醇類。即，有機(jī)溶劑優(yōu)選為具有羥基的有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用，也可以將多種組合來使用。在將多種組合來使用時(shí)，優(yōu)選至少一種是具有羥基的有機(jī)溶劑。<胺>本發(fā)明的方法的特征在于上述有機(jī)溶劑含有胺，所使用的胺不需要其本身為溶液，但在為固體的情況下需要溶解在上述有機(jī)溶劑中。所使用的胺優(yōu)選是能夠在向載體擔(dān)載化合物之后以洗滌工序與有機(jī)溶劑同樣地除去。作為具體胺的例子，可列舉出：三乙胺、三亞丙胺(tripropyleneamine)、三丁胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、二異丙基乙胺、N,N’-二甲基哌嗪、二乙基苯胺、芐基二甲胺、三芐胺、三(2-乙基己基)胺、N,N-二甲基癸胺、N-芐基二甲胺、丁基二甲胺、N,N-二甲基環(huán)己胺、N,N,N’,N’-四甲基亞乙基二胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷、N-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N,N’-二甲基哌嗪、N-甲基哌可啉、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-吡咯烷酮、雙(2-二甲基氨基-乙基)醚、N,N,N,N’,N”-五甲基-二亞乙基三胺、甲基哌啶、丁基二乙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、二甲基乙醇胺、二甲基氨基乙氧基乙醇、N,N-二甲基氨基丙胺、N,N,N’,N’,N”-五甲基二亞丙基三胺、三(3-二甲基氨基丙基)胺、四甲基亞氨基-雙(丙胺)、N-二乙基-乙醇胺等叔胺；二乙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、哌啶、哌嗪、二苯胺等仲胺；丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺、乙醇胺、苯胺等伯胺；吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、甲基咪唑等芳香族胺。優(yōu)選為伯～叔烷基胺類，具體來說，為三乙胺、三亞丙胺、三丁胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、二異丙基乙胺、丁基二甲胺、二乙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺。<載體>作為載體中所使用的材料，可列舉出：丙烯酸樹脂、含氟樹脂等有機(jī)樹脂、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁等金屬氧化物、氧化硅、沸石、活性炭等，優(yōu)選表面為多孔質(zhì)者，其中優(yōu)選金屬氧化物。載體的形狀沒有特別限制，例如只要根據(jù)擔(dān)載體的用途適當(dāng)從膜狀、粉狀、粒狀等形狀中進(jìn)行選擇就行。此外，載體的大小和要擔(dān)載的化合物的擔(dān)載量也沒有特別限制，只要根據(jù)所得到的擔(dān)載體的用途適當(dāng)進(jìn)行選擇就行。<要擔(dān)載的化合物>作為要擔(dān)載在載體上的化合物，只要是可以擔(dān)載在載體上就行，沒有特別限定，優(yōu)選為具有至少一個(gè)選自羧基、磺酸基、磷酸基、膦酸基或烷氧基硅烷基中的基團(tuán)的化合物。這是因?yàn)椋哂羞@些基團(tuán)的化合物的擔(dān)載穩(wěn)定性高，由本發(fā)明中所使用的胺帶來的高擔(dān)載量效果大。另外，羧基、磺酸基、磷酸基、膦酸基也可以成為鹽。上述基團(tuán)之中，具有羧基的化合物由于顯示更高的效果，故而優(yōu)選。當(dāng)在本發(fā)明的擔(dān)載方法中要擔(dān)載在載體上的化合物是通過太陽光、室內(nèi)照明光來激發(fā)光而向載體注入電子或者引起電荷向其它擔(dān)載著的化合物移動(dòng)的色素化合物時(shí)，由本發(fā)明的擔(dān)載方法得到的擔(dān)載體可以用于色素敏化太陽能電池。