JP4538955B2 - エーテル化合物の電解質を用いた光電変換素子 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、高イオン伝導性を有するエーテル化合物の電解質を用いた光電変換素子に関する。
関連技術
従来、電気化学的な各種デバイスに有機溶剤のイオン伝導体が注目されている。特に太陽電池用に使われる光電変換素子用のイオン伝導体として、炭酸エステルやテトラヒドロフランなどの有機溶剤にヨウ素とヨウ化カリウムを添加した電解質などが提案されている。しかし、これらの電解液は蒸気圧が高く、光電変換素子の耐久性の阻害になっており、特に太陽電池分野では１０年以上の耐久性が必要であり、イオン伝導性、安全性およびシール安定性の優れた電解質が望まれている。
発明の要旨
本発明者らは、エーテル化合物（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）：（Ａ）に、ヨウ素とヨウ素化合物の組み合わせあるいは臭素と臭素化合物の組み合わせからなる酸化還元対（Ｂ）を添加することにより所望の電解質が得られ、更にこの電解質は、太陽電池などの光電変換素子に応用するために有用であることを見出して本発明を完成した。すなわち、本発明は、充分なイオン伝導性と優れた安定性を有する電解質を用いることにより、長期安定性に優れた光電変換素子を提供する。
本発明者らは、エーテル化合物（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）：（Ａ）に、ヨウ素とヨウ素化合物の組み合わせあるいは臭素と臭素化合物の組み合わせからなる酸化還元対（Ｂ）を添加することにより所望の電解質が得られ、更にこの電解質は、太陽電池などの光電変換素子に応用するために有用であることを見出して本発明を完成した。すなわち、本発明は、充分なイオン伝導性と優れた安定性を有する電解質を用いることにより、長期安定性に優れた光電変換素子を提供する。
本発明は、
（Ａ）式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６、Ｒ^１０１、Ｒ^１０２、Ｒ^１０３、Ｒ^１０４、Ｒ^１０５は、水素原子、または−Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ａ−Ａ^１（但し、Ａ^１はアルキル基またはアルケニル基、ａは１〜１２の数）である。但し、式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）のそれぞれにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６、Ｒ^１０１、Ｒ^１０２、Ｒ^１０３、Ｒ^１０４、Ｒ^１０５の全てが同時に水素原子であることはない。Ａは、−（ＣＨ_２）_ｂ−（但し、ｂは１〜１２の数）又は−Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｃ−（但し、ｃは１〜１２の数）である。］
で示されるエーテル化合物、ならびに
（Ｂ）ヨウ素とヨウ素化合物の組み合わせまたは臭素と臭素化合物の組み合わせからなる酸化還元対
を含んでなる電解質を用いた光電変換素子を提供する。
発明の詳細な説明
式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）において、Ａ^１の例は、メチル基、エチル基、プロピル基、エテニル基（ＣＨ_２＝ＣＨ−）などである。
エーテル化合物におけるエチレンオキシド単位（−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−）の総数は、１〜２０、例えば、３〜１２であってよい。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６、Ｒ^１０１、Ｒ^１０２、Ｒ^１０３、Ｒ^１０４、Ｒ^１０５は、同様または異なっていてよい。
式（Ｉ）の構造式が式（Ｉ−１）で表されるエーテル化合物の合成法は次のとおりである。

［Ｒ^１７、Ｒ^１８、Ｒ^１９は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基より選ばれる基である。ｌ、ｍ、ｎは０〜１２である。但し、ｌ、ｍ、ｎの全てが同時に０であることはない。］
式（Ｉ−１）において、ｌ＋ｍ＋ｎの合計は、好ましくは２以上、更に好ましくは３以上である。
（Ｓｔｅｐ１）
（ａ）式のグリシジルエーテルに対し、３倍モル量の（ｂ）式のアルコールと１．１倍モル量のペレット状のＮａＯＨをフラスコに入れて攪拌し、７０℃でグリシジルエーテル（ａ）を滴下する。滴下終了後、約１時間攪拌した後、ＨＣｌ水溶液で反応液を中和する。ろ過、濃縮後、蒸留により中間体の（ｄ）式のアルコールを得る。

