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JP7735108B2 - Compound, hole transport material for photoelectric conversion element, and photoelectric conversion element and solar cell using the same - Google Patents
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JP7735108B2 - Compound, hole transport material for photoelectric conversion element, and photoelectric conversion element and solar cell using the same - Google Patents

Compound, hole transport material for photoelectric conversion element, and photoelectric conversion element and solar cell using the same

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JP7735108B2
JP7735108B2 JP2021122642A JP2021122642A JP7735108B2 JP 7735108 B2 JP7735108 B2 JP 7735108B2 JP 2021122642 A JP2021122642 A JP 2021122642A JP 2021122642 A JP2021122642 A JP 2021122642A JP 7735108 B2 JP7735108 B2 JP 7735108B2
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Description

本発明は、化合物、光電変換素子用正孔輸送材料、およびそれを用いた光電変換素子ならびに太陽電池に関する。 The present invention relates to a compound, a hole transport material for a photoelectric conversion element, and a photoelectric conversion element and a solar cell using the same.

近年、クリーンエネルギーとして、太陽光発電が注目を浴びており、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子として太陽電池の開発が盛んに行われている。その中でも、低コストかつ溶液プロセスで製造可能な次世代型の太陽電池として、ペロブスカイト材料を光電変換層に用いた太陽電池(以下、ペロブスカイト型太陽電池と表記)の開発が注目を集めている(例えば、特許文献1、非特許文献1~2)。 In recent years, solar power generation has been attracting attention as a clean energy source, and active development is underway into solar cells, which are photoelectric conversion elements that convert solar energy into electrical energy. Among these, the development of solar cells that use perovskite materials in the photoelectric conversion layer (hereinafter referred to as perovskite solar cells) has attracted attention as a next-generation solar cell that can be manufactured at low cost using a solution process (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2).

ペロブスカイト型太陽電池では、素子中に光電変換素子用正孔輸送材料を使用することが多い。使用する目的として、(1)正孔を選択的に輸送する機能を高めて光電変換効率を向上させる、(2)ペロブスカイト光電変換層と接合して水分や酸素からの影響を受けやすいペロブスカイト材料を保護する、ことが挙げられる(例えば、非特許文献3)。標準的な光電変換素子用正孔輸送材料としては、スピロビフルオレン系有機化合物のSpiro-OMeTADが使用されることが多い。 Perovskite solar cells often use a hole transport material for photoelectric conversion elements within the element. The purposes of using this material include (1) enhancing the ability to selectively transport holes and thereby improving photoelectric conversion efficiency, and (2) protecting the perovskite material, which is susceptible to the effects of moisture and oxygen, by bonding it to the perovskite photoelectric conversion layer (see, for example, Non-Patent Document 3). The spirobifluorene organic compound Spiro-OMeTAD is often used as a standard hole transport material for photoelectric conversion elements.

Spiro-OMETADを用いることで、比較的高い光電変換効率は得られるが、合成過程が煩雑で価格面での課題を有しているほか、光電変換効率が安定するまで時間経過が必要であり、その時間が一定ではないなどの、使用面での課題を有している(非特許文献4)。そのため、これらの課題を解決し得る光電変換素子用の正孔輸送材料が求められているが、Spiro-OMETADを超える光電変換効率を達成する光電変換素子用正孔輸送材料の報告は少ない。これらの現状から、優れた光電変換特性および経時安定性を有する光電変換効率を示す光電変換素子用正孔輸送材料が求められている。 Although relatively high photoelectric conversion efficiency can be achieved by using Spiro-OMETAD, the synthesis process is complicated, posing cost challenges, and there are also usage challenges, such as the time required for the photoelectric conversion efficiency to stabilize and the fact that this time is not constant (Non-Patent Document 4). Therefore, there is a need for hole transport materials for photoelectric conversion elements that can solve these issues, but there are few reports of hole transport materials for photoelectric conversion elements that achieve photoelectric conversion efficiencies exceeding those of Spiro-OMETAD. Given these current circumstances, there is a need for hole transport materials for photoelectric conversion elements that exhibit excellent photoelectric conversion properties and photoelectric conversion efficiency that is stable over time.

国際公開第2017/104792号International Publication No. 2017/104792

Journal of the American Chemical Society,2009年,131巻,P.6050-6051Journal of the American Chemical Society, 2009, Vol. 131, pp. 6050-6051 Science,2012年,388巻,P.643-647Science, 2012, Vol. 388, pp. 643-647 Chemical Science,2019年,10,P.6748-6769Chemical Science, 2019, 10, P. 6748-6769 Scientific Reports,2012年,2巻,591Scientific Reports, 2012, Vol. 2, 591

本発明が解決しようとする課題は、光電変換素子ならびに太陽電池に用いることで優れた光電変換効率を実現する新規な光電変換素子用正孔輸送材料、およびそれを用いた光電変換素子ならびに太陽電池を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a novel hole transport material for photoelectric conversion elements that achieves excellent photoelectric conversion efficiency when used in photoelectric conversion elements and solar cells, and to provide photoelectric conversion elements and solar cells that use the same.

上記課題を解決するため、発明者らは、鋭意検討した結果、特定の構造を有する化合物および該化合物を組み合わせて光電変換素子用正孔輸送材料として用いることにより、高効率な光電変換効率を実現する光電変換素子ならびに太陽電池が得られることを見出した。すなわち、本発明は以下を要旨とするものである。 In order to solve the above problems, the inventors conducted extensive research and discovered that by using compounds having specific structures and combinations of such compounds as hole transport materials for photoelectric conversion elements, it is possible to obtain photoelectric conversion elements and solar cells that achieve highly efficient photoelectric conversion. In other words, the gist of the present invention is as follows:

1.下記一般式(1)で表される化合物であり、一般式(1)中のXおよびXがそれぞれ独立して下記一般式(2)で表される化合物。 1. A compound represented by the following general formula (1), in which X1 and X2 in general formula (1) are each independently represented by the following general formula (2):

[式中、R~R20は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または、置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
~R20は、少なくとも1個のハロゲン原子、カルボキシル基、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
または、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
を有するものとする。
~R、R~R10、R11~R15、R16~R20は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよく、RとRおよびR15とR16は互いに結合して環を形成していてもよい。]
[wherein R 1 to R 20 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent,
R 1 to R 20 each independently represent at least one of a halogen atom, a carboxyl group, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
It shall have the following.
Adjacent groups of R 1 to R 5 , R 6 to R 10 , R 11 to R 15 , and R 16 to R 20 may be bonded to each other to form a ring, and R 5 and R 6 , and R 15 and R 16 may be bonded to each other to form a ring.]

[式中、R21~R26は、それぞれ独立して、水素原子、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
21とR22、R23とR24およびR25とR26は互いに結合して環を形成していてもよい。
は酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を表し、mおよびnはそれぞれ0~2の整数を表す。ただし、mおよびnのいずれか一方が1または2である。]
wherein R 21 to R 26 each independently represent a hydrogen atom,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or an optionally substituted heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms,
R 21 and R 22 , R 23 and R 24 , and R 25 and R 26 may be bonded to each other to form a ring.
Y1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom, and m and n each represent an integer of 0 to 2, provided that either m or n is 1 or 2.

2.前記一般式(2)のmが1である化合物。 2. A compound in which m in the general formula (2) is 1.

3.前記記載の化合物を含有する光電変換素子用正孔輸送材料。 3. A hole transport material for a photoelectric conversion element containing the compound described above.

4.下記一般式(3)で表される化合物を含有することを特徴とする前記光電変換素子用正孔輸送材料。 4. The hole transport material for a photoelectric conversion element, characterized by containing a compound represented by the following general formula (3):

[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、
ニトリル基、
炭素原子数1~4の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
または、置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキルスルホニル基を表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
29~R32はそれぞれ独立して、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表す。
29とR30、R31とR32は互いに結合して環を形成していてもよい。]
[In the formula, R 27 and R 28 each independently represent
nitrile groups,
a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
a linear or branched acyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxycarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
Alternatively, it represents a linear or branched alkylsulfonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 29 to R 32 each independently represent
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent.
R 29 and R 30 , and R 31 and R 32 may be bonded to each other to form a ring.]

5.前記一般式(3)で表される化合物が、下記一般式(4)~(6)で表されることを特徴とする光電変換素子用正孔輸送材料。 5. A hole transport material for a photoelectric conversion element, wherein the compound represented by general formula (3) is represented by the following general formulas (4) to (6):

[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、前記と同様のものを表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
33~R52はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
33~R37、R38~R42、R43~R47、R48~R52は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよい。]
In the formula, R 27 and R 28 each independently represent the same as defined above, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 33 to R 52 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or an optionally substituted heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms,
Adjacent groups of R 33 to R 37 , R 38 to R 42 , R 43 to R 47 , and R 48 to R 52 may be bonded to each other to form a ring.]

[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、前記と同様のものを表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
33~R52はそれぞれ独立し、上記記載の置換基と同様のものを表し、
33~R36、R39~R42、R43~R46、R49~R52は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよい。]
In the formula, R 27 and R 28 each independently represent the same as defined above, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 33 to R 52 each independently represent the same substituents as those described above,
Adjacent groups of R 33 to R 36 , R 39 to R 42 , R 43 to R 46 , and R 49 to R 52 may be bonded to each other to form a ring.]

[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、前記と同様のものを表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
33~R52はそれぞれ独立し、上記記載の置換基と同様のものを表し、
33~R36、R39~R42、R43~R46、R49~R52は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよい。
およびZは、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を表す。]
In the formula, R 27 and R 28 each independently represent the same as defined above, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 33 to R 52 each independently represent the same substituents as those described above,
Adjacent groups of R 33 to R 36 , R 39 to R 42 , R 43 to R 46 , and R 49 to R 52 may be bonded to each other to form a ring.
Z1 and Z2 each independently represent an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom.

6.前記一般式(3)で表される化合物の含有量が3~96質量%であることを特徴とする光電変換素子用正孔輸送材料。 6. A hole transport material for a photoelectric conversion element, characterized in that the content of the compound represented by general formula (3) is 3 to 96 mass %.

7.一般式(3)で表される化合物の含有量が50~94質量%であることを特徴とする光電変換素子用正孔輸送材料。 7. A hole transport material for a photoelectric conversion element, characterized in that the content of the compound represented by general formula (3) is 50 to 94 mass %.

8.前記記載の光電変換素子用正孔輸送材料を用いた光電変換素子。 8. A photoelectric conversion element using the hole transport material for photoelectric conversion elements described above.

9.請求項7に記載の光電変換素子を用いた太陽電池。 9. A solar cell using the photoelectric conversion element described in claim 7.

本発明に係る光電変換素子用正孔輸送材料によれば、優れた光電変換効率を実現する光電変換素子用正孔輸送材料、およびそれを用いた光電変換素子ならびに太陽電池を提供することができる。 The hole transport material for photoelectric conversion devices according to the present invention can provide a hole transport material for photoelectric conversion devices that achieves excellent photoelectric conversion efficiency, as well as photoelectric conversion devices and solar cells that use the same.

本発明実施例および比較例の光電変換素子の構成を表す概略断面図である。1A and 1B are schematic cross-sectional views illustrating the configurations of photoelectric conversion elements according to examples of the present invention and comparative examples.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明の光電変換素子用正孔輸送層材料は、光電変換素子に用いられる。 Embodiments of the present invention are described in detail below. The hole transport layer material for a photoelectric conversion element of the present invention is used in a photoelectric conversion element.

〈光電変換素子〉
本発明の光電変換素子は、典型的には、図1の概略断面図に示すように、導電性支持体(電極)1、電子輸送層2、光電変換層3、中間層4、正孔輸送層5、および対極6を有する。
<Photoelectric conversion element>
As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 1 , the photoelectric conversion element of the present invention typically includes a conductive support (electrode) 1, an electron transport layer 2, a photoelectric conversion layer 3, an intermediate layer 4, a hole transport layer 5, and a counter electrode 6.

以下に、光電変換素子用正孔輸送材料に含有している一般式(1)で表される化合物について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The compounds represented by general formula (1) contained in the hole transport material for photoelectric conversion elements are specifically described below, but the present invention is not limited to these.

一般式(1)においてR~R20は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または、置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表す。
In the general formula (1), R 1 to R 20 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
Alternatively, it represents a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent.

本発明において、「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素があげられる。 In the present invention, "halogen atoms" include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」における「炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」としては具体的に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, an n-hexyl group, a 2-ethylhexyl group, a heptyl group, an octyl group, an isooctyl group, a nonyl group, and a decyl group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては具体的に、エテニル基(ビニル基)、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、1-メチルエテニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、1-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-メチル-1-プロペニル基、2-メチル-2-プロペニル基、1-エチルエテニル基、またはこれらのアルケニル基が複数結合した炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include ethenyl group (vinyl group), 1-propenyl group, 2-propenyl group (allyl group), 1-methylethenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 1-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-ethylethenyl group, and straight-chain or branched alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms in which a plurality of these alkenyl groups are bonded.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」における「炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」としては具体的に、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基、1-メチル-2-プロピニル基、1-ペンチニル基、2-ペンチニル基、1-メチル-n-ブチニル基、2-メチル-n-ブチニル基、3-メチル-n-ブチニル基、1-ヘキシニル基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, a 1-butynyl group, a 2-butynyl group, a 1-methyl-2-propynyl group, a 1-pentynyl group, a 2-pentynyl group, a 1-methyl-n-butynyl group, a 2-methyl-n-butynyl group, a 3-methyl-n-butynyl group, and a 1-hexynyl group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」における「炭素原子数3~10のシクロアルキル基」としては、具体的に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、4-メチルシクロヘキシル基、4-エチルシクロヘキシル基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms" in the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group, a 4-methylcyclohexyl group, and a 4-ethylcyclohexyl group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」における「炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」としては、具体的に、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基、イソオクチルオキシ基、t-オクチルオキシ基、フェノキシ基、トリルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ターフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基、フェナントリルオキシ基、フルオレニルオキシ基、インデニルオキシ基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an n-pentyloxy group, an n-hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a nonyloxy group, a decyloxy group, an isopropoxy group, an isobutoxy group, an s-butoxy group, a t-butoxy group, an isooctyloxy group, a t-octyloxy group, a phenoxy group, a tolyloxy group, a biphenylyloxy group, a terphenylyloxy group, a naphthyloxy group, an anthryloxy group, a phenanthryloxy group, a fluorenyloxy group, and an indenyloxy group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10の直鎖状もしくは分岐状のシクロアルコキシ基」における「炭素原子数3~10の直鎖状もしくは分岐状のシクロアルコキシ基」としては、具体的に、シクロプロポキシ基、シクロブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、4-メチルシクロヘキシルオキシ基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "straight-chain or branched cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms" in the "straight-chain or branched cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a cyclopropoxy group, a cyclobutoxy group, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, and a 4-methylcyclohexyloxy group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基」における「炭素原子数1~20のアシル基」としては、具体的に、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイルアセチル基、ベンゾイル基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "acyl group having 1 to 20 carbon atoms" in the "acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a valeryl group, an isovaleryl group, a benzoylacetyl group, and a benzoyl group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」における、「炭素原子数1~18のチオ基」としては、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、フェニルチオ基、ビフェニルチオ基などをあげることができる。 In the general formula (1), specific examples of the "thio group having 1 to 18 carbon atoms" in the "thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a phenylthio group, and a biphenylthio group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」における「炭素原子数1~20のアミノ基」としては、具体的に、一置換アミノ基としてエチルアミノ基、アセチルアミノ基、フェニルアミノ基など、また、二置換アミノ基としてジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、アセチルフェニルアミノ基などをあげることができる。 In general formula (1), the "amino group having 1 to 20 carbon atoms" in the "amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 specifically includes monosubstituted amino groups such as ethylamino, acetylamino, and phenylamino, and disubstituted amino groups such as diethylamino, diphenylamino, and acetylphenylamino.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」における「炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」としては具体的に、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラセニル基(アントリル基)、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などをあげることができる。なお、本発明において芳香族炭化水素基には、「縮合多環芳香族基」が含まれるものとする。 In general formula (1), specific examples of the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms" in the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, an anthracenyl group (anthryl group), a phenanthryl group, a fluorenyl group, an indenyl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a fluoranthenyl group, a triphenylenyl group, etc. In the present invention, the aromatic hydrocarbon group is considered to include a "condensed polycyclic aromatic group".