作為這樣的色素化合物的例子，可列舉出：曙紅Y、二溴熒光素、熒光素、羅丹明B、連苯三酚、二氯熒光素、赤蘚紅B(赤蘚紅為注冊(cè)商標(biāo))、熒光生、汞溴紅(merbromin)、部花青雙偶氮系色素(merocyaninedisazodye)、三偶氮系色素、蒽醌系色素、多環(huán)醌系色素、靛藍(lán)系色素、二苯基甲烷系色素、三甲基甲烷系色素、喹啉系色素、二苯甲酮系色素、萘醌系色素、苝系色素、芴酮系色素、方酸鎓系色素、薁鎓系色素、紫環(huán)酮系色素、喹吖啶酮系色素、無金屬酞菁系色素、無金屬卟啉系色素或無金屬氮雜卟啉系色素等有機(jī)色素。此外，作為色素化合物也可以使用有機(jī)金屬絡(luò)合物化合物。作為有機(jī)金屬絡(luò)合物化合物，可列舉出：具有由位于芳香族雜環(huán)內(nèi)的氮陰離子與金屬陽離子形成的離子性配位鍵和形成在氮原子或硫?qū)僭优c金屬陽離子之間的非離子性配位鍵這兩者的有機(jī)金屬絡(luò)合物化合物、具有由氧陰離子或硫陰離子與金屬陽離子形成的離子性配位鍵和形成在氮原子或硫?qū)僭优c金屬陽離子之間的非離子性配位鍵這兩者的有機(jī)金屬絡(luò)合物化合物等。具體來說，可列舉出：銅酞菁、氧鈦酞菁、鈷酞菁、鎳酞菁、鐵酞菁等金屬酞菁系色素、金屬萘酞菁系色素、金屬卟啉系色素、金屬氮雜卟啉系色素以及使用了釕、鐵、鋨的聯(lián)吡啶金屬絡(luò)合物、三聯(lián)吡啶金屬絡(luò)合物、菲咯啉金屬絡(luò)合物、二辛可寧酸金屬絡(luò)合物、偶氮金屬絡(luò)合物或羥基喹啉金屬絡(luò)合物之類的釕絡(luò)合物等。本發(fā)明的擔(dān)載體被用于催化劑、肽固相合成等，當(dāng)要擔(dān)載的化合物為色素化合物時(shí)，除了可以用于以下將要說明的光電轉(zhuǎn)換元件以外，還可以用于調(diào)色劑等著色材料。對(duì)將本發(fā)明的擔(dān)載體用作光電轉(zhuǎn)換元件(特別是色素敏化型太陽能電池元件)的電極時(shí)的構(gòu)成等進(jìn)行說明。首先，對(duì)將本發(fā)明的擔(dān)載體用于色素敏化型太陽能電池的電極時(shí)的本發(fā)明的擔(dān)載體的制造方法進(jìn)行說明，然后對(duì)色度敏化型太陽能電池的構(gòu)成進(jìn)行說明。作為本發(fā)明的擔(dān)載體的制造方法，首先通過電解析出法或燒成法在導(dǎo)電性基板11的形成有導(dǎo)電層11B的面上形成具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬氧化物半導(dǎo)體層12(載體)。在通過電解析出法來形成的情況下，例如對(duì)于包含成為金屬氧化物半導(dǎo)體材料的金屬鹽的電解浴以氧或空氣進(jìn)行鼓泡，同時(shí)設(shè)定為規(guī)定溫度，在其中浸漬導(dǎo)電性基板11，在與對(duì)電極之間施加一定電壓。由此，以具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的方式使金屬氧化物半導(dǎo)體材料析出在導(dǎo)電層11B之上。此時(shí)，還可以使對(duì)電極在電解浴中適當(dāng)運(yùn)動(dòng)。此外，在通過燒成法來形成的情況下，例如將通過使金屬氧化物半導(dǎo)體材料的粉末分散在分散介質(zhì)中而制備得到的金屬氧化物漿料涂布到導(dǎo)電性基板11上并干燥，然后進(jìn)行燒成，使其具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)。接著，制備使有機(jī)溶劑、胺和色素13(擔(dān)載的化合物)溶解而得到的色素溶液。通過在該色素溶液中浸漬形成有金屬氧化物半導(dǎo)體層12的導(dǎo)電性基板11，使色素13擔(dān)載在金屬氧化物半導(dǎo)體層12上。圖1是示意性表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)例子的截面構(gòu)成的圖；圖2是將圖1所示的光電轉(zhuǎn)換元件的主要部分摘出并放大表示的圖。圖1和圖2所示的光電轉(zhuǎn)換元件為所謂的色素敏化型太陽能電池的主要部分。該光電轉(zhuǎn)換元件是工作電極10與對(duì)置電極20隔著含電解質(zhì)層30相對(duì)配置的元件，工作電極10和對(duì)置電極20中的至少一者為具有透光性的電極。工作電極10例如具有導(dǎo)電性基板11、設(shè)置在其一個(gè)面(對(duì)置電極20一側(cè)的面)上的金屬氧化物半導(dǎo)體層12和擔(dān)載在金屬氧化物半導(dǎo)體層12上的色素13。