（Ｓｔｅｐ２）
次に、中間体アルコール（ｄ）式と、その１．５倍モル量のペレット状のＮａＯＨをフラスコに入れ攪拌し、６０℃で、中間体アルコールの１．５倍モル量の（ｃ）式の化合物を滴下する。滴下終了後、約２時間攪拌し、ろ過後、精製し、（Ｉ−１）式の化合物を得る。
式（ＩＩＩ）の構造式が式（ＩＩＩ−１）で表されるエーテル化合物の合成法は次のとおりである。

［Ｒ^２０、Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基より選ばれる基である。ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは０〜１２である。但し、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓの全てが同時に０であることはない。］
上記式（ＩＩＩ−１）において、ｏ＋ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓの合計は、好ましくは２以上、更に好ましくは３以上、例えば４以上である。
（Ｉ−１）式の合成法のＳｔｅｐ１と同様の方法で、（ｅ）、（ｆ）式のアルコールを合成する。

（ｅ）と（ｆ）の等モル混合物に、（ｅ）、（ｆ）を合わせたモル数と同モル数のＮａＯＨを加え、７０℃で攪拌し、その１／２のモル数の（ｇ）式の化合物を滴下する。
Ｃｌ−（−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−）_ｓ−１−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｃｌ （ｇ）
滴下終了後、約２時間攪拌し、ろ過後、精製し、（ＩＩＩ−１）式の化合物を得る。
式（ＩＶ）の構造式が式（ＩＶ−１）で表されるエーテル化合物の合成法は次のとおりである。

［Ｒ^２４、Ｒ^２５、Ｒ^２６、Ｒ^２７は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基より選ばれる基である。ｔ、ｕ、ｖ、ｗは０〜１２である。但し、ｔ、ｕ、ｖ、ｗの全てが同時に０であることはない。］
上記式（ＩＶ−１）において、ｔ＋ｕ＋ｖ＋ｗの合計は、好ましくは２以上、更に好ましくは３以上、例えば４以上である。
（Ｓｔｅｐ１）
（Ｉ−１）式の合成法のＳｔｅｐ１と同様の方法で、（ｈ）式のアルコールを合成する。

（ｈ）式のアルコールに対し、３〜５倍モル量のエピクロロヒドリンと１．５倍モル量のペレット状のＮａＯＨをフラスコに入れ、攪拌し、４０℃で（ｈ）式のアルコールを滴下する。滴下終了後、約２時間攪拌した後、ろ過、濃縮後、蒸留により、グリシジルエーテル（ｉ）を得る。

（Ｓｔｅｐ２）
グリシジルエーテル（ｉ）に対し、２倍モル量の（ｊ）式のアルコールと１．１倍モル量のペレット状のＮａＯＨをフラスコに入れ攪拌し、７０℃でグリシジルエーテル（ｉ）を滴下する。
滴下終了後、約１時間攪拌した後、ＨＣｌ水溶液で反応液を中和する。ろ過、濃縮後、蒸留により、中間体アルコール（ｋ）を得る。