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「環形成原子数5~36の複素環基」としては具体的に、ピリジル基、ピリミジリニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基(フラニル基)、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチルジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、オキサゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボニリル基などをあげることができる。 In general formula (1), specific examples of the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms" in the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 include a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a triazinyl group, a thienyl group, a furyl group (furanyl group), a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, a triazolyl group, a quinolyl group, an isoquinolyl group, a naphthyldinyl group, an acridinyl group, a phenanthrolinyl group, a benzofuranyl group, a benzothienyl group, an oxazolyl group, an indolyl group, a carbazolyl group, a benzoxazolyl group, a thiazolyl group, a benzothiazolyl group, a quinoxalinyl group, a benzimidazolyl group, a pyrazolyl group, a dibenzofuranyl group, a dibenzothienyl group, and a carbonyl group.

一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルコキシ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10の直鎖状もしくは分岐状のシクロアルコキシ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」または「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「置換基」としては、具体的に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;シアノ基;水酸基;ニトロ基;ニトロソ基;カルボキシル基;リン酸基;
メチルエステル基、エチルエステル基などのカルボン酸エステル基;チオキソ基(>C=S);
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基などの炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基;
エテニル基(ビニル基)、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、1-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-メチル-1-プロペニル基、2-メチル-2-プロペニル基、1-エチルエテニル基、など炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などの炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基などの炭素原子数6~30の芳香族炭化水素基;
ピリジル基、ピリミジリニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基(フラニル基)、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチルジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、オキサゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボニリル基などの環形成原子数5~30の複素環基;
無置換アミノ基(―NH)、エチルアミノ基、アセチルアミノ基、フェニルアミノ基などの一置換アミノ基、またはジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、アセチルフェニルアミノ基などの二置換アミノ基である、炭素原子数0~18のアミノ基;
無置換チオ基(チオール基:―SH)、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、フェニルチオ基、ビフェニルチオ基などの炭素原子数0~18のチオ基;
などをあげることができる。これらの「置換基」は、1つのみ含まれてもよく、複数含まれてもよく、複数含まれる場合は互いに同一でも異なっていてもよい。また、これら「置換基」はさらに前記例示した置換基を有していてもよい。
In general formula (1), examples of the "substituent" in the "linear or branched alkyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent", "linear or branched alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "linear or branched alkynyl group of 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "cycloalkyl group of 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent", "alkoxy group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "linear or branched cycloalkoxy group of 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent", "acyl group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "thio group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent", "amino group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "aromatic hydrocarbon group of 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" or "heterocyclic group of 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 specifically include a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom; a cyano group; a hydroxyl group; a nitro group; a nitroso group; a carboxyl group; a phosphate group;
Carboxylic acid ester groups such as methyl ester groups and ethyl ester groups; thioxo groups (>C=S);
linear or branched alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, heptyl, octyl, isooctyl, nonyl, and decyl groups;
linear or branched alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, such as ethenyl (vinyl), 1-propenyl, 2-propenyl (allyl), 1-butenyl, 2-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 2-methyl-1-propenyl, 2-methyl-2-propenyl, and 1-ethylethenyl;
linear or branched alkoxy groups having 1 to 18 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a t-butoxy group, a pentyloxy group, or a hexyloxy group;
Aromatic hydrocarbon groups having 6 to 30 carbon atoms, such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, or a pyrenyl group;
heterocyclic groups having 5 to 30 ring atoms, such as a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a triazinyl group, a thienyl group, a furyl group (a furanyl group), a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, a triazolyl group, a quinolyl group, an isoquinolyl group, a naphthyldinyl group, an acridinyl group, a phenanthrolinyl group, a benzofuranyl group, a benzothienyl group, an oxazolyl group, an indolyl group, a carbazolyl group, a benzoxazolyl group, a thiazolyl group, a benzothiazolyl group, a quinoxalinyl group, a benzimidazolyl group, a pyrazolyl group, a dibenzofuranyl group, a dibenzothienyl group, or a carbonylyl group;
an amino group having 0 to 18 carbon atoms, which is an unsubstituted amino group (—NH 2 ), a monosubstituted amino group such as an ethylamino group, an acetylamino group, or a phenylamino group, or a disubstituted amino group such as a diethylamino group, a diphenylamino group, or an acetylphenylamino group;
thio groups having 0 to 18 carbon atoms, such as an unsubstituted thio group (thiol group: —SH), a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a phenylthio group, or a biphenylthio group;
These "substituents" may be contained in only one or more, and when more than one is contained, they may be the same or different. Furthermore, these "substituents" may further have the substituents exemplified above.

一般式(1)において、R~R20は、少なくとも1個の
ハロゲン原子、カルボキシル基、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
または、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基を有する。
In the general formula (1), R 1 to R 20 each represent at least one of a halogen atom, a carboxyl group, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
Alternatively, it has an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.

一般式(1)において、R~R20は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基であることが好ましい。 In general formula (1), R 1 to R 20 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.

一般式(1)において、R~R20は、上記で述べたとおりの置換基を表すが、R~R、R~R10、R11~R15、R16~R20は隣り合う基同士で、単結合、酸素原子、硫黄原子、セレン原子を介した結合もしくは窒素原子を介した結合によって互いに結合して環を形成していてもよく、RとRおよびR15とR16は、単結合、酸素原子、硫黄原子、セレン原子を介した結合もしくは窒素原子を介した結合によって互いに結合して環を形成していてもよく、単結合、酸素原子または硫黄原子を介した結合であることが好ましい。 In general formula (1), R 1 to R 20 represent the substituents as described above, but adjacent groups among R 1 to R 5 , R 6 to R 10 , R 11 to R 15 , and R 16 to R 20 may be bonded to each other via a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, or a nitrogen atom to form a ring, and R 5 and R 6 , and R 15 and R 16 may be bonded to each other via a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, or a nitrogen atom to form a ring, and a bond via a single bond, an oxygen atom, or a sulfur atom is preferred.

一般式(1)において、XおよびXは、一般式(2)で表されることが好ましい。 In general formula (1), X1 and X2 are preferably represented by general formula (2).

一般式(2)において、R21~R26は、それぞれ独立して、水素原子、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表す。
In the general formula (2), R 21 to R 26 each independently represent a hydrogen atom,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent.

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」における「炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent " represented by R 21 to R 26 include the same as the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 21 to R 26, include the same as the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 1 to R 20 in general formula (1) .

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」における「炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 21 to R 26, include the same as the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 1 to R 20 in general formula (1) .

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」における「炭素原子数3~10のシクロアルキル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms" in the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 include the same as the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」における「炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent " represented by R 21 to R 26 include the same as the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1 ).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基」における「炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms" in the "cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 include the same as the "cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」における「炭素原子数1~18のチオ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "thio group having 1 to 18 carbon atoms" in the "thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 include the same as the "thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」における「炭素原子数1~20のアミノ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "amino group having 1 to 20 carbon atoms" in the "amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 include the same as the "amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」における「炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms" in the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 include the same as the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「環形成原子数5~36の複素環基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms" in the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 include the same as the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(2)において、R21~R26で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルコキシ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10の直鎖状もしくは分岐状のシクロアルコキシ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」または「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「置換基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」等における「置換基」と同じものをあげることができる。 In general formula (2), examples of the "substituent" in "a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent", "a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent", "an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "a linear or branched cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent", "an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent", "an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" or "a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 21 to R 26 in general formula (1) include the following: Examples of the "substituent" include the same as those in the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by 20 .

一般式(2)において、R21とR22、R23とR24およびR25とR26は、単結合、酸素原子、硫黄原子、セレン原子を介した結合、もしくは窒素原子を介した結合によって互いに結合して環を形成していてもよい。 In general formula (2), R 21 and R 22 , R 23 and R 24 , and R 25 and R 26 may be bonded to each other via a single bond, a bond via an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, or a bond via a nitrogen atom to form a ring.

一般式(2)において、Yは酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を介した結合を表す。 In the general formula (2), Y1 represents a bond via an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom.

一般式(2)において、mおよびnはそれぞれ0~2の整数を表し、mが0である場合、nは1~2であるものとし、nが0である場合、mは1~2であり、mあるいはnいずれか一方が1または2であり、共に0となる場合は含まないものとする。mは1であることが好ましい。また、一般式(1)の中心骨格であるシクロペンタジチオフェン部とは、一般式(2)で表されているフェニル基および5員環の複素環基のどちらから結合しても良いものとする。 In general formula (2), m and n each represent an integer from 0 to 2. When m is 0, n is 1 or 2. When n is 0, m is 1 or 2. When either m or n is 1 or 2, the case where both are 0 is excluded. Preferably, m is 1. Furthermore, the cyclopentadithiophene moiety, which is the central skeleton of general formula (1), may be bonded to either the phenyl group or the five-membered heterocyclic group represented by general formula (2).

一般式(2)において、mが1であり、nが0または1であると好ましい。一般式(2)において、mが1であり、nが1である場合に、一般式(1)の中心骨格であるシクロペンタジチオフェン部とは、5員環の複素環基が結合していると好ましい。 In general formula (2), it is preferable that m is 1 and n is 0 or 1. When m is 1 and n is 1 in general formula (2), it is preferable that a five-membered heterocyclic group is bonded to the cyclopentadithiophene portion, which is the central skeleton of general formula (1).

本発明の前記一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、以下の例示化合物は水素原子、炭素原子等を一部省略して記載しており、存在し得る異性体のうちの一例を示したものであり、その他すべての異性体を包含するものとする。また、それぞれ2種以上の異性体の混合物であってもよい。 Specific examples of the compound represented by general formula (1) of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these. Furthermore, the following example compounds are shown with some hydrogen atoms, carbon atoms, etc. omitted, and are examples of possible isomers, but all other isomers are included. Furthermore, each may be a mixture of two or more isomers.

一般式(1)で表される化合物は、光電変換素子用正孔輸送材料として使用することができる。 The compound represented by general formula (1) can be used as a hole transport material for a photoelectric conversion element.

本発明において、光電変換素子用正孔輸送材料は、前記一般式(1)で表される化合物を1種または2種以上を併用してもよく、本発明に属さない他の正孔輸送材料等と併用することもできる。本発明において、前記一般式(1)で表される化合物と他の材料を併用する場合、前記一般式(3)で表される化合物を併用して使用することが好ましく、さらに、前記一般式(4)、前記一般式(5)または前記一般式(6)で表される化合物とを併用して使用することがより好ましい。 In the present invention, the hole transport material for a photoelectric conversion element may be a combination of one or more compounds represented by general formula (1), or may be a combination of other hole transport materials not belonging to the present invention. In the present invention, when a compound represented by general formula (1) is used in combination with another material, it is preferable to use it in combination with a compound represented by general formula (3), and it is even more preferable to use it in combination with a compound represented by general formula (4), general formula (5), or general formula (6).

一般式(3)で表される化合物について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of compounds represented by general formula (3) are described below, but the present invention is not limited to these.

一般式(3)において、R27およびR28はそれぞれ独立して、
ニトリル基、
炭素原子数1~4の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
または、置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキルスルホニル基を表す。
In general formula (3), R 27 and R 28 each independently represent
nitrile groups,
a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
a linear or branched acyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxycarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
Alternatively, it represents a linear or branched alkylsulfonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.

一般式(3)において、R27およびR28で表される「炭素原子数1~4の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキル基」としては、具体的に、炭素原子数1~4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基において、水素原子が完全にフッ素原子に置換(パーフルオロ化)された、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基などをあげることができる。 In general formula (3), specific examples of the "linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms" represented by R 27 and R 28 include linear or branched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms in which hydrogen atoms have been completely substituted with fluorine atoms (perfluorinated), such as methyl, ethyl, n-propyl, and n-butyl groups.

一般式(3)において、R27およびR28で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基」における「炭素原子数1~20のアシル基」としては、具体的に、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイルアセチル基、ベンゾイル基などをあげることができ、アルキル鎖を含む場合、水素原子が完全にフッ素原子に置換(パーフルオロ化)されているものを含む。また、アミノ基と結合したもの(-CO-N<)であってもよい。 In general formula (3), examples of the "acyl group having 1 to 20 carbon atoms" in the "acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 27 and R 28 include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a valeryl group, an isovaleryl group, a benzoylacetyl group, a benzoyl group, etc., and when it contains an alkyl chain, it includes one in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (perfluorinated). It may also be one bound to an amino group (-CO-N<).

一般式(3)において、R27およびR28で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基」における「炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基」としては、具体的に、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などをあげることができアルキル鎖を含む場合、水素原子が完全にフッ素原子に置換(パーフルオロ化)されているものを含む。 In general formula (3), in the "linear or branched alkoxycarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 27 and R 28 , specific examples of the "linear or branched alkoxycarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms" include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, etc., and when it contains an alkyl chain, it also includes those in which hydrogen atoms are completely substituted with fluorine atoms (perfluorinated).

一般式(3)において、R27およびR28で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」における「炭素原子数1~18のチオ基」としては、具体的に、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、フェニルチオ基、ビフェニルチオ基などをあげることができる。 In general formula (3), specific examples of the "thio group having 1 to 18 carbon atoms" in the "thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 27 and R 28 include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a phenylthio group, and a biphenylthio group.

一般式(3)において、R27およびR28で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」における「炭素原子数1~20のアミノ基」としては、具体的に、一置換アミノ基としてエチルアミノ基、アセチルアミノ基、フェニルアミノ基など、また、二置換アミノ基としてジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、アセチルフェニルアミノ基などをあげることができる。 In general formula (3), specific examples of the "amino group having 1 to 20 carbon atoms" in the "amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 27 and R 28 include monosubstituted amino groups such as ethylamino, acetylamino, and phenylamino, and disubstituted amino groups such as diethylamino, diphenylamino, and acetylphenylamino.

一般式(3)において、R27およびR28で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキルスルホニル基」における「炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキルスルホニル基」としては、具体的に、-SO(Aは上述した置換基を有してもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を表す)で表される基であり、Aの例としては、上述した置換基を有してもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基の例としてあげたメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基などがあげられる。 In general formula (3), the "linear or branched alkylsulfonyl group having 1 to 18 carbon atoms" in the "linear or branched alkylsulfonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 27 and R 28 is specifically a group represented by -SO 2 A 1 (A 1 represents the above-mentioned linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent), and examples of A 1 include the methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, etc. which are given as examples of the above-mentioned linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.