工作電極10是對(duì)于外部電路作為負(fù)極起作用的電極。導(dǎo)電性基板11例如是在絕緣性的基板11A的表面設(shè)置有導(dǎo)電層11B的基板。作為基板11A的材料，例如可列舉出：玻璃、塑料等絕緣性材料。塑料例如是以透明聚合物薄膜的形態(tài)來使用的，作為形成透明聚合物薄膜的塑料，例如可列舉出：四醋酸纖維素(TAC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、間規(guī)聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PAR)、聚砜(PSF)、聚酯砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、環(huán)狀聚烯烴或溴代苯氧基等。作為導(dǎo)電層11B，例如可列舉出：包含氧化銦、氧化錫、銦-錫復(fù)合氧化物(ITO)或在氧化錫中摻雜有氟的物質(zhì)(FTO：F-SnO2)等的導(dǎo)電性金屬氧化物薄膜、包含金(Au)、銀(Ag)或鉑(Pt)等的金屬薄膜和金屬網(wǎng)、由導(dǎo)電性高分子等形成的那些等。另外，導(dǎo)電性基板11例如可以是由具有導(dǎo)電性的材料以成為單層結(jié)構(gòu)的方式來構(gòu)成的；在該情況下，作為導(dǎo)電性基板11的材料，例如可列舉出：氧化銦、氧化錫、銦-錫復(fù)合氧化物或在氧化錫中摻雜有氟的物質(zhì)等導(dǎo)電性金屬氧化物、金、銀或鉑等金屬、導(dǎo)電性高分子等。金屬氧化物半導(dǎo)體層12是擔(dān)載色素13的載體，例如像圖2所示的那樣具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)。金屬氧化物半導(dǎo)體層12由致密層12A和多孔質(zhì)層12B形成。致密層12A優(yōu)選是形成在與導(dǎo)電性基板11的界面、致密且空隙少的層，更優(yōu)選為膜狀。多孔質(zhì)層12B優(yōu)選是形成在與含電解質(zhì)層30接觸的表面并且空隙多、表面積大的結(jié)構(gòu)，特別更優(yōu)選是附著有多孔質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)。另外，金屬氧化物半導(dǎo)體層12例如也可以是以成為膜狀的單層結(jié)構(gòu)的方式來形成的。作為金屬氧化物半導(dǎo)體層12中所包含的材料(金屬氧化物半導(dǎo)體材料)，例如可列舉出：氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鈮、氧化銦、氧化鋯、氧化鉭、氧化釩、氧化釔、氧化鋁或氧化鎂等。其中，為了得到高轉(zhuǎn)換效率，金屬氧化物半導(dǎo)體材料優(yōu)選氧化鈦和氧化鋅。此外，這些金屬氧化物半導(dǎo)體材料可以單獨(dú)使用任意一種，也可以將兩種以上復(fù)合(混合、混晶、固溶體、表面被覆等)來使用，例如可以以氧化鈦和氧化鋅等的組合來使用。作為具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬氧化物半導(dǎo)體層12的形成方法，例如可列舉出：電解析出法、涂布法、燒成法等。在通過電解析出法形成金屬氧化物半導(dǎo)體層12的情況下，在包含金屬氧化物半導(dǎo)體材料的微粒的電解浴液中，使該微粒附著在導(dǎo)電性基板11的導(dǎo)電層11B之上，同時(shí)析出金屬氧化物半導(dǎo)體材料。在通過涂布法形成金屬氧化物半導(dǎo)體層12的情況下，將使金屬氧化物半導(dǎo)體材料的微粒分散而成的分散液(金屬氧化物漿料)涂布在導(dǎo)電性基板11之上，然后為了將分散液中的分散介質(zhì)除去而使其干燥。在通過燒結(jié)法形成金屬氧化物半導(dǎo)體層12的情況下，與涂布法同樣地將金屬氧化物漿料涂布在導(dǎo)電性基板11上并干燥，然后進(jìn)行燒成。其中，當(dāng)通過電解析出法或涂布法來形成金屬氧化物半導(dǎo)體層12時(shí)，由于可以使用耐熱性低的塑料材料或聚合物薄膜材料作為基板11A，因此能夠制作柔性高的電極。此外，金屬氧化物半導(dǎo)體層12也可以使用有機(jī)堿、尿素衍生物、環(huán)狀糖鏈來進(jìn)行處理。