（Ｓｔｅｐ３）
次に、中間体アルコール（ｋ）と、その１．５倍モル量のペレット状のＮａＯＨをフラスコに入れ、攪拌し、６０℃で中間体アルコール（ｋ）の１．５倍モル量の（ｌ）式の化合物を滴下する。滴下終了後、約２時間攪拌し、ろ過後、精製し、（ＩＶ−１）式の化合物を得る。
Ｃｌ−（−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−）_ｖ−Ｒ^２６ （ｌ）
式（ＩＩ）のエーテル化合物も上記と同様の操作により、得ることができる。 本発明でいう酸化還元対（Ｂ）とは、可逆的酸化還元反応を行う一対の化合物で、酸化体・還元体を独立に系内に添加したとき、速やかに電気化学的平衡に達するような物質を意味する。酸化還元対は、ヨウ素−ヨウ素化合物の組み合わせまたは臭素−臭素化合物の組み合わせである。
ヨウ素−ヨウ素化合物の組み合わせの酸化還元対は、例えばＩ_２とＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ_２等の金属ヨウ化物の組み合わせ、またはＩ_２とアルキルアンモニウムヨーダイド、ピリジニウムヨーダイドなど４級アンモニウム化合物のヨウ素塩もしくはそれらを側鎖に持つ高分子化合物等の組み合わせにより構成されることが好ましい。
臭素−臭素化合物の組み合わせの酸化還元対は、例えばＢｒ_２とＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＣａＢｒ_２等の金属臭化物、あるいは、Ｂｒ_２と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などの４級アンモニウム化合物の臭素塩またはそれらを側鎖に持つ高分子化合物等の組み合わせにより構成されることが好ましい。
酸化還元対の混合割合は、混合するエーテル化合物と任意に選択することが出来る。一般に酸化還元対の混合量が多いほど高いイオン伝導度を示す電解質を得ることが出来る。しかし、混合量が多すぎると、イオンの解離が起こりにくくなり、伝導度が低下してくる。また、酸化還元対の平衡電位が問題になる場合は、必要な平衡電位が得られるよう混合量を調整することができる。
本発明において、上記酸化還元対の使用量は、エーテル化合物１００重量部に対して１〜５０重量部、例えば５〜３５重量部であってよい。
酸化還元対におけるヨウ素：ヨウ素化合物（および臭素：臭素化合物）のモル比は、１：５〜５：１が好ましい。
本発明の電解質の製造方法は特に制約はないが、通常、エーテル化合物（Ａ）、酸化還元対（Ｂ）が混合できればよい。
酸化還元対（Ｂ）をエーテル化合物（Ａ）に混合する方法は特に制約されないが、酸化還元対（Ｂ）を直接、エーテル化合物（Ａ）に混合させる方法、酸化還元対（Ｂ）を含む有機溶媒にエーテル化合物（Ａ）を混合させる方法などがある。粘性の高いあるいは固体状のエーテル化合物の場合は、有機溶媒（例えば、アセトニトリル）を用いて電解質製造の後に有機溶媒を除去する。
本発明において光電変換素子とは、電極間の電気化学反応を利用して、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子である。この光電変換素子に光を照射すると、一方の電極で電子が発生し、電極間に設けられた電線を通って対電極に移動する。対電極に移動した電子は、本発明のエーテル化合物よりなる電解質中の酸化還元対を還元する。還元された酸化還元対は、エーテル化合物よりなる電解質中を陰イオンとして一方の電極から他方の電極へ移動して、他方の電極に達し自らは酸化体に戻ることで、電子を他方の電極に戻す。このようにして、本発明の光電変換素子は、光エネルギーを電気エネルギーに変換できる素子またはセンサーである。又、光に応答するところから光センサーとしての機能も有する。
光電変換素子は、エーテル化合物の電解質および一対（２つ）の電極を有してなる。
電極としては、ガラス板（光を透過する透明の保護材）に付着された導電体が挙げられる。電極を有するガラス板は、導電性材料（例えば、金属、酸化物半導体、特にインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）をコーティングしたガラス板であってよい。
透明電極に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、タンタル酸カリウム、酸化タングステン、酸化鉄などの酸化物半導体、硫化カドミウム、ＣｄＴｅ、ケイ素、フタロシアニン、ポリチエニレン、ポリピロール、ポリアニリンなどの半導体、または、前記の酸化物半導体や半導体を色素や他の無機物で増感したものなどを一層または二層以上担持させると、より好ましい光電変換素子が得られる。すなわち、本発明の光電変換素子は、エーテル化合物よりなる電解質、半導体（例えば、ｎ型半導体またはｐ型半導体）を含んでなる１つの電極、半導体（例えば、ｐ型半導体またはｎ型半導体）または金属である１つの対電極を有してなってよい。