一般式(3)において、R27およびR28で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキルスルホニル基」における「置換基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」等における「置換基」と同じものをあげることができる。 In general formula (3), examples of the "substituents" in the "optionally substituted acyl group of 1 to 20 carbon atoms,""optionally substituted linear or branched alkoxycarbonyl group of 1 to 18 carbon atoms,""optionally substituted linear or branched alkoxycarbonyl group,""optionally substituted linear or branched alkoxysulfonyl group of 1 to 18 carbon atoms,""optionally substituted thio group,""optionally substituted amino group of 1 to 20 carbon atoms," and "optionally substituted linear or branched alkylsulfonyl group of 1 to 18 carbon atoms," represented by R 27 and R 28 , can be the same as the "substituents" in the "optionally substituted linear or branched alkyl group of 1 to 18 carbon atoms," represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(3)において、R27およびR28がそれぞれ独立して、ニトリル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアシル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基であると好ましい。また、R27およびR28がニトリル基であってもよい。また、Rがニトリル基であり、Rが置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基であってもよい。また、R27およびR28が置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基であってもよい。また、R27およびR28が置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアシル基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。 In general formula (3), it is preferable that R 27 and R 28 are each independently a nitrile group, a linear or branched acyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, or a linear or branched alkoxycarbonyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent. R 27 and R 28 may also be a nitrile group. R 1 may also be a nitrile group, and R 2 may also be a linear or branched alkoxycarbonyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent. R 27 and R 28 may also be a linear or branched alkoxycarbonyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent. R 27 and R 28 may also be a linear or branched acyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and may be bonded to each other to form a ring.

一般式(3)において、R27とR28は、単結合、酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を介した結合、もしくは窒素原子を介した結合によって互いに結合して環を形成していてもよく、その場合、本発明においては、単結合により環を形成することが好ましい。また、バルビツール酸系、チオバルビツール酸系、ローダニン系、チオヒダントイン系、インダンジオン系などの酸性の複素環であることがさらに好ましい。 In general formula (3), R27 and R28 may be bonded to each other via a single bond, a bond via an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom, or a bond via a nitrogen atom to form a ring, and in this case, in the present invention, the ring is preferably formed via a single bond.More preferably, the ring is an acidic heterocycle such as a barbituric acid type, a thiobarbituric acid type, a rhodanine type, a thiohydantoin type, or an indandione type.

一般式(3)において、XおよびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表されるものと同じものをあげることができる。 In the general formula (3), X1 and X2 each independently represent the same as those represented by the general formula (2).

一般式(3)において、R29~R32はそれぞれ独立して、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表す。
In general formula (3), R 29 to R 32 each independently represent
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent.

一般式(3)において、R29~R32で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」における「炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」と同じものをあげることができる。 In general formula (3), examples of the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms" in the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 29 to R 32 include the same as the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(3)において、R29~R32で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「環形成原子数5~36の複素環基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」と同じものをあげることができる。 In general formula (3), examples of the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms" in the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 29 to R 32 include the same as the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(3)において、R29~R32で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」、「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「置換基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」等における「置換基」と同じものをあげることができる。 In general formula (3), examples of the "substituents" in the "optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms" and the "optionally substituted heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms" represented by R 29 to R 32 include the same as the "substituents" in the "optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms" represented by R 1 to R 20 in general formula (1).

一般式(3)において、R29とR30、R31とR32は、単結合、酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を介した結合、もしくは窒素原子を介した結合によって互いに結合して環を形成していてもよい。 In general formula (3), R 29 and R 30 , and R 31 and R 32 may be bonded to each other via a single bond, a bond via an oxygen atom, a sulfur atom or a selenium atom, or a bond via a nitrogen atom to form a ring.

一般式(3)で表される化合物は、前記一般式(4)~(6)で表されることが好ましい。 The compound represented by general formula (3) is preferably represented by general formulas (4) to (6).

一般式(4)~(6)において、R27およびR28は、それぞれ独立して、「一般式(3)において表される、R27およびR28」と同様の基で表される。 In the general formulae (4) to (6), R 27 and R 28 are each independently represented by the same groups as "R 27 and R 28 represented in the general formula (3)".

一般式(4)~(6)において、XおよびXは、それぞれ独立して、「一般式(3)において表される、XおよびX」と同様に前記一般式(2)で表される。 In the general formulae (4) to (6), X 1 and X 2 are each independently represented by the general formula (2) in the same manner as "X 1 and X 2 represented in the general formula (3)".

一般式(4)~(6)において、R33~R52は、それぞれ独立して、
水素原子、ハロゲン原子、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表す。
In the general formulae (4) to (6), R 33 to R 52 each independently represent
hydrogen atom, halogen atom, trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent.

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」における「炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the " straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the " straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 33 to R 52, include the same as the "straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」における「炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the " straight- chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 33 to R 52, include the same as the "straight-chain or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may have a substituent," represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」における「炭素原子数3~10のシクロアルキル基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms" in the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」における「炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the " straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms" in the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基」における「炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the "cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms" in the "cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」における「炭素原子数1~18のチオ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」と同じものをあげることができる。 In the general formulas (4) to (6), examples of the "thio group having 1 to 18 carbon atoms" in the "thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」における「炭素原子数1~20のアミノ基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the "amino group having 1 to 20 carbon atoms" in the "amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」における「炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms" in the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent " represented by R 33 to R 52 include the same as the "aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「環形成原子数5~36の複素環基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms" in the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 include the same as the "heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 1 to R 20 in the general formula (1).

一般式(4)~(6)において、R33~R52で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルコキシ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数3~10の直鎖状もしくは分岐状のシクロアルコキシ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基」または「置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基」における「置換基」としては、一般式(1)において、R~R20で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」等における「置換基」と同じものをあげることができる。 In the general formulae (4) to (6), examples of the "substituent" in the "linear or branched alkyl group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent", "linear or branched alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "linear or branched alkynyl group of 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "cycloalkyl group of 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent", "alkoxy group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "linear or branched cycloalkoxy group of 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent", "acyl group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "thio group of 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent", "amino group of 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent", "aromatic hydrocarbon group of 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent" or "heterocyclic group of 5 to 36 ring atoms which may have a substituent" represented by R 33 to R 52 in the general formula (1) include R 1 to R Examples of the "substituent" include the same as those in the "straight-chain or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent" represented by 20 .

一般式(4)における「R33~R37、R38~R42、R43~R47、R48~R52」、一般式(5)および一般式(6)における「R33~R36、R39~R42、R43~R46、R49~R52」は、単結合、酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を介した結合、もしくは窒素原子を介した結合によって互いに結合して環を形成していてもよい。 "R 33 to R 37 , R 38 to R 42 , R 43 to R 47 , R 48 to R 52 " in general formula (4), and "R 33 to R 36 , R 39 to R 42 , R 43 to R 46 , R 49 to R 52 " in general formulas ( 5 ) and (6) may be bonded to each other via a single bond, a bond via an oxygen atom, a sulfur atom or a selenium atom, or a bond via a nitrogen atom to form a ring.

本発明の前記一般式(3)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、以下の例示化合物は水素原子、炭素原子等を一部省略して記載しており、存在し得る異性体のうちの一例を示したものであり、その他すべての異性体を包含するものとする。また、それぞれ2種以上の異性体の混合物であってもよい。 Specific examples of the compound represented by general formula (3) of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these. Furthermore, the following example compounds are shown with some hydrogen atoms, carbon atoms, etc. omitted, and are merely examples of possible isomers, encompassing all other isomers. Each compound may also be a mixture of two or more isomers.

前記一般式(1)で表される本発明の光電変換素子用正孔輸送材は、公知の方法によって合成することができる。一般式(1)において、一般式(2)のmが1であり、nが0の場合の合成例を示す。 The hole transport material for photoelectric conversion elements of the present invention, represented by the general formula (1), can be synthesized by known methods. A synthesis example for the case where m in general formula (2) is 1 and n is 0 in general formula (1) is shown below.

下記式(7)で表されるジブロモ体化合物と一般式(8)および一般式(9)で表されるボロン酸化合物または一般式(10)および一般式(11)で表されるボロン酸エステル化合物との鈴木・宮浦クロスカップリング反応により合成することができる。 It can be synthesized by the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction between a dibromo compound represented by the following formula (7) and a boronic acid compound represented by general formulas (8) and (9) or a boronic acid ester compound represented by general formulas (10) and (11).

また、上記式(7)で表される本発明の光電変換素子用正孔輸送材は、公知の方法によって合成することができる。一般式(3)において、一般式(2)のmが1であり、nが0の場合の合成例を示す。 The hole transport material for photoelectric conversion elements of the present invention, represented by formula (7) above, can be synthesized by known methods. A synthesis example of general formula (3) where m in general formula (2) is 1 and n is 0 is shown below.

一般式(3)で表されるジブロモ体化合物と一般式(12)および一般式(13)で表されるボロン酸化合物または一般式(14)および一般式(15)で表されるボロン酸エステル化合物との鈴木・宮浦クロスカップリング反応を行い、さらに一般式(16)で表される化合物とのクネーフェナーゲル縮合反応により合成することができる。 The dibromo compound represented by general formula (3) can be synthesized by subjecting it to a Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction with a boronic acid compound represented by general formula (12) and general formula (13) or a boronic acid ester compound represented by general formula (14) and general formula (15), followed by a Knoevenagel condensation reaction with a compound represented by general formula (16).

本発明の前記一般式(1)および一般式(3)で表される光電変換素子用正孔輸送材料の精製方法としては、カラムクロマトグラフィーによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土等による吸着精製、溶媒による再結晶や晶析等により行うことができる。あるいはこれらの方法を併用して、純度を高めた化合物を使用することが有効である。また、これらの化合物の同定は、核磁気共鳴分析(NMR)により行うことができる。 The hole transport materials for photoelectric conversion elements represented by general formula (1) and general formula (3) of the present invention can be purified by column chromatography, adsorption purification using silica gel, activated carbon, activated clay, etc., recrystallization or crystallization using a solvent, etc. Alternatively, it is effective to use a combination of these methods to increase the purity of the compound. Furthermore, these compounds can be identified by nuclear magnetic resonance analysis (NMR).

一般式(3)で表される化合物は、一般式(1)で表される化合物と混合して光電変換素子用正孔輸送材料として使用することが好ましい。また、一般式(3)で表される化合物の含有量は、3~96質量%であることが好ましく、一般式(3)で表される化合物の含有量が50~94質量%であることがより好ましい。一般式(1)の化合物と前記一般式(3)の化合物を混合して使用することで、開放電圧が高い傾向を示す一般式(1)の化合物の利点と、短絡電流の高い傾向を示す一般式(3)の利点を維持することで、単独で使用する時よりもより優れた効果が期待できる。 The compound represented by general formula (3) is preferably mixed with the compound represented by general formula (1) and used as a hole transport material for a photoelectric conversion element. The content of the compound represented by general formula (3) is preferably 3 to 96% by mass, and more preferably 50 to 94% by mass. By using a mixture of the compound represented by general formula (1) and the compound represented by general formula (3), the advantages of the compound represented by general formula (1), which tends to have a high open-circuit voltage, and the advantage of the compound represented by general formula (3), which tends to have a high short-circuit current, are maintained, and better effects than when used alone can be expected.

以下、本発明の光電変換素子の好ましい態様について説明する。 Preferred embodiments of the photoelectric conversion element of the present invention are described below.

本発明の光電変換素子は、図1に示す通り、導電性支持体(電極)1、電子輸送層2、光電変換層3、中間層4、正孔輸送層5、および対極6を備えることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、本発明の光電変換素子としては、太陽電池として用いることが好ましく、ペロブスカイト型の光電変換素子であることがより好ましいが、これに限定されない。本発明において、ペロブスカイト型の光電変換素子は、導電性支持体(電極)1、電子輸送層2、光電変換層(ペロブスカイト層)3、中間層4、正孔輸送層5、および対極6をこの順に備えることが好ましい。また、導電性支持体、正孔輸送層、光電変換層(ペロブスカイト層)、電子輸送層、対極の順で構成されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion element of the present invention preferably comprises, but is not limited to, a conductive support (electrode) 1, an electron transport layer 2, a photoelectric conversion layer 3, an intermediate layer 4, a hole transport layer 5, and a counter electrode 6. Furthermore, the photoelectric conversion element of the present invention is preferably used as a solar cell, and is more preferably a perovskite-type photoelectric conversion element, but is not limited to this. In the present invention, the perovskite-type photoelectric conversion element preferably comprises, in this order, a conductive support (electrode) 1, an electron transport layer 2, a photoelectric conversion layer (perovskite layer) 3, an intermediate layer 4, a hole transport layer 5, and a counter electrode 6. Alternatively, the element may be configured in the order of a conductive support, a hole transport layer, a photoelectric conversion layer (perovskite layer), an electron transport layer, and a counter electrode.

〈導電性支持体〉
本発明の光電変換素子において、導電性支持体は、光電変換に寄与する光を透過可能な透光性を有する必要がある。また、導電性支持体は、光電変換層より電流を取り出す機能を有する部材であることから、導電性基板であることが好ましい。導電性材料の具体例としては、スズドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛をドープしたインジウム酸化物(IZO)、タングステンをドープしたインジウム酸化物(IWO)、亜鉛とアルミニウムとの酸化物(AZO)、フッ素ドープの酸化スズ(FTO)、酸化インジウム(In)、インジウム-スズ複合酸化物などの導電性透明酸化物半導体などをあげることができるが、スズドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛をドープしたインジウム酸化物(IZO)、タングステンをドープしたインジウム酸化物(IWO)などの非晶質酸化物を用いることが好ましい。
<Conductive Support>
In the photoelectric conversion element of the present invention, the conductive support must be translucent enough to transmit light that contributes to photoelectric conversion. Furthermore, since the conductive support is a member that functions to extract current from the photoelectric conversion layer, it is preferably a conductive substrate. Specific examples of conductive materials include conductive transparent oxide semiconductors such as tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), tungsten-doped indium oxide (IWO), zinc-aluminum oxide (AZO), fluorine-doped tin oxide (FTO), indium oxide (In 2 O 3 ), and indium-tin composite oxide. However, amorphous oxides such as tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), and tungsten-doped indium oxide (IWO) are preferably used.

また、導電性支持体(透明導電層)は、シート抵抗が100Ω/□以下であることが好ましく、50Ω/□以下であることがさらに好ましく、一方、0.1Ω/□以上であることが好ましい。 Furthermore, the conductive support (transparent conductive layer) preferably has a sheet resistance of 100 Ω/□ or less, more preferably 50 Ω/□ or less, and preferably 0.1 Ω/□ or more.