作為有機(jī)堿，可列舉出：二芳胺、三芳胺、吡啶、4-叔丁基吡啶、聚乙烯基吡啶、喹啉、哌啶、脒等有機(jī)堿。該處理可以在吸附下述將要說明的色素13之前，也可以在其之后。作為處理方法，可列舉出浸漬處理；當(dāng)處理劑為固體時(shí)，只要在溶解于有機(jī)溶劑的基礎(chǔ)之上進(jìn)行浸漬處理就行。色素13被擔(dān)載在金屬氧化物半導(dǎo)體層12上，包含能夠通過吸收光來激發(fā)而向金屬氧化物半導(dǎo)體層12注入電子的一種或兩種以上的色素(敏化色素)。在本發(fā)明的擔(dān)載方法中，有機(jī)溶劑中含有胺，由此具有羧基等錨固基團(tuán)的化合物(色素化合物)的擔(dān)載速度和擔(dān)載量高，但也可以將不具有錨固基團(tuán)的色素化合物混合來使用。此外，色素13除了包含上述色素化合物以外，還可以包含一種或兩種以上的添加劑。作為該添加劑，例如可列舉出抑制色素中的化合物的締合的締合抑制劑；具體來說，為由化學(xué)式(1)所示的膽酸系化合物等。它們可以單獨(dú)使用，也可以將多種混合來使用。(式中，R11為具有酸性基團(tuán)或烷氧基硅烷基的烷基。R12表示與化學(xué)式中的構(gòu)成甾體骨架的碳原子中的任一個(gè)鍵合的基團(tuán)，為羥基、鹵素基團(tuán)、烷基、烷氧基、芳基、雜環(huán)基、?；?、酰氧基、氧基羰基、氧代基、酸性基團(tuán)或烷氧基硅烷基或者它們的衍生物，它們可以相同，也可以不同。t為1以上且5以下的整數(shù)?；瘜W(xué)式中的構(gòu)成甾體骨架的碳原子與碳原子之間的鍵可以為單鍵，也可以為雙鍵)此外，作為其它添加劑的例子，有時(shí)會(huì)為了提高光電轉(zhuǎn)換效率而使用共吸附劑，作為共吸附劑的例子，可列舉出由下述通式(2)所示的化合物。(式中，環(huán)A表示五或六元環(huán)的雜環(huán)，還可以進(jìn)一步縮環(huán)，環(huán)A中的氫原子也可以被鹵素原子、氰基、硝基、-OR2基、-SR2基或者具有取代基或未取代的烴基取代，Z表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONR3-、-NR3CO-或被-Z1-中斷0～3次的二價(jià)的脂肪族烴基，Z1表示二價(jià)的芳香族基團(tuán)，R21表示選自羧酸基、磺酸基、磷酸基和膦酸基中的基團(tuán)，R2和R3分別獨(dú)立地表示氫原子或者具有取代基或未取代的烴基，Anm-表示m價(jià)的陰離子，m表示1或2的整數(shù)，p表示將電荷保持為中性的系數(shù)。)對(duì)置電極20例如為在導(dǎo)電性基板21上設(shè)置有導(dǎo)電層22的電極，其對(duì)于外部電路作為正極起作用。作為導(dǎo)電性基板21的材料，例如可列舉出與工作電極10的導(dǎo)電性基板11的基板11A的材料相同的那些。導(dǎo)電層22是包含一種或兩種以上的導(dǎo)電材料和根據(jù)需要使用的粘合材料來構(gòu)成的。作為導(dǎo)電層22中所使用的導(dǎo)電材料，例如可列舉出：鉑、金、銀、銅(Cu)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋁(Al)、鎂(Mg)或銦(In)等金屬、碳(C)或者導(dǎo)電性高分子等。此外，作為導(dǎo)電層22中所使用的粘合材料，例如可列舉出：丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、纖維素、三聚氰胺樹脂、含氟彈性體(fluoroelastomer)或聚酰亞胺樹脂等。另外，對(duì)置電極20例如也可以為導(dǎo)電層22的單層結(jié)構(gòu)。含電解質(zhì)層30例如是包含具有氧化還原對(duì)的氧化還原電解質(zhì)來構(gòu)成的。作為氧化還原電解質(zhì)，例如可列舉出：I-/I3-系、Br-/Br3-系、醌/氫醌系、Co絡(luò)合物系或硝酰自由基化合物系等。具體來說，為將碘化物鹽與碘單質(zhì)組合而成的物質(zhì)或?qū)寤稃}與溴單質(zhì)組合而成的物質(zhì)之類的將鹵化物鹽與鹵素單質(zhì)組合而成的物質(zhì)等。作為該鹵化物鹽，可列舉出：鹵化銫、四烷基鹵化銨類、鹵化咪唑鎓類、鹵化噻唑鎓類、鹵化噁唑鎓類、鹵化喹啉鎓類或鹵化吡啶鎓類等。