電極に担持する半導体としては、酸化物半導体が好ましく、特に、酸化チタンまたは色素で増感した酸化チタンが、安定性、安全性、価格の点から好ましい。色素としては、有機金属錯体、例えばルテニウム−ビピリジン錯体、特にシス−ジ（チオシアナト）−Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２’−ビピリジル−４，４’−ジカルボン酸）ルテニウム（ＩＩ）（ｃｉｓ−ｄｉ（ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｏ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ−４，４’−ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ）ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ（ＩＩ））を用いることができる。
電解質を電極上に設けるには、電解質を直接電極に含浸あるいは不織布に含浸する方法などを採用することが出来る。もしくは、電極間にスペーサーを設けても良い。このようにして電解質を電極上に設けた後、電解質上に対電極を設けて、本発明の光電変換素子を得ることが出来る。
光電変換素子に本発明のエーテル化合物の電解質を用いると、優れたイオン伝導性を有しかつ優れた安定性を有するものであるため、良好な変換効率を有する光電変換素子を得ることが出来る。
本発明の光電変換素子は、太陽電池、光センサー等として使用できる。
図１は、実施例４で得られた光電変換素子の断面図である。光電変換素子は、ガラス板１および６、電極２および５、半導体層３およびエーテル化合物の電解質層４を有する。
透明のガラス板１および６は、光電変換素子を保護し、かつ光を透過する。ガラス板１および６の厚さは０．１〜５ｍｍであって良い。電極２は、透明なＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）であって良い。電極２の厚さは、２〜１００μｍであって良い。層３は、多孔質ＴｉＯ_２からなり、光からホールと電子を発光させる。電解質層４は、エーテル化合物と電解質化合物から成り、イオンのキャリア層として機能する。電解質層４の厚さは５〜１０００μｍであって良い。電極５は、金属（例えば、金および白金）からできている事が好ましい。電極５の厚さは、２〜１００μｍであって良い。
光電変換素子の側面は、樹脂７で封止されていることが好ましい。樹脂７の例は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等である。電極２および電極５にはリード線８が接続されている。リード線８は、導電性ペースト（図示せず）によって電極２および５に取付られている。導電性ペーストの例は、銀ペースト、カーボンペースト等である。
実施例
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
エーテル化合物の特性を以下のとおり測定した。
イオン伝導度（導電率）
イオン伝導度（導伝率σ）は、複素インピーダンス測定により求めた。測定は４０℃、電圧１０ｍＶ、周波数５Ｈｚ〜１３ＭＨｚの交流法を用いた。
合成例１（エーテル化合物（ｉ）の合成）
（Ｓｔｅｐ１）
ジエチレングリコールモノメチルエーテル３６０ｇ（３．０モル）にペレット状のＮａＯＨ４４．０ｇ（１．１モル）を加え、７０℃で攪拌しながら、２−（２−メトキシエトキシ）エチルグリシジルエーテル１７６ｇ（１．０モル）を少量ずつ滴下した。滴下終了後、約１時間攪拌した後室温で放冷した。その後、塩酸で中和し、析出した塩をろ過し、濃縮した後、減圧蒸留により精製し、１，３−ビス［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］−２−プロパノール２２２ｇ（収率７５％）を得た。蒸留温度は１７１〜１７５℃／０．８ｍｍＨｇであった。
（Ｓｔｅｐ２）
Ｓｔｅｐ１で得られた１，３−ビス［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］−２−プロパノール１００ｇ（０．３４モル）にペレット状のＮａＯＨ２０．４ｇ（０．５１モル）を加え、６０℃で攪拌しながら、２−クロロエチルメチルエーテル４８．２ｇ（０．５１モル）を少量ずつ滴下した。滴下終了後、約２時間攪拌し、析出した塩をろ過し、濃縮した後、減圧蒸留により精製し、１，３−ビス［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］−２−（２−メトキシエトキシ）プロパン（ｉ）１０２ｇ（収率８５％）を得た。蒸留温度は１５５〜１６１℃／０．２ｍｍＨｇであった。