〈電子輸送層〉
本発明の光電変換素子において、図1に示す電子輸送層2は、前記導電性支持体(電極)1と光電変換層3との間に位置する層であり、導電性支持体(電極)1の上に電子輸送層が形成されることが好ましい。電子輸送層は、光電変換層から電極への電子の移動効率を向上させ、一方で正孔の移動をブロックさせるために用いることができる。電子輸送層の態様は特に限定されないが、多孔質構造を有する薄膜であることが好ましい。多孔質構造を有することにより、光電変換層の活性表面積を著しく増加させ、光電変換効率を向上させるとともに、電子収集に優れる電子輸送層とすることができる。
<Electron transport layer>
In the photoelectric conversion element of the present invention, the electron transport layer 2 shown in FIG. 1 is a layer located between the conductive support (electrode) 1 and the photoelectric conversion layer 3, and it is preferable that the electron transport layer is formed on the conductive support (electrode) 1. The electron transport layer can be used to improve the efficiency of electron migration from the photoelectric conversion layer to the electrode while blocking the migration of holes. The form of the electron transport layer is not particularly limited, but it is preferably a thin film having a porous structure. The porous structure significantly increases the active surface area of the photoelectric conversion layer, improving photoelectric conversion efficiency and providing an electron transport layer with excellent electron collection.

本発明において、電子輸送層を形成する半導体の具体例としては、酸化チタン(TiO等)、酸化タングステン(WO、WO、W等)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニオブ(Nb等)、酸化タンタル(Ta等)、酸化イットリウム(Y等)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO等)、酸化スズ(SnO、SnO、SnO等)などの金属酸化物;硫化チタン、硫化亜鉛、硫化ジルコニウム、硫化銅、硫化スズ、硫化インジウム、硫化タングステン、硫化カドミウム、硫化銀などの金属硫化物;セレン化チタン、セレン化ジルコニウム、セレン化インジウム、セレン化タングステンなどの金属セレン化物;シリコン、ゲルマニウムなどの単体半導体などをあげることができ、これらの半導体は1種または2種以上を用いるのが好ましい。本発明においては、半導体として酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズから選択される1種または2種以上を用いるのが好ましい。 In the present invention, specific examples of the semiconductor forming the electron transport layer include metal oxides such as titanium oxide ( TiO2 , etc.), tungsten oxide ( WO2 , WO3 , W2O3 , etc. ), zinc oxide (ZnO), niobium oxide ( Nb2O5 , etc. ), tantalum oxide ( Ta2O5 , etc. ), yttrium oxide ( Y2O3 , etc. ), strontium titanate (SrTiO3 , etc. ), and tin oxide (SnO, SnO2 , SnO3 , etc.); metal sulfides such as titanium sulfide, zinc sulfide, zirconium sulfide, copper sulfide, tin sulfide, indium sulfide, tungsten sulfide, cadmium sulfide, and silver sulfide; metal selenides such as titanium selenide, zirconium selenide, indium selenide, and tungsten selenide; and elemental semiconductors such as silicon and germanium. It is preferable to use one or more of these semiconductors. In the present invention, it is preferable to use one or more semiconductors selected from titanium oxide, zinc oxide, and tin oxide.

本発明において、前記半導体微粒子を含むペーストは市販品を用いてもよく、市販の半導体微粉末を溶媒中に分散させることによって調製したペースト(電子輸送層用塗布液)などを用いてもよい。ペーストを調製する際に使用する溶媒の具体例としては、水;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒;n-ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素系溶媒をあげることができるが、これらに限定されない。また、これらの溶媒は1種または2種以上の混合溶媒として使用することができる。 In the present invention, the paste containing the semiconductor fine particles may be a commercially available product, or a paste (electron transport layer coating liquid) prepared by dispersing commercially available semiconductor fine powder in a solvent may be used. Specific examples of solvents used in preparing the paste include, but are not limited to, water; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; ketone-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; and hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane, benzene, and toluene. These solvents may be used alone or in combination.

本発明において半導体微粉末を溶媒中に分散させる方法としては、粉末を乳鉢などですりつぶしてから行ってもよく、ボールミル、ペイントコンディショナー、縦型ビーズミル、水平型ビーズミル、アトライターなどの分散機を用いてもよい。ペーストを調製する際には、半導体微粒子の凝集を防ぐために界面活性剤などを添加するのが好ましく、増粘させるためにポリエチレングリコールなどの増粘剤を添加するのが好ましい。 In the present invention, semiconductor fine powder can be dispersed in a solvent by grinding the powder in a mortar or the like, or by using a dispersing machine such as a ball mill, paint conditioner, vertical bead mill, horizontal bead mill, or attritor. When preparing the paste, it is preferable to add a surfactant or the like to prevent aggregation of the semiconductor fine particles, and it is also preferable to add a thickener such as polyethylene glycol to increase the viscosity.

本発明において、電子輸送層は、形成する材料に応じて、公知の製膜方法を用いて得ることができる。電子輸送層の製膜方法としては、塗布液を用いて被覆する任意の塗布方法を用いることができる。半導体微粒子を含むペーストのスピンコート法、インクジェット法、ドクターブレード法、ドロップキャスティング法、スキージ法、スクリーン印刷法、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法又はカーテンコート法などの湿式塗布法で導電性基板上に塗布した後、焼成により溶媒や添加物を除去して製膜する方法や、スパッタリング法、蒸着法、電着法、電析法、マイクロ波照射法などがあげられるが、これらに限定されない。本発明においては、前記方法により調製した電子輸送層用塗布液を用いてスピンコート法により製膜することが好ましいが、これに限定されない。製膜する雰囲気は特に制限されなく、大気中でもよい。 In the present invention, the electron transport layer can be obtained using a known film-forming method depending on the material to be formed. The electron transport layer can be formed by any coating method using a coating liquid. Examples of methods include, but are not limited to, wet coating methods such as spin coating, inkjet printing, doctor blade printing, drop casting, squeegee printing, screen printing, reverse roll coating, gravure coating, kiss coating, roll brushing, spray coating, air knife coating, wire barber coating, pipe doctor printing, impregnation/coating, or curtain coating of a paste containing semiconductor particles onto a conductive substrate, followed by baking to remove solvents and additives; sputtering, vapor deposition, electrodeposition, electrodeposition, and microwave irradiation. In the present invention, spin coating using the electron transport layer coating liquid prepared by the above method is preferably used to form a film, but is not limited thereto. The atmosphere in which the film is formed is not particularly limited and may be air.

電子輸送層の膜厚は、特に限定されず、多孔質(メソポーラス)な金属酸化物が用いられる場合は通常20~200nm以下であることが好ましく、また50~150nmであることがより好ましい。本発明において、メソポ-ラスな層が用いられず、緻密な電子輸送層が用いられる場合は、電子輸送層の厚みは通常5nm~100nmであることが好ましく、また10nm~50nmであることがより好ましい。また、結晶構造を持たない非結晶性(アモルファス)の薄膜が一部形成されていてもよい。 The film thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but when a porous (mesoporous) metal oxide is used, it is usually preferably 20 to 200 nm or less, and more preferably 50 to 150 nm. In the present invention, when a dense electron transport layer is used instead of a mesoporous layer, the thickness of the electron transport layer is usually preferably 5 nm to 100 nm, and more preferably 10 nm to 50 nm. Furthermore, a non-crystalline (amorphous) thin film that does not have a crystalline structure may be partially formed.

本発明において、各層の膜厚は、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)等を用いて光電変換素子の断面を観察することにより、測定できる。 In the present invention, the film thickness of each layer can be measured by observing the cross section of the photoelectric conversion element using a scanning electron microscope (SEM) or the like.

〈光電変換層〉
本発明の光電変換素子においては、図1に示す前記電子輸送層2の上に、光電変換層3が形成されることが好ましい。
<Photoelectric conversion layer>
In the photoelectric conversion element of the present invention, it is preferable that a photoelectric conversion layer 3 is formed on the electron transport layer 2 shown in FIG.

本発明において、ペロブスカイト型光電変換素子として用いる場合、光電変換層であるペロブスカイト材料は、一般式ABXで表される構造を持つ一連の材料を表す。ここで、A、B、およびXとしては、それぞれ、有機カチオンあるいは1価の金属カチオン、金属カチオン、およびハロゲン化物アニオンを表し、例として、A=Cs、CHNH (MA)、CHCHNH (EA)、NH=CHNH (FA);B=Pb、Sn;X=Br、Iがあげられる。さらに、具体的には、CHNHPbI、CNHPbI、CHNHPbBr、CNHPbBr、CHNHPbBr、CNHPbCl、CHNHPbCl、CNHPbCl、CsSnI、CHNHSnI、CNHSnI、CsSnBr、CHNHSnBr、CNHSnBr、CsSnCl、CHNHSnCl、CNHSnCl、CsPbIBr、(FA,MA)Pb(Br,I)の任意の組成で表される混合カチオン(FAはホルムアミド、MAはメチルアンモニウム)等のペロブスカイト材料を含有する層を用いることができるが、これらに限定されない。これらのペロブスカイト材料は、1種または2種以上を用いることが好ましい。また、ペロブスカイト材料以外の光吸収剤を含んでいてもよい。 In the present invention, when used as a perovskite photoelectric conversion element, the perovskite material of the photoelectric conversion layer represents a series of materials having a structure represented by the general formula ABX 3. Here, A, B, and X represent an organic cation or a monovalent metal cation, a metal cation, and a halide anion, respectively, and examples thereof include A=Cs + , CH 3 NH 3 + (MA), CH 3 CH 2 NH 3 + (EA), and NH=CHNH 2 + (FA); B=Pb, Sn; and X=Br, I. More specifically , CH3NH3PbI3 , C2H5NH3PbI3 , CH3NH3PbBr3 , C2H5NH3PbBr3 , CH3NH3PbBr3 , C2H5NH3PbCl3 , CH3NH3PbCl3 , C2H5NH3PbCl3 , CsSnI3 , CH3NH3SnI3 , C2H5NH3SnI3 , CsSnBr3 , CH3NH3SnBr3 , C2H5NH3SnBr3 Layers containing perovskite materials such as, but not limited to, CsSnCl3, CH3NH3SnCl3, C2H5NH3SnCl3 , CsPbI2Br , and mixed cations expressed by any composition of ( FA ,MA)Pb(Br,I) 3 (FA is formamide, MA is methylammonium) can be used. It is preferable to use one or more of these perovskite materials. Furthermore, a light absorber other than the perovskite material may also be included.

本発明の光電変換素子の、光電変換層(ペロブスカイト層)を、塗布液を用いて被覆する方法としては任意の塗布方法を用いることができ、電子輸送層の製膜方法と同じ方法をあげることができる。 The photoelectric conversion layer (perovskite layer) of the photoelectric conversion element of the present invention can be coated with a coating liquid using any coating method, including the same methods as those used to form the electron transport layer.

ペロブスカイト前駆体は、市販の材料を用いてもよく、本発明においては、ヨウ化鉛(PbI)、ホルムアミドヨウ化物、メチルアンモニウムハロゲン化物またはエチルアンモニウムハロゲン化物、とヨウ化セシウム(CsI)による前駆体、または、ヨウ化鉛(II)と臭化セシウムからなる前駆体を任意の組成により用いることが好ましいが、これに限定されない。 Commercially available materials may be used as the perovskite precursor. In the present invention, it is preferable to use a precursor of lead iodide (PbI 2 ), formamide iodide, methylammonium halide or ethylammonium halide, and cesium iodide (CsI), or a precursor of lead (II) iodide and cesium bromide in any composition, but the present invention is not limited to these.

本発明のペロブスカイト前駆体溶液の溶媒は、前駆体の溶解性の観点から、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクトン等があげられるが、これらに限定されない。また、これらの溶媒は、1種または2種以上を混合して使用してもよく、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とジメチルスルホキシド(DMSO)の混合溶液を使用することが好ましい。 From the viewpoint of precursor solubility, examples of solvents for the perovskite precursor solution of the present invention include, but are not limited to, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and γ-butyrolactone. These solvents may be used alone or in combination of two or more, and it is preferable to use a mixed solution of N,N-dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO).

本発明において、ペロブスカイト材料の製膜時の雰囲気は、水分の混入を防ぐことにより再現よく高効率ペロブスカイト型太陽電池を製造できる観点から、乾燥雰囲気下が好ましく、グローブボックス等の乾燥不活性気体雰囲気下がより好ましい。また、脱水を行い、水分含量が少ない溶媒を用いることが好ましい。 In the present invention, the atmosphere during film formation of the perovskite material is preferably a dry atmosphere, more preferably a dry inert gas atmosphere such as a glove box, from the viewpoint of preventing moisture contamination and enabling the reproducible production of highly efficient perovskite solar cells. It is also preferable to perform dehydration and use a solvent with a low moisture content.

本発明において、光電変換層(ペロブスカイト層)をホットプレート等により加熱する際の温度は、前駆体よりペロブスカイト材料を生成する観点から、50~200℃が好ましく、70~190℃がより好ましい。また、加熱時間は、10~90分程度が好ましく、10~60分程度がより好ましい。 In the present invention, the temperature at which the photoelectric conversion layer (perovskite layer) is heated using a hot plate or the like is preferably 50 to 200°C, more preferably 70 to 190°C, from the viewpoint of generating a perovskite material from the precursor. Furthermore, the heating time is preferably approximately 10 to 90 minutes, more preferably approximately 10 to 60 minutes.

本発明の光電変換層(ペロブスカイト層)の厚みは、欠陥や剥離による性能劣化をより抑制する観点、および光電変換層が十分な光吸収率を持つとともに、抵抗値において高くなりすぎない物性とするために、50~1000nmが好ましく、300~700nmがより好ましい。 The thickness of the photoelectric conversion layer (perovskite layer) of the present invention is preferably 50 to 1,000 nm, more preferably 300 to 700 nm, from the viewpoint of further suppressing performance degradation due to defects and peeling, and in order to ensure that the photoelectric conversion layer has sufficient light absorption and physical properties that do not result in an excessively high resistance value.

〈中間層〉
本発明の光電変換素子において、図1に示す中間層4は、層間の接合の構造を連続的にして電荷移動の効率を高める機能を有する層であり、光電変換層と正孔輸送層との間に位置する層である。
<Middle class>
In the photoelectric conversion element of the present invention, the intermediate layer 4 shown in FIG. 1 is a layer having a function of making the interlayer junction structure continuous and increasing the efficiency of charge transfer, and is a layer located between the photoelectric conversion layer and the hole transport layer.

本発明において、中間層には4級アンモニウム塩構造を有する化合物を用いることが好ましいが、これに限定されず、複数の化合物を併用して用いてもよい。具体的には、フェニルエチルアンモニウムブロミド、n-ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミド等があげられる。 In the present invention, it is preferable to use a compound having a quaternary ammonium salt structure in the intermediate layer, but this is not limited to this, and multiple compounds may be used in combination. Specific examples include phenylethylammonium bromide and n-hexyltrimethylammonium bromide.

本発明の光電変換素子の中間層を、塗布液を用いて被覆する方法としては任意の塗布方法を用いることができ、電子輸送層の製膜方法と同じ方法をあげることができる。製膜時の雰囲気は、乾燥雰囲気下が好ましい。塗布液から溶媒を除去する方法としては、加熱法よりも減圧法が好ましい。 Any coating method can be used to coat the intermediate layer of the photoelectric conversion element of the present invention with a coating liquid, including the same methods as those used to form the electron transport layer. The film is preferably formed in a dry atmosphere. A reduced pressure method is preferred over a heating method for removing the solvent from the coating liquid.

中間層の膜厚は、電荷移動の効率を高める効果が認められれば特に制限はないが、10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましい。 There are no particular restrictions on the thickness of the intermediate layer as long as it is effective in increasing the efficiency of charge transfer, but a thickness of 10 nm or less is preferred, and 5 nm or less is more preferred.