具體來說，作為碘化物鹽，例如可列舉出：碘化鋰、碘化鈉、碘化鉀、碘化銫、四乙基碘化銨、四丙基碘化銨、四丁基碘化銨、四戊基碘化銨、四己基碘化銨、四庚基碘化銨或三甲基苯基碘化銨等季烷基碘化銨類、3-甲基碘化咪唑鎓或1-丙基-2,3-二甲基碘化咪唑鎓等碘化咪唑鎓類、3-乙基-2-甲基-2-碘化噻唑鎓、3-乙基-5-(2-羥基乙基)-4-甲基碘化噻唑鎓或3-乙基-2-甲基碘化苯并噻唑鎓等碘化噻唑鎓類、3-乙基-2-甲基-碘化苯并噁唑鎓等碘化噁唑鎓類、1-乙基-2-甲基碘化喹啉鎓等碘化喹啉鎓類、碘化吡啶鎓類等。此外，作為溴化物鹽，例如可列舉出：季烷基溴化銨等。在將鹵化物鹽與鹵素單質(zhì)組合而成的物質(zhì)之中，優(yōu)選上述的碘化物鹽中的至少一種與碘單質(zhì)的組合。此外，氧化還原電解質(zhì)例如也可以是將離子性液體與鹵素單質(zhì)組合而成的電解質(zhì)。在該情況下，還可以進(jìn)一步包含上述的鹵化物鹽等。作為離子性液體，可列舉出能夠在電池或太陽能電池等中使用的那些，例如可列舉出：“Inorg.Chem”1996,35,p1168～1178、“Electrochemistry”2002,2,p130～136、日本特表平9-507334號(hào)公報(bào)或日本特開平8-259543號(hào)公報(bào)等中所公開的那些。其中，作為離子性液體，優(yōu)選具有比室溫(25℃)低的熔點(diǎn)的鹽或雖然具有比室溫高的熔點(diǎn)但通過與其他熔融鹽等溶解而在室溫下也會(huì)液化的鹽。作為該離子性液體的具體例子，可列舉出以下所示的陰離子和陽離子等。作為離子性液體的陽離子，例如可列舉出：銨、咪唑鎓、噁唑鎓、噻唑鎓、噁二唑鎓、三唑鎓、吡咯烷鎓、吡啶鎓、哌啶鎓、吡唑鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、三嗪鎓、鏻、锍、咔唑鎓、吲哚鎓或者它們的衍生物。它們可以單獨(dú)使用，也可以將多種混合來使用。具體來說，可列舉出：1-甲基-3-丙基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓或1-乙基-3-甲基咪唑鎓等。作為離子性液體的陰離子，可列舉出：AlCl4-或Al2Cl7-等金屬氯化物、PF6-、BF4-、CF3SO3-、N(CF3SO2)2-、F(HF)n-或CF3COO-等含氟物離子、NO3-、CH3COO-、C6H11COO-、CH3OSO3-、CH3OSO2-、CH3SO3-、CH3SO2-、(CH3O)2PO2-、N(CN)2-或SCN-等非氟化合物離子、碘化物離子或溴化物離子等鹵化物離子。它們可以單獨(dú)使用，也可以將多種混合來使用。其中，作為該離子性液體的陰離子，優(yōu)選碘化物離子。在含電解質(zhì)層30中，可以使用使上述的氧化還原電解質(zhì)相對(duì)于溶劑溶解而成的液狀電解質(zhì)(電解液)，也可以使用使電解液保持在高分子物質(zhì)中而成的固體高分子電解質(zhì)。此外，還可以使用將電解液與炭黑等粒子狀碳材料混合來包含的擬固體狀(糊狀)電解質(zhì)。另外，就包含碳材料的擬固體狀電解質(zhì)來說，為了使碳材料具有催化氧化還原反應(yīng)的作用，也可以在電解質(zhì)中不包含鹵素單質(zhì)。這樣的氧化還原電解質(zhì)還可以包含溶解上述的鹵化物鹽、離子性液體等的有機(jī)溶劑中的任一種或兩種以上。作為該有機(jī)溶劑，可列舉出電化學(xué)惰性的那些，例如可列舉出：乙腈、四氫呋喃、丙腈、丁腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙腈、戊腈、碳酸二甲酯、碳酸乙甲酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、N-甲基吡咯烷酮、戊醇、喹啉、N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁內(nèi)酯、二甲基亞砜或1,4-二噁烷等。此外，在含電解質(zhì)層30之中，為了提高光電轉(zhuǎn)換元件的發(fā)電效率、提高耐久性等，也可以添加非圓環(huán)狀糖類(日本特開2005-093313號(hào)公報(bào))、吡啶系化合物(日本特開2003-331936號(hào)公報(bào))、尿素衍生物(日本特開2003-168493號(hào)公報(bào))、層狀粘土礦物(日本特表2007-531206號(hào)公報(bào))、二苯亞甲基-D-山梨糖醇、膽固醇衍生物、氨基酸衍生物、反式-(1R,2R)-1,2-環(huán)己二胺的烷基酰胺衍生物、烷基尿素衍生物、N-辛基-D-葡糖酰胺苯甲酸酯、雙頭型氨基酸衍生物、季銨衍生物等。