合成例２（エーテル化合物（ｉｉ）の合成）
合成例１のＳｔｅｐ１と同様の方法で合成した１，３−ビス（２−メトキシエトキシ）−２−プロパノール１００ｇ（０．４８モル）にペレット状のＮａＯＨ９．６ｇ（０．２４モル）を加え、７０℃で攪拌しながら２−クロロエチルエーテル１１．４ｇ（０．０８モル）を少量ずつ滴下した。滴下終了後、約２時間攪拌した後、室温で放冷した。その後、析出した塩をろ過し、濃縮した後、減圧下（１８０℃／０．１ｍｍＨｇ）で低沸物を除いて、（ｉｉ）式の化合物３１．２ｇ（収率８０％）を得た。

合成例３（エーテル化合物（ｉｉｉ）の合成）
（Ｓｔｅｐ１）
エピクロロヒドリン５０６ｇ（５．５モル）にペレット状のＮａＯＨ６８．０ｇ（１．７モル）を加え、４０℃で攪拌しながら、合成例１のＳｔｅｐ１と同様の方法で合成した１−（２−メトキシエトキシ）−３−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］−２−プロパノール２７８ｇ（１．１モル）を少量ずつ滴下した。滴下終了後、約２時間攪拌した後室温で放冷した。その後、析出した塩をろ過し、濃縮した後、減圧蒸留により精製し、１−（２−メトキシエトキシ）−３−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］プロピル−２−グリシジルエーテル２３１ｇ（収率６８％）を得た。蒸留温度は１４３〜１４７℃／０．３ｍｍＨｇであった。
（Ｓｔｅｐ２）
次に、エトキシエタノール１１７ｇ（１．３モル）にペレット状のＮａＯＨ２８．８ｇ（０．７２モル）を加え、７０℃で攪拌しながら、Ｓｔｅｐ１で得られた１−（２−メトキシエトキシ）−３−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］プロピル−２−グリシジルエーテル２００ｇ（０．６５モル）を少量ずつ滴下した。滴下終了後約１時間攪拌した後、室温で放冷した。その後、塩酸で中和し、析出した塩をろ過し、濃縮した後、減圧蒸留により、精製し、（ｍ）式の化合物１８４ｇ（収率７１％）を得た。蒸留温度は１８５〜１９２℃／０．１ｍｍＨｇであった。

（Ｓｔｅｐ３）
Ｓｔｅｐ２で合成した（ｍ）式の化合物１５０ｇ（０．３８モル）にペレット状のＮａＯＨ２２．８ｇ（０．５７モル）を加え、６０℃で攪拌しながら、２−クロロエチルメチルエーテル５３．９ｇ（０．５７モル）を少量ずつ滴下した。滴下終了後、約２時間攪拌し、析出した塩をろ過し、濃縮した後、減圧下（１８０℃／０．１ｍｍＨｇ）で低沸物を除いて、（ｉｉｉ）式の化合物１３４ｇ（収率７７％）を得た。