〈正孔輸送層〉
本発明の光電変換素子において、図1に示す正孔輸送層5は、正孔を輸送する機能を有する層であり、中間層層4と対極6との間に位置する層である。正孔輸送層は、光電変換層から電極への正孔の移動効率を向上させ、一方で電子の移動をブロックさせるために用いることができる。正孔輸送層には、例えば、導電体、半導体、有機正孔輸送材料などを用いることができ、正孔輸送特性をさらに向上させることを目的として、添加剤であるドーパント(酸化剤)が含まれていてもよい。
<Hole transport layer>
In the photoelectric conversion element of the present invention, the hole transport layer 5 shown in FIG. 1 is a layer having a function of transporting holes and is located between the intermediate layer 4 and the counter electrode 6. The hole transport layer can be used to improve the efficiency of hole transfer from the photoelectric conversion layer to the electrode while blocking the transfer of electrons. For example, a conductor, a semiconductor, an organic hole transport material, etc. can be used for the hole transport layer, and it may contain a dopant (oxidizing agent) as an additive for the purpose of further improving the hole transport properties.

本発明の正孔輸送層は、前記一般式(1)で表される化合物を正孔輸送材料として含有する層である。また、前記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(3)で表される化合物を含有する層であってもよい。
一般式(1)で表される化合物を正孔輸送層に用いること、または、一般式(1)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物を含有する正孔輸送層を用いることで、優れた光電変換効率を実現する光電変換素子および太陽電池を構成できる。また、一般式(1)で表される化合物を正孔輸送層に用いること、または、一般式(1)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物を含有する正孔輸送層を用いることで、素子作製後、時間経過の工程を経由せずに安定した光電変換効率を実現し得る光電変換素子並びに太陽電池を構成し得るものであり、素子作製後、エージング等の後処理工程を経由せずに安定した光電変換効率を実現する光電変換素子用正孔輸送材料、およびそれを用いた光電変換素子並びに太陽電池を構成し得る。
本発明の正孔輸送層には、前記一般式(1)で表される化合物および前記一般式(3)を1種または2種以上を併用してもよく、本発明に属さない他の正孔輸送材料等と併用することもできる。
The hole transport layer of the present invention is a layer containing the compound represented by the general formula (1) as a hole transport material, or may be a layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (3).
By using a compound represented by general formula (1) in a hole transport layer, or by using a hole transport layer containing a compound represented by general formula (1) and a compound represented by general formula (3), it is possible to construct a photoelectric conversion element and a solar cell that achieve excellent photoelectric conversion efficiency. Furthermore, by using a compound represented by general formula (1) in a hole transport layer, or by using a hole transport layer containing a compound represented by general formula (1) and a compound represented by general formula (3), it is possible to construct a photoelectric conversion element and a solar cell that can achieve stable photoelectric conversion efficiency without undergoing a time-lapse process after element fabrication, and it is possible to construct a hole transport material for a photoelectric conversion element that achieves stable photoelectric conversion efficiency without undergoing a post-treatment process such as aging after element fabrication, and a photoelectric conversion element and a solar cell that use the same.
In the hole transport layer of the present invention, one or more of the compounds represented by the general formula (1) and the compounds represented by the general formula (3) may be used in combination, and they may also be used in combination with other hole transport materials not belonging to the present invention.

本発明の正孔輸送材料に属さない他の正孔輸送材料の具体例としては、例えば、CuI、CuInSe、CuS等の1価銅を含む化合物半導体;GaP、NiO、CoO、FeO、Bi、MoO、Cr等の銅以外の金属を含む化合物があげられ、これらの酸化物金属は正孔輸送層中に混合してもよく、正孔輸送材料の上に積層されていてもよい。有機の正孔輸送材料としては、例えば、ポリ-3-ヘキシルチオフェン(P3HT)、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体;2,2’,7,7’-テトラキス-(N,N-ジ-p-メトキシフェニルアミン)-9,9’-スピロビフルオレン(Spiro-OMeTAD)等のフルオレン誘導体;ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール誘導体;ポリ[ビス(4-フェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)アミン](PTAA)等のトリフェニルアミン誘導体;ジフェニルアミン誘導体;ポリシラン誘導体;ポリアニリン誘導体等があげられる。 Specific examples of hole transport materials other than those of the present invention include compound semiconductors containing monovalent copper, such as CuI, CuInSe 2 , and CuS; and compounds containing metals other than copper, such as GaP, NiO, CoO, FeO, Bi 2 O 3 , MoO 2 , and Cr 2 O 3. These metal oxides may be mixed in the hole transport layer or may be laminated on the hole transport material. Examples of organic hole transport materials include polythiophene derivatives such as poly-3-hexylthiophene (P3HT) and polyethylenedioxythiophene (PEDOT); fluorene derivatives such as 2,2',7,7'-tetrakis-(N,N-di-p-methoxyphenylamine)-9,9'-spirobifluorene (Spiro-OMeTAD); carbazole derivatives such as polyvinylcarbazole; triphenylamine derivatives such as poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine] (PTAA); diphenylamine derivatives; polysilane derivatives; and polyaniline derivatives.

本発明の正孔輸送層は、前記中間層の上に、塗布及び乾燥することにより形成することが好ましい。製膜方法としては、具体的に、スピンコート法、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコート法、スプレー法、ナイフコート法、バーコート法、ダイコート法、カーテンコート法等があげられ、本発明においては、スピンコート法が好ましい。なお、スピンコートの条件は、適宜設定することができる。 The hole transport layer of the present invention is preferably formed by coating and drying on the intermediate layer. Specific film formation methods include spin coating, screen printing, roll coating, dip coating, spraying, knife coating, bar coating, die coating, and curtain coating, with spin coating being preferred in the present invention. The spin coating conditions can be set as appropriate.

本発明において、製膜の際、正孔輸送層用塗布液(あるいは混合正孔輸送層用塗布液)に使用される溶媒は、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン(1,2,3,4‐テトラヒドロナフタレン)、モノクロロベンゼン(クロロベンゼン)、o-ジクロロベンゼン、m-ジクロロベンゼン、p-ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン等の芳香族系有機溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系有機溶媒;ベンゾニトリル、アセトニトリル等のニトリル系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、c-ペンチルメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒;メタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、シクロヘキサノール、2-n-ブトキシエタノール等のアルコール系溶媒等があげられるが、これらに限定されない。また、上記溶媒は、1種または2種以上を混合して使用してもよく、構造により使用する溶媒を選択することができる。特に、芳香族系有機溶媒およびハロゲン化アルキル系有機溶媒を使用することが好ましい。 In the present invention, the solvents used in the hole transport layer coating solution (or mixed hole transport layer coating solution) during film formation include aromatic organic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphthalene), monochlorobenzene (chlorobenzene), o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, and nitrobenzene; alkyl halide organic solvents such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, and dichloromethane; nitrile solvents such as benzonitrile and acetonitrile; and tetrahydrofuran. Examples of suitable solvents include, but are not limited to, ether solvents such as furan, dioxane, diisopropyl ether, c-pentyl methyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether; ester solvents such as ethyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; and alcohol solvents such as methanol, isopropanol, n-butanol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, cyclohexanol, and 2-n-butoxyethanol. These solvents may be used alone or in combination, and the solvent to be used can be selected based on the solvent's structure. Aromatic organic solvents and halogenated alkyl organic solvents are particularly preferred.

本発明において、正孔輸送層を上記の通り塗布後、乾燥する際の条件としては特に制限はないが、溶媒を除去できる程度行うことが望ましく、ホットプレート等により50~120℃程度で加熱することが好ましく、加熱時間は、概ね10~60分程度であることが好ましい。 In the present invention, there are no particular restrictions on the conditions for drying the hole transport layer after it has been applied as described above, but it is desirable to dry it to the extent that the solvent can be removed. It is preferable to heat it at approximately 50 to 120°C using a hot plate or the like, and the heating time is preferably approximately 10 to 60 minutes.

本発明において、正孔輸送層の厚み膜厚は、光電変換効率をより向上させる観点から、5~500nmであることが好ましく、10nm~200nmであることがより好ましく、10nm~100nmであることがさらに好ましい。 In the present invention, the thickness of the hole transport layer is preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 200 nm, and even more preferably 10 to 100 nm, from the viewpoint of further improving photoelectric conversion efficiency.

本発明において、正孔輸送層の製膜時の雰囲気は、水分の混入を防ぐことにより再現よく高効率ペロブスカイト型太陽電池を製造できる観点から、乾燥雰囲気下が好ましい。また、脱水を行い、水分含量が少ない溶媒を用いることが好ましい。 In the present invention, the hole transport layer is preferably formed in a dry atmosphere, from the viewpoint of preventing the incorporation of moisture and enabling the reproducible production of highly efficient perovskite solar cells. It is also preferable to perform dehydration and use a solvent with a low moisture content.

〈添加剤〉
本発明では、正孔輸送層の添加剤として、ドーパント(あるいは、酸化剤)や塩基性化合物(あるいは、塩基性添加剤)を含有していてもよい。正孔輸送層に添加剤を含有させ、正孔輸送層における正孔輸送材料のキャリア濃度を向上させること(ドーピング)は、光電変換素子の変換効率向上につながる。本発明において、正孔輸送層に添加剤であるドーパントおよび塩基性添加剤を含有する場合、正孔輸送材料1当量に対して、添加剤3.5当量以下程度であることが好ましい。
<Additives>
In the present invention, the hole transport layer may contain a dopant (or an oxidizing agent) or a basic compound (or a basic additive) as an additive. Incorporating an additive into the hole transport layer to increase the carrier concentration of the hole transport material in the hole transport layer (doping) leads to an improvement in the conversion efficiency of the photoelectric conversion element. In the present invention, when the hole transport layer contains a dopant and a basic additive as additives, the amount of the additive is preferably about 3.5 equivalents or less per equivalent of the hole transport material.

本発明において、ドーパントを含有させる場合、ドーパントの具体例としては、トリス(2-(1H-ピラゾール-1-イル)-4-tert-ブチルピリジン)コバルト(III)トリ[ビス(トリフルオロメタン)スルホンイミド](FK209)、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドリチウム(LiTFSI)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド銀、NOSbF、SbCl、SbFなどをあげることができる。本発明において、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドリチウム(LiTFSI)を用いることが好ましいが、これに限定されない。 In the present invention, when a dopant is contained, specific examples of the dopant include tris(2-(1H-pyrazol-1-yl)-4-tert-butylpyridine)cobalt(III) tri[bis(trifluoromethane)sulfonimide] (FK209), lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (LiTFSI), silver bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, NOSbF 6 , SbCl 5 , SbF 5 , and the like. In the present invention, it is preferable to use lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (LiTFSI), but the dopant is not limited to this.

本発明において、ドーパントを使用する場合、正孔輸送層に含有する正孔輸送材料1当量に対して、2.0当量以下が好ましく、0.5当量以下であることがさらに好ましい。 When a dopant is used in the present invention, it is preferably used in an amount of 2.0 equivalents or less, and more preferably 0.5 equivalents or less, per equivalent of the hole transport material contained in the hole transport layer.

また、本発明において、正孔輸送層の添加剤として塩基性化合物(塩基性添加剤)を含有してもよい。本発明において、塩基性化合物を含有させる場合、具体例としては、4-tert-ブチルピリジン(tBP)、2-ピコリン、2,6-ルチジンなどがあげられる。塩基性化合物は、ドーパントを使用する際に併用して用いられることが多い。本発明においても、ドーパントを使用する際には併用することが望ましい。 In the present invention, a basic compound (basic additive) may be contained as an additive in the hole transport layer. Specific examples of basic compounds that can be contained in the present invention include 4-tert-butylpyridine (tBP), 2-picoline, and 2,6-lutidine. Basic compounds are often used in combination with dopants. In the present invention, it is also desirable to use a basic compound in combination with a dopant.

本発明において、塩基性化合物を使用する場合、本発明の正孔輸送材料1当量に対して、5当量以下であることが好ましい。 When a basic compound is used in the present invention, it is preferably used in an amount of 5 equivalents or less per equivalent of the hole transport material of the present invention.

〈対極〉
本発明において、図1に示す対極6は、導電性支持体に対向配置され、正孔輸送層5の上に形成されることで、正孔輸送層と電荷のやり取りが可能である。本発明の光電変換素子においては、正孔輸送層5上に対極として金属電極を備えることが好ましいが、正孔輸送層5と対極6との間に有機材料もしくは無機化合物半導体からなる電子ブロッキング層を追加することもできる。
Opposite
1 is disposed opposite the conductive support and formed on the hole transport layer 5, thereby enabling exchange of charges with the hole transport layer. In the photoelectric conversion element of the present invention, it is preferable to provide a metal electrode as a counter electrode on the hole transport layer 5, but it is also possible to add an electron blocking layer made of an organic material or an inorganic compound semiconductor between the hole transport layer 5 and the counter electrode 6.

本発明において、対極に使用される材料としては具体的に、白金、チタン、ステンレス、アルミニウム、金、銀、ニッケル、マグネシウム、クロム、コバルト、銅などの金属又はこれらの合金があげられる。これらのなかでも、薄膜においても高い電気伝導性を示す点で金、銀または銀の合金を用いることが好ましい。なお、銀の合金としては、硫化又は塩素化の影響を受けにくく薄膜としての安定性を向上させるために、銀と金の合金、銀と銅の合金、銀とパラジウムの合金、銀と銅とパラジウムの合金、銀と白金の合金などがあげられる。 Specific examples of materials used for the counter electrode in the present invention include metals such as platinum, titanium, stainless steel, aluminum, gold, silver, nickel, magnesium, chromium, cobalt, and copper, as well as alloys of these metals. Of these, it is preferable to use gold, silver, or a silver alloy, as these exhibit high electrical conductivity even in thin films. Examples of silver alloys include silver-gold alloys, silver-copper alloys, silver-palladium alloys, silver-copper-palladium alloys, and silver-platinum alloys, which are less susceptible to sulfidation or chlorination and improve the stability of thin films.

本発明において対極は、蒸着等の方法で形成できる材料が好ましい。 In the present invention, the counter electrode is preferably made of a material that can be formed by methods such as vapor deposition.

対極として金属層を用いる場合は、その膜厚は、良好な導電性を得るために10nm以上であることが好ましく、50nm以上であることがより好ましい。また、金属層には、透明電極として60%以上の可視光線透過率をもつ金属層を用いることができる。この場合、光透過率を維持するために、膜厚は、15nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましい。 When a metal layer is used as the counter electrode, its thickness is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, to ensure good conductivity. Furthermore, a metal layer with a visible light transmittance of 60% or more can be used as a transparent electrode. In this case, to maintain light transmittance, the thickness is preferably 15 nm or less, more preferably 10 nm or less.

本発明の光電変換素子においては、導電性支持体が陰極となり、対極が陽極となる。太陽光などの光は導電性支持体側から照射する方が好ましい。太陽光などの照射により、光電変換層(ペロブスカイト層)が光を吸収して励起状態となって電子と正孔が生成する。この電子が電子輸送層を、正孔が正孔輸送層を経由して電極へ移動することにより電流が流れ、光電変換素子として機能するようになる。 In the photoelectric conversion element of the present invention, the conductive support serves as the cathode, and the counter electrode serves as the anode. It is preferable to irradiate light such as sunlight from the conductive support side. When irradiated with sunlight, the photoelectric conversion layer (perovskite layer) absorbs the light and enters an excited state, generating electrons and holes. These electrons travel through the electron transport layer, and the holes travel through the hole transport layer to the electrode, causing a current to flow, and the element functions as a photoelectric conversion element.