就該光電轉(zhuǎn)換元件來說，當(dāng)對(duì)擔(dān)載在工作電極10上的色素13照射光(太陽光或與太陽光同等的紫外光、可見光或者近紅外光)時(shí)，吸收該光而激發(fā)的色素13向金屬氧化物半導(dǎo)體層12注入電子。該電子移動(dòng)到相鄰的導(dǎo)電層11B，然后經(jīng)由外部電路到達(dá)對(duì)置電極20。另一方面，在含電解質(zhì)層30中，電解質(zhì)以使伴隨著電子的移動(dòng)而被氧化的色素13恢復(fù)成基態(tài)(還原)的方式被氧化。該被氧化后的電解質(zhì)通過接收到達(dá)上述對(duì)置電極20的電子而被還原。通過這樣操作，反復(fù)進(jìn)行工作電極10和對(duì)置電極20之間的電子移動(dòng)以及與此相伴的含電解質(zhì)層30中的氧化還原反應(yīng)。由此，產(chǎn)生連續(xù)的電子移動(dòng)，穩(wěn)定地進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件例如可以如以下那樣來制造。首先，制作工作電極10。最初，通過電解析出法或燒成法在導(dǎo)電性基板11的形成有導(dǎo)電層11B的面上形成具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬氧化物半導(dǎo)體層12。在通過電解析出法來形成的情況下，例如對(duì)包含成為金屬氧化物半導(dǎo)體材料的金屬鹽的電解浴以氧或空氣進(jìn)行鼓泡，同時(shí)設(shè)定為規(guī)定溫度，在其中浸漬導(dǎo)電性基板11，在與對(duì)電極之間施加一定電壓。由此，以具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的方式使金屬氧化物半導(dǎo)體材料析出在導(dǎo)電層11B上。此時(shí)，還可以使對(duì)電極在電解浴中適當(dāng)運(yùn)動(dòng)。此外，在通過燒成法來形成的情況下，例如將通過使金屬氧化物半導(dǎo)體材料的粉末分散在分散介質(zhì)中而制備得到的金屬氧化物漿料涂布到導(dǎo)電性基板11上并使其干燥，然后進(jìn)行燒成，使其具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)。接著，制備在含有胺的有機(jī)溶劑中溶解色素13而得到的色素溶液。通過在該色素溶液中浸漬形成有金屬氧化物半導(dǎo)體層12的導(dǎo)電性基板11，使色素13擔(dān)載在金屬氧化物半導(dǎo)體層12上。在制作色素溶液的步驟中，預(yù)先將色素13溶解在有機(jī)溶劑中，然后添加胺，浸漬導(dǎo)電性基板11，由此使色素13擔(dān)載在金屬氧化物半導(dǎo)體層12上。上述色素溶液中的色素化合物(敏化色素)的濃度優(yōu)選為1.0×10-5～1.0×10-3mol/dm3，更優(yōu)選為5.0×10-5～5.0×10-4mol/dm3。接著，通過在導(dǎo)電性基板21的單面上形成導(dǎo)電層22，制作對(duì)置電極20。導(dǎo)電層22例如通過濺射導(dǎo)電材料來形成。最后，將工作電極10的擔(dān)載有色素13的面與對(duì)置電極20的形成有導(dǎo)電層22的面以保持規(guī)定間隔并且相對(duì)置的方式隔著密封劑等隔離件(未圖示)進(jìn)行貼合，例如除了電解質(zhì)的注入口以外將整體密封。接著，通過在向工作電極10和對(duì)置電極20之間注入電解質(zhì)之后將注入口密封，形成含電解質(zhì)層30。由此，完成圖1和圖2所示的光電轉(zhuǎn)換元件。另外，就上述光電轉(zhuǎn)換元件，對(duì)在工作電極10與對(duì)置電極20之間設(shè)置含電解質(zhì)層30的情況進(jìn)行了說明，但也可以設(shè)置固體電荷移動(dòng)層來代替含電解質(zhì)層30。在該情況下，固體電荷移動(dòng)層例如具有固體中的載流子移動(dòng)與電傳導(dǎo)有關(guān)的材料。作為該材料，優(yōu)選電子傳輸材料或空穴(hole)傳輸材料等。