実施例１
合成例１で製造したエーテル化合物（ｉ）１ｇ、オリゴエチレングリコールジメチルエーテル（分子量：４００）１ｇ、ヨウ化リチウム２００ｍｇおよびヨウ素５０ｍｇを混合した。この混合物のイオン伝導度を測定したところ７．４×１０^−３Ｓ／ｃｍであった。
実施例２
合成例２で製造したエーテル化合物（ｉｉ）１ｇ、ヨウ化リチウム４００ｍｇ及びヨウ素１００ｍｇを混合し、イオン伝導度を測定したところ８．２×１０^−３Ｓ／ｃｍであった。
実施例３
合成例３で製造したエーテル化合物（ｉｉｉ）を実施例２と同様にイオン伝導度を測定したところ、９．２×１０^−３Ｓ／ｃｍであった。
実施例４
１）エーテル化合物の合成例で得たそれぞれの化合物（（ｉ）〜（ｉｉｉ））１ｇとヨウ化リチウム３００ｍｇを混合し電解質化合物を得た。スパッタ法により白金をコートした透明ガラス板（ガラス厚：２ｍｍ、白金厚：２０μｍ）に不織布（厚み５０μｍ）を被せ、不織布に電解質化合物を染み込ませた後、ヨウ素雰囲気下に２時間暴露させた。
２）対電極として、ＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）をスパッタ法によりコーティングした透明ガラス板（ガラス板の厚さ：２ｍｍ、ＩＴＯ膜の厚さ：２０μｍ）に酸化チタンの懸濁液を塗布し、乾燥後、焼結して多孔質酸化チタン被膜（厚さ：１０μｍ）を形成した。得られた多孔質酸化チタン被膜１ｃｍ^２当たり、増感色素として、シス−ジチオシアナト−Ｎ，Ｎ’−ビス（２、２−ビピリジル−４，４’−ジカルボン酸）ルテニウム（ＩＩ）のルテニウム−ビピリジン錯体を１００μｇ吸着させた。その後、１）と同様に作成した電解質化合物を酸化チタン層に含浸させた。
１）および２）で作製した電解質及び電極を貼り合わせながら側面をエポキシ樹脂で封止した後、導電性ペースト（銀ペースト）によりリード線（銅線）を白金電極およびＩＴＯ電極に取り付けて光電変換素子を得た。光電変換素子は、図１に示すようなものであった。
ＡＭ１．５のソーラーシミュレータを光源として、９６Ｗ／ｍ^２の光を照射して、電流の光応答性を測定した。エーテル化合物（ｉ）を使用した半導体層３および電解質層４を有する光電変換素子、エーテル化合物（ｉｉ）を使用した半導体層３および電解質層４を有する光電変換素子、エーテル化合物（ｉｉｉ）を使用した半導体層３および電解質層４を有する光電変換素子において、それぞれ安定な一定の電流［１．０ｍＡ（化合物（ｉ）の場合）、１．２ｍＡ（化合物（ｉｉ）の場合）、１．１ｍＡ（化合物（ｉｉｉ）の場合）］を発生し続けた。
このことから、本発明の高分子固体電解質は、光照射により直流電流を継続して流し、光電変換素子が太陽電池として良好に機能していることがわかった。
発明の効果
安定性に優れた電解質を使用した本発明の光電変換素子は、光照射により直流電流を継続的に流し、効率よくイオンを輸送できる。本発明の光電変換素子は、太陽電池として良好に機能する。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施例４で得られた光電変換素子の断面図である。

Claims (4)

1. （Ａ）式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）：
   

   

   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６、Ｒ^１０１、Ｒ^１０２、Ｒ^１０３、Ｒ^１０４、Ｒ^１０５は、水素原子、または−Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ａ−Ａ^１（但し、Ａ^１はアルキル基またはアルケニル基、ａは１〜１２の数）である。但し、式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）のそれぞれにおいて、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５、Ｒ^１６、Ｒ^１０１、Ｒ^１０２、Ｒ^１０３、Ｒ^１０４、Ｒ^１０５の全てが同時に水素原子であることはない。Ａは、−（ＣＨ_２）_ｂ−（但し、ｂは１〜１２の数）又は−Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｃ−（但し、ｃは１〜１２の数）である。］
   で示されるエーテル化合物、ならびに
   （Ｂ）ヨウ素とヨウ素化合物の組み合わせまたは臭素と臭素化合物の組み合わせからなる酸化還元対
   を含んでなる電解質を用いた光電変換素子。
2. 式（Ｉ）の構造式が式（Ｉ−１）で表される請求項１に記載の光電変換素子。
   

   

   ［Ｒ^１７、Ｒ^１８、Ｒ^１９は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基より選ばれる基である。ｌ、ｍ、ｎは０〜１２である。但し、ｌ、ｍ、ｎの全てが同時に０であることはない。］
3. 式（ＩＩＩ）の構造式が式（ＩＩＩ−１）で表される請求項１に記載の光電変換素子。
   

   

   ［Ｒ^２０、Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基より選ばれる基である。ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは０〜１２である。但し、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓの全てが同時に０であることはない。］
4. 式（ＩＶ）の構造式が式（ＩＶ−１）で表される請求項１に記載の光電変換素子。
   

   

   ［Ｒ^２４、Ｒ^２５、Ｒ^２６、Ｒ^２７は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基より選ばれる基である。ｔ、ｕ、ｖ、ｗは０〜１２である。但し、ｔ、ｕ、ｖ、ｗの全てが同時に０であることはない。］

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