本発明の光電変換素子の性能(特性)を評価する際には、短絡電流密度、開放電圧、フィルファクター、光電変換効率の測定を行う。短絡電流密度とは、出力端子を短絡させたときの両端子間に流れる1cmあたりの電流を表し、開放電圧とは、出力端子を開放させたときの両端子間の電圧を表す。また、フィルファクターとは最大出力(電流と電圧の積)を、短絡電流密度と開放電圧の積で割った値であり、主に内部抵抗に左右される。光電変換効率は、最大出力(W)を1cmあたりの光強度(W)で割った値に100を乗じてパーセント表示した値として求められる。 When evaluating the performance (characteristics) of the photoelectric conversion element of the present invention, the short-circuit current density, open-circuit voltage, fill factor, and photoelectric conversion efficiency are measured. The short-circuit current density represents the current per cm2 that flows between the output terminals when the terminals are short-circuited, and the open-circuit voltage represents the voltage between the output terminals when the terminals are open. The fill factor is the maximum output (product of current and voltage) divided by the product of the short-circuit current density and the open-circuit voltage, and is mainly dependent on the internal resistance. The photoelectric conversion efficiency is calculated as a percentage by multiplying the maximum output (W) by the light intensity (W) per cm2 by 100.

本発明の光電変換素子は、ペロブスカイト型太陽電池や各種光センサーなどに応用できる。本発明のペロブスカイト型太陽電池は、前記一般式(1)で表される化合物を含有する光電変換素子用正孔輸送材料または、前記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(3)で表される化合物とを含有する光電変換素子用正孔輸送材料を正孔輸送層として含む光電変換素子がセルとなり、そのセルを必要枚数配列してモジュール化し、所定の電気配線を設けることによって得られる。 The photoelectric conversion element of the present invention can be applied to perovskite solar cells, various optical sensors, and the like. The perovskite solar cell of the present invention is obtained by arranging the required number of cells into a module and providing the required electrical wiring, and using a photoelectric conversion element that contains, as a hole transport layer, a hole transport material for photoelectric conversion elements containing a compound represented by general formula (1) above, or a hole transport material for photoelectric conversion elements containing a compound represented by general formula (1) above and a compound represented by general formula (3).

以上、好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内で適宜変更してもよい。 The above describes a preferred embodiment, but the present invention is not limited to this and may be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、合成実施例において得られた化合物の同定は、H-NMR(1H-NMR(日本電子株式会社製核磁気共鳴装置、JNM-ECZ400S/L1型)により行った。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The compounds obtained in the synthesis examples were identified by 1H -NMR (1H-NMR (JNM-ECZ400S/L1 nuclear magnetic resonance spectrometer manufactured by JEOL Ltd.)).

[合成実施例1]化合物(A-1)の合成
反応容器に3,3’-ジブロモ-5,5’-ビス(トリメチルシリル)-2,2’-ビチオフェン(10.0g、TCI社製)を加えアルゴン置換した。脱水したテトラヒドロフラン(106mL)を加え、ドライアイス-アセトンバスで-78℃に冷却した。n-ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.55mol/L,29.0mL、関東化学社製)を滴下した。その後、4時間かけて-30℃まで昇温し、ジメチルカルバモイルクロリド(1.2mL、TCI社製)を加えた。-30 ℃で20分間撹拌した後、3時間かけて徐々に昇温し0℃まで昇温した。その後、室温まで昇温した。水(150mL)を加え、分液し有機層を水(150mL)、および飽和食塩水(100mL)で洗浄した。水層はクロロホルム(40mL)で3回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去することで粗生成物として赤色固体を得た。この粗生成物をシリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=97/3(体積比))により精製し、下記式(17)で表される化合物を赤色固体(収量:5.76g、収率80%)として得た。
Synthesis Example 1 Synthesis of Compound (A-1) 3,3'-Dibromo-5,5'-bis(trimethylsilyl)-2,2'-bithiophene (10.0 g, manufactured by TCI) was added to a reaction vessel and the atmosphere was replaced with argon. Dehydrated tetrahydrofuran (106 mL) was added, and the mixture was cooled to -78°C in a dry ice-acetone bath. A hexane solution of n-butyllithium (1.55 mol/L, 29.0 mL, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was added dropwise. The mixture was then heated to -30°C over 4 hours, and dimethylcarbamoyl chloride (1.2 mL, manufactured by TCI) was added. After stirring at -30°C for 20 minutes, the mixture was gradually heated to 0°C over 3 hours. The mixture was then heated to room temperature. Water (150 mL) was added, and the mixture was separated. The organic layer was washed with water (150 mL) and saturated brine (100 mL). The aqueous layer was extracted three times with chloroform (40 mL). The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a red solid as a crude product. This crude product was purified using a silica gel column (hexane/ethyl acetate = 97/3 (volume ratio)) to obtain the compound represented by the following formula (17) as a red solid (yield: 5.76 g, 80%).

反応容器に下記式(17)で表される化合物(3.5g)、テトラヒドロフラン(以下、THF,21mL)を仕込み氷浴で5℃以下まで冷却した。そこへN-ブロモスクシンイミド(4.9g、TCI社製)、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMF,7mL)を数回に分けて投入した。その後、室温に戻し2時間撹拌した。反応終了後、水(400mL)が入ったビーカーに反応液を投入した。30分撹拌後、この溶液をろ過した。得られた固体を減圧下70℃で乾燥し、下記式(18)で表される化合物を紫色固体(収量:3.53g、収率:97%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound represented by the following formula (17) (3.5 g) and tetrahydrofuran (hereafter referred to as THF, 21 mL) and cooled to below 5°C in an ice bath. N-bromosuccinimide (4.9 g, manufactured by TCI) and N,N-dimethylformamide (hereafter referred to as DMF, 7 mL) were added in several portions. The mixture was then returned to room temperature and stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into a beaker containing water (400 mL). After stirring for 30 minutes, the solution was filtered. The resulting solid was dried under reduced pressure at 70°C to obtain the compound represented by the following formula (18) as a purple solid (yield: 3.53 g, 97%).

H-NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)=7.00(2H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 7.00 (2H).

反応容器に上記式(18)の化合物(0.88g)、[4-[ビス(4-メトキシフェニル)アミノ]フェニル]ボロン酸(2.10g、TCI社製)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.12g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.90g、関東化学社製)、トルエン(13mL)、エタノール(4.5mL)、水(4.5mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、6時間加熱還流した。反応終了後、トルエン(10mL)、水(10mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(20mL)で2回抽出した。有機層を濃縮し、粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/アセトン=100/1(体積比))にて精製した。再度、シリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(A-1)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:1.86g、収率:93%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound of formula (18) (0.88 g), [4-[bis(4-methoxyphenyl)amino]phenyl]boronic acid (2.10 g, manufactured by TCI), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.12 g, manufactured by Kanto Chemical), potassium carbonate (0.90 g, manufactured by Kanto Chemical), toluene (13 mL), ethanol (4.5 mL), and water (4.5 mL), followed by degassing under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 6 hours under an argon atmosphere. After the reaction was completed, toluene (10 mL) and water (10 mL) were added. The mixture was separated, and the aqueous layer was extracted twice with toluene (20 mL). The organic layer was concentrated, and the crude product was purified using a silica gel column (toluene/acetone = 100/1 (volume ratio)). Purification again using a silica gel column (toluene) yielded the compound represented by formula (A-1) below as a dark green powder (yield: 1.86 g, 93%).

H-NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)=3.80(12H)、6.84(8H)、6.90(4H)、7.05(2H)、7.08(8H)、7.31(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 3.80 (12H), 6.84 (8H), 6.90 (4H), 7.05 (2H), 7.08 (8H), 7.31 (4H).

[合成実施例2]化合物(A-8)の合成 [Synthesis Example 2] Synthesis of Compound (A-8)

反応容器に4-ブロモアニソール(10.60g、TCI社製)、ジフェニルアミン(8.72g、TCI社製)、酢酸パラジウム(0.015g)、ナトリウム-t-ブトキシド(11.90g関東化学社製)、トリ-t-ブチルホスフィン(0.017g、関東化学社製)、トルエン(110mL)を投入し減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、3時間加熱還流した。反応終了後、冷却し、吸引ろ過した。残渣をトルエン(50mL)で洗浄し、ろ液を濃縮した。得られた粗生成物をアミノシリカゲルカラム(トルエン/ヘキサン=1/1(体積比))にて精製後、再結晶(トルエン/メタノール)を行い、下記式(19)で表される化合物を白色固体(収量:11.02g、収率:78%)として得た。 4-Bromoanisole (10.60 g, manufactured by TCI), diphenylamine (8.72 g, manufactured by TCI), palladium acetate (0.015 g), sodium t-butoxide (11.90 g, manufactured by Kanto Chemical), tri-t-butylphosphine (0.017 g, manufactured by Kanto Chemical), and toluene (110 mL) were placed in a reaction vessel and degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 3 hours under an argon atmosphere. After the reaction was complete, the mixture was cooled and subjected to suction filtration. The residue was washed with toluene (50 mL), and the filtrate was concentrated. The resulting crude product was purified using an amino silica gel column (toluene/hexane = 1/1 (volume ratio)) and then recrystallized (toluene/methanol) to obtain the compound represented by formula (19) below as a white solid (yield: 11.02 g, 78%).

反応容器に下記式(19)の化合物(10.50g)、THF(71mL)を投入し5 ℃以下まで冷却した。そこへN-ブロモスクシンイミド(14.30g、TCI社製)を投入し、5 ℃以下で2時間撹拌した。反応終了後、水300 mLが入ったビーカーに反応液を注化した。そこへトルエン(100mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(40mL)で2回抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/ヘキサン=1:1(体積比))にて精製し、下記式(20)で表される化合物を黄色油状物(収量:16.50g、収率:100%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound of formula (19) below (10.50 g) and THF (71 mL) and cooled to below 5°C. N-bromosuccinimide (14.30 g, manufactured by TCI) was then added and stirred at below 5°C for 2 hours. After the reaction was complete, the reaction solution was poured into a beaker containing 300 mL of water. Toluene (100 mL) was then added. The mixture was separated, and the aqueous layer was extracted twice with toluene (40 mL). The organic layer was dried over sodium sulfate and concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/hexane = 1:1 (volume ratio)), yielding the compound represented by formula (20) below as a yellow oil (yield: 16.50 g, 100%).

H-NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)=3.80(3H)、6.84(2H)、6.89(4H)、7.02(2H)、7.30(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 3.80 (3H), 6.84 (2H), 6.89 (4H), 7.02 (2H), 7.30 (4H).

反応容器に上記式(20)の化合物(16.40g)、4,4’-ジメトキシジフェニルアミン(2.90g、TCI社製)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.68g、関東化学社製)、ナトリウム-t-ブトキシド(3.67g、関東化学社製)、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(0.56g、関東化学社製)、トルエン(25mL)を投入し減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、4時間加熱還流した。反応終了後、40℃以下まで冷却し、吸引ろ過した。残渣をトルエン(50mL)で洗浄し、ろ液を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/ヘキサン=1/1(体積比))にて精製後、下記式(21)で表される化合物を黄色固体(収量:2.76g、収率:38%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound of formula (20) (16.40 g), 4,4'-dimethoxydiphenylamine (2.90 g, manufactured by TCI), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) (0.68 g, manufactured by Kanto Chemical), sodium t-butoxide (3.67 g, manufactured by Kanto Chemical), 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene (0.56 g, manufactured by Kanto Chemical), and toluene (25 mL), and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was heated to reflux under an argon atmosphere for 4 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to below 40°C and subjected to suction filtration. The residue was washed with toluene (50 mL), and the filtrate was concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/hexane = 1/1 (volume ratio)), yielding the compound represented by formula (21) below as a yellow solid (yield: 2.76 g, 38%).

反応容器に下記式(21)の化合物(10.0g)、無水THF(130mL)を投入し、減圧下脱気を行った。アルゴン雰囲気下、アセトン-ドライアイスバスで-70℃以下に冷却した。そこへn-ブチルリチウムヘキサン溶液(1.55M,17.0mL、関東化学社製)を少量ずつ滴下した。滴下終了後、-70℃以下で1時間撹拌し、ほう酸トリイソプロピル(6.0mL、TCI社製)を滴下した。滴下終了後、室温まで徐々に昇温し、室温で1時間撹拌した。反応液へ水(55mL)を注加して反応を終了した。反応液を分液し、水層をトルエン(40mL)で2回抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン→THF)にて精製し、下記式(22)で表される化合物を黄色粉末(収量:5.75g、収率:62%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound of formula (21) (10.0 g) and anhydrous THF (130 mL) and degassed under reduced pressure. Under an argon atmosphere, the mixture was cooled to below -70°C in an acetone-dry ice bath. A solution of n-butyllithium in hexane (1.55 M, 17.0 mL, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was added dropwise in small amounts. After the addition was complete, the mixture was stirred at below -70°C for 1 hour, and then triisopropyl borate (6.0 mL, manufactured by TCI) was added dropwise. After the addition was complete, the mixture was gradually warmed to room temperature and stirred at room temperature for 1 hour. Water (55 mL) was added to the reaction mixture to terminate the reaction. The reaction mixture was separated, and the aqueous layer was extracted twice with toluene (40 mL). The organic layer was dried over sodium sulfate and concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene → THF) to obtain the compound represented by formula (22) as a yellow powder (yield: 5.75 g, 62%).

H-NMR(400MHz、DMSO-d):δ(ppm)=3.67(6H)、3.73(3H)、6.75(4H)、6.8-6.9(8H)、6.98-7.02(6H)、7.59(2H)、7.75(2H)。 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ): δ (ppm) = 3.67 (6H), 3.73 (3H), 6.75 (4H), 6.8-6.9 (8H), 6.98-7.02 (6H), 7.59 (2H), 7.75 (2H).

反応容器に上記式(18)の化合物(1.00g)、上記式(22)の化合物(4.59g)、炭酸カリウム(19.0g、関東化学社製)、テトラキス(トリフェニルホフィン)パラジウム(0)(0.15mg、関東化学社製)、トルエン(150mL)を投入し脱気した。その後、アルゴン雰囲気下で68時間加熱還流した。反応終了後、50℃以下まで冷却し、セライトろ過を行った。残渣をトルエン(100mL)で洗浄し、ろ液を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン→トルエン/アセトン=100/1(体積比))を行った。再度、シリカゲルカラム(トルエン/アセトン=100/1(体積比))にて精製し、下記式(A-8)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:1.34g、収率:40%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound of formula (18) (1.00 g), the compound of formula (22) (4.59 g), potassium carbonate (19.0 g, manufactured by Kanto Chemical), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.15 mg, manufactured by Kanto Chemical), and toluene (150 mL) and degassed. The mixture was then heated under reflux for 68 hours under an argon atmosphere. After the reaction was completed, the mixture was cooled to below 50°C and filtered through Celite. The residue was washed with toluene (100 mL), and the filtrate was concentrated. The crude product was subjected to silica gel column purification (toluene → toluene/acetone = 100/1 (volume ratio)). It was then purified again using a silica gel column (toluene/acetone = 100/1 (volume ratio)) to obtain the compound represented by formula (A-8) below as a dark green powder (yield: 1.34 g, 40%).