作為空穴傳輸材料，優(yōu)選芳香族胺類或苯并菲(triphenylene)衍生物類等，例如可列舉出：低聚噻吩化合物、多吡咯、聚乙炔或其衍生物、聚(對(duì)苯撐)或其衍生物、聚(對(duì)苯撐乙烯)或其衍生物、聚亞噻吩乙烯(polythienylenevinylene)或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚甲苯胺或其衍生物等有機(jī)導(dǎo)電性高分子等。此外，作為空穴傳輸材料，例如也可以使用p型無機(jī)化合物半導(dǎo)體。該p型無機(jī)化合物半導(dǎo)體優(yōu)選帶隙為2eV以上，更優(yōu)選為2.5eV以上。此外，從能夠?qū)⑸氐目昭ㄟ€原的條件考慮，p型無機(jī)化合物半導(dǎo)體的電離勢(shì)需要比工作電極10的電離勢(shì)小。p型無機(jī)化合物半導(dǎo)體的電離勢(shì)的優(yōu)選范圍根據(jù)所使用的色素而不同，但其電離勢(shì)優(yōu)選為4.5eV以上且5.5eV以下的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為4.7eV以上且5.3eV以下的范圍內(nèi)。作為p型無機(jī)化合物半導(dǎo)體，例如可列舉出包含一價(jià)的銅的化合物半導(dǎo)體等。作為包含一價(jià)的銅的化合物半導(dǎo)體的一個(gè)例子，有CuI、CuSCN、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se2、CuGaSe2、Cu2O、CuS、CuGaS2、CuInS2、CuAlSe2等。作為其他的p型無機(jī)化合物半導(dǎo)體，例如可列舉出：GaP、NiO、CoO、FeO、Bi2O3、MoO2或Cr2O3等。作為這樣的固體電荷移動(dòng)層的形成方法，例如有在工作電極10上直接形成固體電荷移動(dòng)層的方法，之后也可以形成賦予對(duì)置電極20。包含有機(jī)導(dǎo)電性高分子的空穴傳輸材料例如可以通過真空蒸鍍法、流延法、涂布法、旋涂法、浸漬法、電解聚合法或光電解聚合法等方法導(dǎo)入電極內(nèi)部。在無機(jī)固體化合物的情況下，例如也可以通過流延法、涂布法、旋涂法、浸漬法或電鍍法等方法導(dǎo)入電極內(nèi)部。這樣形成的固體電荷移動(dòng)層(特別是具有空穴傳輸材料的那些)的一部分優(yōu)選部分地滲透到金屬氧化物半導(dǎo)體層12的多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的間隙中而成為直接接觸的形態(tài)。本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換元件的使用用途并不限于上述的太陽能電池用途，也可以是其他用途。作為其他用途，例如可列舉出光傳感器等。實(shí)施例以下，列舉本發(fā)明的擔(dān)載方法、擔(dān)載體以及光電轉(zhuǎn)換元件的實(shí)施例和比較例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不受它們的任何限定。<氧化鈦載體的制造(導(dǎo)電性基板11)>準(zhǔn)備縱2.0cm×橫1.5cm×厚度1.1mm的由導(dǎo)電性玻璃基板(F-SnO2)形成的導(dǎo)電性基板11。接著，在導(dǎo)電性基板11上，以包圍縱0.5cm×橫0.5cm的四邊形的方式粘貼厚度為70μm的掩蔽膠帶，以成為均勻厚度的方式在該四邊形的部分涂布金屬氧化物漿料3cm3并使其干燥。作為金屬氧化物漿料，使用以成為10重量％的方式將氧化鈦粉末(TiO2，Solaronix公司制Ti-NanoxideD)懸浮于水中而得到的漿料。接著，將導(dǎo)電性基板11上的掩蔽膠帶剝下，將該基板通過電爐以450℃進(jìn)行燒成，形成厚度約為5μm的金屬氧化物半導(dǎo)體層12。<擔(dān)載體(工作電極10)的制造>如表1所述的那樣，以使色素(被擔(dān)載的化合物)為0.3mM并且胺為3.0mM的方式溶解在有機(jī)溶劑中來制備色素溶液。將其進(jìn)行30分鐘超聲波照射，然后用膜濾器(DISMIC-HP045AN)過濾。將以上述制得的氧化鈦載體浸漬在過濾后的色素溶液中至擔(dān)載量飽和為止，制作工作電極10。色素溶液的溫度為25℃。<擔(dān)載速度的評(píng)價(jià)>將至擔(dān)載量飽和為止的時(shí)間作為擔(dān)載速度，以不使用胺時(shí)的擔(dān)載速度作為1來進(jìn)行計(jì)算。數(shù)值越大表示擔(dān)載量因?yàn)榘范皆黾?。