H-NMR(400MHz、DMSO-d):δ(ppm)=3.72(12H)、3.75(6H)、6.7-6.8(8H)、6.91(8H)、6.95(8H)、7.01(8H)、7.05(4H)、7.29(2H)、7.46(4H)。 1H -NMR (400MHz, DMSO- d6 ): δ (ppm) = 3.72 (12H), 3.75 (6H), 6.7-6.8 (8H), 6.91 (8H), 6.95 (8H), 7.01 (8H), 7.05 (4H), 7.29 (2H), 7.46 (4H).

[合成実施例3]化合物(A-10)の合成
反応容器に3,6-ジブロモカルバゾール(5.0g、TCI社製)、1-クロロ-4-フルオロベンゼン(7.83g、TCI社製)、炭酸セシウム(19.5g、関東化学社製)、DMF(15mL)を投入した。アルゴン雰囲気下、130℃で38時間撹拌した。反応終了後、反応液を飽和食塩水(250mL)の入ったビーカーに注加した。これをろ過し、ろ物を水(50mL)、メタノール(10mL)で洗浄した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(23)で表される化合物を白色粉末(収量:6.04g、収率:92%)として得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of Compound (A-10) 3,6-Dibromocarbazole (5.0 g, manufactured by TCI), 1-chloro-4-fluorobenzene (7.83 g, manufactured by TCI), cesium carbonate (19.5 g, manufactured by Kanto Chemical), and DMF (15 mL) were placed in a reaction vessel. The mixture was stirred at 130°C for 38 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into a beaker containing saturated saline (250 mL). This was filtered, and the residue was washed with water (50 mL) and methanol (10 mL). The crude product was purified using a silica gel column (toluene) to obtain a compound represented by the following formula (23) as a white powder (yield: 6.04 g, 92%).

H-NMR(400MHz、DMSO-d):δ(ppm)=7.34(2H)、7.60(2H)、7.69(2H)、7.74(2H)、8.60(2H)。 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ): δ (ppm) = 7.34 (2H), 7.60 (2H), 7.69 (2H), 7.74 (2H), 8.60 (2H).

反応容器に上記式(23)で表される化合物(5.0g)、4,4’-ジメトキシジフェニルアミン(5.27g、TCI社製)、酢酸パラジウム(0.11g、関東化学社製)、ナトリウム-t-ブトキシド(5.19g関東化学社製)、トリ-t-ブチルホスフィン(33%キシレン溶液)(0.67g、関東化学社製)、トルエン(30mL)を投入し、アルゴン雰囲気下、減圧脱気を行った。4時間加熱還流し、反応終了後、反応液をセライトろ過した。残渣をトルエン(30mL)で洗浄し、ろ液を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン→トルエン/アセトン=100/1(体積比))にて精製し、下記式(24)で表される化合物を黄色粉末(収量:3.10g、収率:39%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound represented by formula (23) (5.0 g), 4,4'-dimethoxydiphenylamine (5.27 g, manufactured by TCI), palladium acetate (0.11 g, manufactured by Kanto Chemical), sodium t-butoxide (5.19 g, manufactured by Kanto Chemical), tri-t-butylphosphine (33% xylene solution) (0.67 g, manufactured by Kanto Chemical), and toluene (30 mL), and the mixture was degassed under reduced pressure under an argon atmosphere. The mixture was heated and refluxed for 4 hours, and after the reaction was completed, the reaction solution was filtered through Celite. The residue was washed with toluene (30 mL), and the filtrate was concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene → toluene/acetone = 100/1 (volume ratio)), yielding the compound represented by formula (24) below as a yellow powder (yield: 3.10 g, 39%).

反応容器に下記式(24)で表される化合物(3.10g)、ビスピナコレートジボロン (2.13g、TCI社製、酢酸カリウム(2.06g、関東化学社製)、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンジクロロパラジウム(0.343g、関東化学社製)、1,4-ジオキサン(27mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で減圧脱気した。37時間加熱還流し、反応終了後、40℃以下まで冷却し、セライトろ過した。ろ液を濃縮し、粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/アセトン=200/1(体積比))にて精製した。再度、シリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(25)で表される化合物を黄色粉末(収量:2.56g、収率:74%)として得た。 A reaction vessel was charged with the compound represented by formula (24) below (3.10 g), bispinacolatodiboron (2.13 g, manufactured by TCI), potassium acetate (2.06 g, manufactured by Kanto Chemical), 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocenedichloropalladium (0.343 g, manufactured by Kanto Chemical), and 1,4-dioxane (27 mL), and the mixture was degassed under reduced pressure under an argon atmosphere. The mixture was heated to reflux for 37 hours, and after the reaction was complete, the mixture was cooled to below 40°C and filtered through Celite. The filtrate was concentrated, and the crude product was purified using a silica gel column (toluene/acetone = 200/1 (volume ratio)). It was then purified again using a silica gel column (toluene), yielding the compound represented by formula (25) below as a yellow powder (yield: 2.56 g, 74%).

H-NMR(400MHz、DMSO-d):δ(ppm)=1.33(12H)、3.69(12H)6.80-6.89(16H)、7.07(2H)、7.35(2H)、7.63(2H)、7.71(2H)、7.93(2H)。 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ): δ (ppm) = 1.33 (12H), 3.69 (12H) 6.80-6.89 (16H), 7.07 (2H), 7.35 (2H), 7.63 (2H), 7.71 (2H), 7.93 (2H).

反応容器に上記式(18)の化合物(0.43g)、上記式(25)の化合物(2.56g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.058g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.44g、関東化学社製)、トルエン(7mL)、エタノール(2mL)、水(2mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、7時間加熱還流した。反応終了後、トルエン(20mL)、水(10mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(20mL)で2回抽出し、有機層を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/アセトン=100/1(体積比))にて精製し、下記式(A-10)で表される化合物を黒青色粉末(収量:1.65g、収率:84%)として得た。 The compound of formula (18) (0.43 g), the compound of formula (25) (2.56 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.058 g, manufactured by Kanto Chemical), potassium carbonate (0.44 g, manufactured by Kanto Chemical), toluene (7 mL), ethanol (2 mL), and water (2 mL) were added to a reaction vessel and degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 7 hours under an argon atmosphere. After the reaction was completed, toluene (20 mL) and water (10 mL) were added. The mixture was separated, and the aqueous layer was extracted twice with toluene (20 mL), and the organic layer was concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/acetone = 100/1 (volume ratio)), yielding the compound represented by formula (A-10) below as a dark blue powder (yield: 1.65 g, 84%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.68(24H)6.72(16H)、6.91(16H)、7.08(4H)、7.31(4H)、7.53(2H)、7.63-7.66(8H)、7.90(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.68 (24H) 6.72 (16H), 6.91 (16H), 7.08 (4H), 7.31 (4H), 7.53 (2H), 7.63-7.66 (8H), 7.90 (4H).

[合成実施例4]化合物(A-12)の合成
反応容器に上記式(18)の化合物(0.43g)、下記式(26)の化合物(2.04g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.058g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.44g、関東化学社製)、トルエン(7mL)、エタノール(2mL)、水(2mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、7時間加熱還流した。反応終了後、トルエン(20mL)、水(10mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(20mL)で2回抽出し、有機層を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン)、シリカゲルカラム(トルエン:ヘキサン=2/1(体積比))にて精製し、下記式(A-12)で表される化合物を黒紫色粉末(収量:1.42g、収率:86%)として得た。
Synthesis Example 4 Synthesis of Compound (A-12) A reaction vessel was charged with the compound of formula (18) (0.43 g), the compound of formula (26) (2.04 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.058 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), potassium carbonate (0.44 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), toluene (7 mL), ethanol (2 mL), and water (2 mL), and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 7 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, toluene (20 mL) and water (10 mL) were added. The mixture was separated, the aqueous layer was extracted twice with toluene (20 mL), and the organic layer was concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene) and a silica gel column (toluene:hexane = 2/1 (volume ratio)), and a compound represented by formula (A-12) was obtained as a black-purple powder (yield: 1.42 g, 86%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=6.84(8H)、7.00(16H)、7.13(16H)、7.19(4H)、7.39(4H)、7.55(2H)、7.68(4H)、7.86(4H)、7.93(4H)。 1H -NMR (400MHz, THF- d8 ): δ (ppm) = 6.84 (8H), 7.00 (16H), 7.13 (16H), 7.19 (4H), 7.39 (4H), 7.55 (2H), 7.68 (4H), 7.86 (4H), 7.93 (4H).

[合成実施例5]化合物(A-13)の合成
反応容器に上記式(18)の化合物(0.43g)、下記式(27)の化合物(2.52g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.058g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.44g、関東化学社製)、トルエン(7mL)、エタノール(2mL)、水(2mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、7時間加熱還流した。反応終了後、トルエン(20mL)、水(10mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(20mL)で2回抽出し、有機層を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/酢酸エチル=50/1(体積比))にて精製し、下記式(A-13)で表される化合物を黒色粉末(収量:1.52g、収率:75%)として得た。
Synthesis Example 5 Synthesis of Compound (A-13) A reaction vessel was charged with the compound of formula (18) (0.43 g), the compound of formula (27) (2.52 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.058 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), potassium carbonate (0.44 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), toluene (7 mL), ethanol (2 mL), and water (2 mL), and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 7 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, toluene (20 mL) and water (10 mL) were added. The mixture was separated, the aqueous layer was extracted twice with toluene (20 mL), and the organic layer was concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/ethyl acetate = 50/1 (volume ratio)), and a compound represented by formula (A-13) was obtained as a black powder (yield: 1.52 g, 75%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.67(24H)6.65(16H)、6.84(16H)、6.96(4H)、7.11(4H)、7.35(2H)、7.55-7.58(8H)、7.80(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.67 (24H) 6.65 (16H), 6.84 (16H), 6.96 (4H), 7.11 (4H), 7.35 (2H), 7.55-7.58 (8H), 7.80 (4H).

[合成実施例6]化合物(A-14)の合成
反応容器に上記式(10)の化合物(0.43g)、下記式(28)の化合物(2.48g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.058g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.44g、関東化学社製)、トルエン(7mL)、エタノール(2mL)、水(2mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、7時間加熱還流した。反応終了後、トルエン(20mL)、水(10mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(20mL)で2回抽出し、有機層を濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/酢酸エチル=50/1(体積比))にて精製し、下記式(A-14)で表される化合物を黒色粉末(収量:1.52g、収率:77%)として得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of Compound (A-14) The compound of formula (10) (0.43 g), the compound of formula (28) (2.48 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.058 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), potassium carbonate (0.44 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), toluene (7 mL), ethanol (2 mL), and water (2 mL) were placed in a reaction vessel and degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 7 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, toluene (20 mL) and water (10 mL) were added. The mixture was separated, the aqueous layer was extracted twice with toluene (20 mL), and the organic layer was concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/ethyl acetate = 50/1 (volume ratio)), and the compound represented by formula (A-14) was obtained as a black powder (yield: 1.52 g, 77%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.68(24H)6.68(16H)、6.88(16H)、7.00(4H)、7.15(4H)、7.39(2H)、7.60-7.63(8H)、7.85(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.68 (24H) 6.68 (16H), 6.88 (16H), 7.00 (4H), 7.15 (4H), 7.39 (2H), 7.60-7.63 (8H), 7.85 (4H).

[合成実施例7]化合物(A-25)の合成
反応容器に下記式(29)の化合物(0.32g)、[4-[ビス(4-メトキシフェニル)アミノ]フェニル]ボロン酸(0.49g、TCI社製)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.03g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.22g、関東化学社製)、トルエン(4mL)、エタノール(1.3mL)、水(1.3mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、6時間加熱還流下で撹拌した。反応終了後、反応液を水(100mL)に投入した。そこにトルエン20mLを投入後、分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(A-25)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.40g、収率:69%)として得た。
Synthesis Example 7 Synthesis of Compound (A-25) A reaction vessel was charged with the compound of the following formula (29) (0.32 g), [4-[bis(4-methoxyphenyl)amino]phenyl]boronic acid (0.49 g, manufactured by TCI), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.03 g, manufactured by Kanto Chemical), potassium carbonate (0.22 g, manufactured by Kanto Chemical), toluene (4 mL), ethanol (1.3 mL), and water (1.3 mL), and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was stirred under reflux for 6 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into water (100 mL). 20 mL of toluene was added thereto, and the mixture was separated. The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene) to obtain a compound represented by the following formula (A-25) as a dark green powder (yield: 0.40 g, 69%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.73(12H)、6.81-6.88(12H)、7.02(8H)、7.13(2H)、7.16(4H)、7.38(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.73 (12H), 6.81-6.88 (12H), 7.02 (8H), 7.13 (2H), 7.16 (4H), 7.38 (4H).

[合成実施例8]化合物(A-26)の合成
反応容器に上記式(29)の化合物(0.32g)、下記式(30)の化合物(1.15g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.03g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.22g、関東化学社製)、トルエン(4mL)、エタノール(1.3mL)、水(1.3mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、6時間加熱還流下で撹拌した。反応終了後、反応液を水(100mL)に投入した。そこにトルエン(20mL)を投入後、分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/酢酸エチル=40/1(体積比))にて精製し、下記式(A-26)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.64g、収率:61%)として得た。
Synthesis Example 8 Synthesis of Compound (A-26) A reaction vessel was charged with the compound of formula (29) (0.32 g), the compound of formula (30) (1.15 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.03 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), potassium carbonate (0.22 g, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), toluene (4 mL), ethanol (1.3 mL), and water (1.3 mL), followed by degassing under reduced pressure. The mixture was stirred under reflux for 6 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into water (100 mL). Toluene (20 mL) was added, followed by separation. The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/ethyl acetate = 40/1 (volume ratio)), yielding a compound represented by formula (A-26) as a dark green powder (yield: 0.64 g, 61%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.61(24H)、6.62-6.65(16H)、6.80-6.84(16H)、7.00(4H)、7.17(2H)、7.23(6H)、7.38(2H)、7.53-7.58(8H)、7.80(4H)。 1H -NMR (400MHz, THF- d8 ): δ (ppm) = 3.61 (24H), 6.62-6.65 (16H), 6.80-6.84 (16H), 7.00 (4H), 7.17 (2H), 7.23 (6H), 7.38 (2H), 7.53-7.58 (8H), 7.80 (4H).

[合成実施例9]化合物(B-1)の合成
反応容器に前記化合物(A-1)(0.20g)、マロノニトリル(0.07g、TCI社製)、THF(30mL)を投入した。アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(1:1(体積比))溶液を(1.6mL)投入した。加熱還流下で20時間撹拌した。反応終了後、水(50mL)の入ったビーカーに反応液を投入した。これを分液し、有機層を水(50mL)で2回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(B-1)で表される化合物を黒紫色粉末(収量:0.17g、収率:81%)として得た。
Synthesis Example 9 Synthesis of Compound (B-1) Compound (A-1) (0.20 g), malononitrile (0.07 g, manufactured by TCI), and THF (30 mL) were placed in a reaction vessel. The mixture was stirred under an argon atmosphere. 1.6 mL of an acetic acid-pyridine (1:1 (volume ratio)) solution was added thereto. The mixture was stirred for 20 hours under reflux with heating. After completion of the reaction, the reaction solution was placed in a beaker containing water (50 mL). The mixture was separated, and the organic layer was washed twice with water (50 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated. The crude product was purified using a silica gel column (toluene) to obtain a compound represented by the following formula (B-1) as a black-purple powder (yield: 0.17 g, 81%).