結(jié)果示于表1。表1擔(dān)載體色素胺有機(jī)溶劑吸附速度No.1色素1三乙胺乙醇2.08No.2色素1三丙胺乙醇1.60No.3色素1三丁胺乙醇2.22No.4色素1三己胺乙醇2.54No.5色素1二丁胺乙醇2.26No.6色素1丁胺乙醇2.06No.7色素1二甲基氨基乙醇乙醇1.40No.8色素1二甲基哌嗪乙醇1.95No.9色素1咪唑乙醇1.32No.10色素1吡啶乙醇1.21No.11色素1二乙基苯胺乙醇1.92No.12色素1二異丙基乙胺乙醇1.95No.13色素1三辛胺乙醇3.17No.14色素1丁基二乙醇胺乙醇3.63No.15色素1-乙醇1.00No.16色素2三乙胺乙醇2.59No.17色素2三辛胺乙醇2.69No.18色素2-乙醇1.00No.19色素3二丁胺乙醇1.25No.20色素3丁胺乙醇1.16No.21色素3-乙醇1.00No.22色素4二丁胺乙醇2.56No.23色素4三辛胺乙醇2.55No.24色素4-乙醇1.00No.25色素5二丁胺乙醇1.07No.26色素5三辛胺乙醇1.08No.27色素5-乙醇1.00No.28色素6二丁胺乙醇1.04No.29色素6三辛胺乙醇1.02No.30色素6-乙醇1.00No.31色素7二丁胺乙醇1.01No.32色素7三辛胺乙醇1.02No.33色素7-乙醇1.00No.34色素8二丁胺乙醇1.23No.35色素8三辛胺乙醇1.28No.36色素8-乙醇1.00No.37色素9二丁胺乙醇1.15No.38色素9三辛胺乙醇1.20No.39色素9-乙醇1.00No.40色素10二丁胺乙醇1.10No.41色素10三辛胺乙醇1.04No.42色素10-乙醇1.00No.43色素1二丁胺異丙醇2.45No.44色素1三辛胺異丙醇3.33No.45色素1-異丙醇1.00<光電轉(zhuǎn)換效率的評(píng)價(jià)>制作圖1所示的光電轉(zhuǎn)換元件。具體來說，使制得的工作電極10與作為導(dǎo)電性基板21在ITO電極(西野田電工株式會(huì)社制)上涂布石墨微粒(導(dǎo)電層22)而制得的對(duì)置電極20介由隔著隔離件(63μm)相對(duì)置，在它們之間配置含電解質(zhì)層30，將它們用夾子固定，使電解液(以使碘(0.05mM)、碘化鋰(0.5mM)相對(duì)于乙腈分別達(dá)到規(guī)定濃度的方式混合而得到的電解液)滲透至含電解質(zhì)層30中，制作光電轉(zhuǎn)換元件。將器件上部用開口部為1cm的掩模覆蓋，用AM-1.5G、100mW/cm2的太陽模擬器對(duì)光電轉(zhuǎn)換效率η(％)進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于光電轉(zhuǎn)換元件的測(cè)定值，以不使用胺時(shí)的光電轉(zhuǎn)換效率作為1時(shí)的相對(duì)值示于表2。數(shù)值越大表示：擔(dān)載時(shí)添加胺的效果越高，光電轉(zhuǎn)換效率越優(yōu)異。表2擔(dān)載體色素胺有機(jī)溶劑光電轉(zhuǎn)換效率No.1色素1三乙胺乙醇1.21No.3色素1三丁胺乙醇1.36No.4色素1二丁胺乙醇1.38No.7色素1二甲基哌嗪乙醇1.15No.8色素1咪唑乙醇1.16No.11色素1二異丙基乙胺乙醇1.12No.12色素1三辛胺乙醇1.23No.13色素1丁基二乙醇胺乙醇1.31No.14色素1-乙醇1.00No.21色素4二丁胺乙醇2.41No.22色素4三辛胺乙醇2.35No.23色素4-乙醇1.00No.27色素6二丁胺乙醇1.07No.28色素6三辛胺乙醇1.10No.29色素6-乙醇1.00No.33色素8二丁胺乙醇1.07No.34色素8三辛胺乙醇1.11No.35色素8-乙醇1.00No.36色素9二丁胺乙醇1.03No.37色素9三辛胺乙醇1.08No.38色素9-乙醇1.00No.39色素10二丁胺乙醇1.23No.40色素10三辛胺乙醇1.19No.41色素10-乙醇1.00No.42色素1二丁胺異丙醇1.32No.43色素1三辛胺異丙醇1.22No.44色素1-異丙醇1.00由上述結(jié)果可知：通過使用本發(fā)明的方法，擔(dān)載速度提高；還可知：當(dāng)將由本方法制得的擔(dān)載體用作光電轉(zhuǎn)換元件的電極時(shí)，顯示優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)前第1頁1 2 3