[合成実施例10]化合物(B-13)の合成
反応容器に上記式(18)の化合物(0.88g)、4-(ジフェニルアミノ)フェニルボロン酸(1.73g、シグマアルドリッチ社製)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.12g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.90g、関東化学社製)、トルエン(13mL)、エタノール(4.5mL)、水(4.5mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、13時間加熱還流した。反応終了後、エタノール(50mL)の入ったビーカーに反応液を投入した。これをろ過し、水(50mL)で2回、エタノール(20mL)で洗浄した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン→クロロホルム)にて精製した。その後、結晶をトルエンにて分散洗浄し、下記式(31)で表される化合物を黒青色粉末(収量:1.14g、収率:67%)として得た。
Synthesis Example 10 Synthesis of Compound (B-13) The compound of formula (18) (0.88 g), 4-(diphenylamino)phenylboronic acid (1.73 g, Sigma-Aldrich), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.12 g, Kanto Chemical), potassium carbonate (0.90 g, Kanto Chemical), toluene (13 mL), ethanol (4.5 mL), and water (4.5 mL) were placed in a reaction vessel, and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 13 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was placed in a beaker containing ethanol (50 mL). The mixture was filtered and washed twice with water (50 mL) and then with ethanol (20 mL). The crude product was purified using a silica gel column (toluene → chloroform). The crystals were then dispersed and washed with toluene, yielding the compound represented by the following formula (31) as a dark blue powder (yield: 1.14 g, 67%).

1H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=7.01(8H)、7.06(8H)、7.23(8H)、7.25(2H)、7.47(4H)。 1H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 7.01 (8H), 7.06 (8H), 7.23 (8H), 7.25 (2H), 7.47 (4H).

反応容器に上記式(31)の化合物(0.60g)、マロノニトリル(0.23g、TCI社製)、THF(50mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(1:1)溶液を(5.6mL)投入した。加熱還流下で32時間撹拌した。反応終了後、水(300mL)の入ったビーカーに反応液を投入した。これをろ過し、水(20mL)、メタノール(20mL)で洗浄した。粗生成物をアセトンで分散洗浄し、再結晶(クロロホルム)し、下記式(B-13)で表される化合物を黒色粉末(収量:0.44g、収率:69%)として得た。 The compound of formula (31) (0.60 g), malononitrile (0.23 g, manufactured by TCI), and THF (50 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. An acetic acid-pyridine (1:1) solution (5.6 mL) was then added. The mixture was stirred for 32 hours under reflux. After the reaction was complete, the reaction solution was placed in a beaker containing water (300 mL). This was filtered and washed with water (20 mL) and methanol (20 mL). The crude product was dispersed and washed with acetone and recrystallized (chloroform), yielding the compound represented by formula (B-13) below as a black powder (yield: 0.44 g, 69%).

1H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=7.01(8H)、7.06(8H)、7.23(8H)、7.45(4H)、7.49(2H)。 1H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 7.01 (8H), 7.06 (8H), 7.23 (8H), 7.45 (4H), 7.49 (2H).

[合成実施例11]化合物(B-14)の合成 [Synthesis Example 11] Synthesis of Compound (B-14)

反応容器に上記式(A-8)の化合物(0.57g)、マロノニトリル(0.13g、TCI社製)、THF(15mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(体積比1:1)溶液を(3.6mL)投入した。加熱還流下で6時間撹拌した。反応終了後、水(30mL)、トルエン(20mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(30mL)で2回抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。粗生成物をカラム(トルエン)にて精製し、下記式(B-14)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.493g、収率:83%)として得た。 The compound of formula (A-8) (0.57 g), malononitrile (0.13 g, manufactured by TCI), and THF (15 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. An acetic acid-pyridine (volume ratio 1:1) solution (3.6 mL) was then added. The mixture was stirred for 6 hours under reflux. After the reaction was complete, water (30 mL) and toluene (20 mL) were added. The mixture was separated, and the aqueous layer was extracted twice with toluene (30 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated. The crude product was purified using a toluene column to obtain the compound represented by formula (B-14) below as a dark green powder (yield: 0.493 g, 83%).

H-NMR(400MHz、DMSO-d):δ(ppm)=3.72(12H)、3.73(6H)、6.7-6.8(8H)、6.89(8H)、6.92(8H)、7.00(8H)、7.05(4H)、7.23(2H)、7.33(4H)。 1H -NMR (400MHz, DMSO- d6 ): δ (ppm) = 3.72 (12H), 3.73 (6H), 6.7-6.8 (8H), 6.89 (8H), 6.92 (8H), 7.00 (8H), 7.05 (4H), 7.23 (2H), 7.33 (4H).

[合成実施例12]化合物(B-15)の合成
反応容器に上記式(A-10)の化合物(0.56g)、マロノニトリル(0.09g、TCI社製)、THF(15mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(1:1)溶液を(2.6mL)投入した。加熱還流下で16時間撹拌した。反応終了後、水(30mL)を投入した。これをろ過し、水(30mL)、メタノール(20mL)で洗浄した。粗生成物を再結晶(クロロホルム/アセトン)し、下記式(B-14)で表される化合物を緑色粉末(収量:0.52g、収率:91%)として得た。
Synthesis Example 12 Synthesis of Compound (B-15) The compound of formula (A-10) (0.56 g), malononitrile (0.09 g, manufactured by TCI), and THF (15 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. To this was added an acetic acid-pyridine (1:1) solution (2.6 mL). The mixture was stirred for 16 hours under reflux with heating. After completion of the reaction, water (30 mL) was added. The mixture was filtered and washed with water (30 mL) and methanol (20 mL). The crude product was recrystallized (chloroform/acetone) to obtain a compound represented by formula (B-14) below as a green powder (yield: 0.52 g, 91%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.68(24H)6.72(16H)、6.91(16H)、7.08(4H)、7.3(4H)、7.66(8H)、7.76(2H)、7.90(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.68 (24H) 6.72 (16H), 6.91 (16H), 7.08 (4H), 7.3 (4H), 7.66 (8H), 7.76 (2H), 7.90 (4H).

[合成実施例13]化合物(B-16)の合成
反応容器に上記式(A-12)の化合物(0.60g)、マロノニトリル(0.12g、TCI社製)、THF(19mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(1:1)溶液を(3.2mL)投入した。加熱還流下で54時間撹拌した。反応終了後、反応液を水(200mL)に注加した。これをろ過し、水(30mL)、メタノール(20mL)で洗浄した。粗生成物をトルエンで洗浄後、再結晶(クロロホルム/アセトン)し、下記式(B-16)で表される化合物を緑色粉末(収量:0.30g、収率:48%)として得た。
Synthesis Example 13 Synthesis of Compound (B-16) The compound of formula (A-12) (0.60 g), malononitrile (0.12 g, manufactured by TCI), and THF (19 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. To this was added an acetic acid-pyridine (1:1) solution (3.2 mL). The mixture was stirred for 54 hours under reflux with heating. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into water (200 mL). This was filtered and washed with water (30 mL) and methanol (20 mL). The crude product was washed with toluene and then recrystallized (chloroform/acetone) to obtain the compound represented by formula (B-16) below as a green powder (yield: 0.30 g, 48%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=6.84(8H)、7.00(16H)、7.13(16H)、7.19(4H)、7.39(4H)、7.55(2H)、7.68(4H)、7.86(4H)、7.93(4H)。 1H -NMR (400MHz, THF- d8 ): δ (ppm) = 6.84 (8H), 7.00 (16H), 7.13 (16H), 7.19 (4H), 7.39 (4H), 7.55 (2H), 7.68 (4H), 7.86 (4H), 7.93 (4H).

[合成実施例14]化合物(B-17)の合成
反応容器に上記式(A-13)の化合物(0.56g)、マロノニトリル(0.09g、TCI社製)、THF(15mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(1:1)溶液を(2.6mL)投入した。加熱還流下で16時間撹拌した。反応終了後、水(30mL)を投入した。これをろ過し、水(30mL)、メタノール(20mL)で洗浄した。粗生成物を再結晶(クロロホルム/アセトン)し、下記式(B-17)で表される化合物を緑色粉末(収量:0.51g、収率:88%)として得た。
Synthesis Example 14 Synthesis of Compound (B-17) The compound of formula (A-13) (0.56 g), malononitrile (0.09 g, manufactured by TCI), and THF (15 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. To this was added an acetic acid-pyridine (1:1) solution (2.6 mL). The mixture was stirred for 16 hours under reflux with heating. After completion of the reaction, water (30 mL) was added. The mixture was filtered and washed with water (30 mL) and methanol (20 mL). The crude product was recrystallized (chloroform/acetone) to obtain the compound represented by formula (B-17) below as a green powder (yield: 0.51 g, 88%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.67(24H)6.65(16H)、6.84(16H)、6.96(4H)、7.11(4H)、7.57(8H)、7.59(2H)、7.80(4H)。 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.67 (24H) 6.65 (16H), 6.84 (16H), 6.96 (4H), 7.11 (4H), 7.57 (8H), 7.59 (2H), 7.80 (4H).

[合成実施例15]化合物(B-18)の合成
反応容器に上記式(A-13)の化合物(0.55g)、マロノニトリル(0.09g、TCI社製)、THF(15mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸-ピリジン(1:1)溶液を(2.6mL)投入した。加熱還流下で16時間撹拌した。反応終了後、水(30mL)を投入した。これをろ過し、水(30mL)、メタノール(20mL)で洗浄した。粗生成物を再結晶(クロロホルム/アセトン)し、下記式(B-18)で表される化合物を緑色粉末(収量:0.51g、収率:90%)として得た。
Synthesis Example 15 Synthesis of Compound (B-18) The compound of formula (A-13) (0.55 g), malononitrile (0.09 g, manufactured by TCI), and THF (15 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. To this was added an acetic acid-pyridine (1:1) solution (2.6 mL). The mixture was stirred for 16 hours under reflux with heating. After completion of the reaction, water (30 mL) was added. The mixture was filtered and washed with water (30 mL) and methanol (20 mL). The crude product was recrystallized (chloroform/acetone) to obtain the compound represented by formula (B-18) below as a green powder (yield: 0.51 g, 90%).

1H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.68(24H)6.68(16H)、6.88(16H)、7.00(4H)、7.15(4H)、7.62(8H)、7.64(2H)、7.85(4H)。 1H-NMR (400MHz, THF-d 8 ): δ (ppm) = 3.68 (24H) 6.68 (16H), 6.88 (16H), 7.00 (4H), 7.15 (4H), 7.62 (8H), 7.64 (2H), 7.85 (4H).

[合成実施例16]化合物(B-19)の合成
反応容器に下記式(32)の化合物(1.33g)、[4-[ビス(4-メトキシフェニル)アミノ]フェニル]ボロン酸(2.10g、TCI社製)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.12g、関東化学社製)、炭酸カリウム(0.90 g、関東化学社製)、トルエン(13mL)、エタノール(4.5mL)、水(4.5mL)を投入し、減圧下、脱気を行った。アルゴン雰囲気下、6時間加熱還流した。反応終了後、トルエン(10mL)、水(10mL)を投入した。これを分液し、水層をトルエン(20 mL)で2回抽出した。有機層を濃縮し、粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(B-19)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:2.11g、収率:86%)として得た。
Synthesis Example 16 Synthesis of Compound (B-19) The compound (1.33 g) of the following formula (32), [4-[bis(4-methoxyphenyl)amino]phenyl]boronic acid (2.10 g, manufactured by TCI), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.12 g, manufactured by Kanto Chemical), potassium carbonate (0.90 g, manufactured by Kanto Chemical), toluene (13 mL), ethanol (4.5 mL), and water (4.5 mL) were placed in a reaction vessel, and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was heated under reflux for 6 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, toluene (10 mL) and water (10 mL) were added. The mixture was separated, and the aqueous layer was extracted twice with toluene (20 mL). The organic layer was concentrated, and the crude product was purified using a silica gel column (toluene) to obtain the compound represented by the following formula (B-19) as a dark green powder (yield: 2.11 g, 86%).

H-NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)=1.32(6H)、3.81(12H)、4.59(4H)、6.84(8H)、6.90(4H)、7.08(8H)、7.33(4H)7.69(2H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 1.32 (6H), 3.81 (12H), 4.59 (4H), 6.84 (8H), 6.90 (4H), 7.08 (8H), 7.33 (4H) 7.69 (2H).

[合成実施例17]化合物(B-20)の合成
反応容器に上記式(A-1)の化合物(0.6g)、マロン酸ジエチル(0.37g、TCI社製)、THF(14mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。氷浴で5℃以下まで冷却し、四塩化炭素(0.9mL、純正化学社製)、四塩化チタン(0.5mL、和光純薬社製)、THF(8mL)を投入した。5 ℃以下まで再度、冷却し、ピリジン(1mL)、THF(1mL)を投入した。その後、室温まで昇温し、室温で17時間撹拌した。反応終了後、50mLの水が入ったビーカーに反応液を注加し、そこにトルエン(30mL)を投入した。これを分液し、有機層を10%炭酸ナトリウム水溶液(50mL)で2回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。クルードをシリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(B-20)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.56g、収率:79%)として得た。
Synthesis Example 17 Synthesis of Compound (B-20) The compound of formula (A-1) (0.6 g), diethyl malonate (0.37 g, manufactured by TCI), and THF (14 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. The mixture was cooled to 5°C or below in an ice bath, and carbon tetrachloride (0.9 mL, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), titanium tetrachloride (0.5 mL, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and THF (8 mL) were added. The mixture was cooled again to 5°C or below, and pyridine (1 mL) and THF (1 mL) were added. The mixture was then warmed to room temperature and stirred at room temperature for 17 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into a beaker containing 50 mL of water, and toluene (30 mL) was added thereto. The mixture was separated, and the organic layer was washed twice with 10% aqueous sodium carbonate solution (50 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated. The crude was purified using a silica gel column (toluene) to obtain a compound represented by the following formula (B-20) as a dark green powder (amount: 0.56 g, yield: 79%).

H-NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)=1.38(6H)、3.81(12H)、4.40(4H)、6.84(8H)、6.90(4H)、7.07(8H)、7.31(4H)、7.36(2H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 1.38 (6H), 3.81 (12H), 4.40 (4H), 6.84 (8H), 6.90 (4H), 7.07 (8H), 7.31 (4H), 7.36 (2H).

[合成実施例18]化合物(B-21)の合成
反応容器に上記式(A-1)の化合物(0.6g)、シアノ酢酸メチル(0.23g、TCI社製)、THF(14mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。氷浴で5℃以下まで冷却し、四塩化炭素(0.9mL、純正化学社製)、四塩化チタン(0.5mL、和光純薬製)、THF(8mL)を投入した。5℃以下まで再度、冷却し、ピリジン(1mL)、THF(1mL)を投入した。その後、室温まで昇温し、室温で18時間、60℃で14時間撹拌した。反応終了後、(50mL)の水が入ったビーカーに反応液を注加し、そこにトルエン(30mL)を投入した。これを分液し、有機層を10%炭酸ナトリウム水溶液(50mL)で2回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。クルードをシリカゲルカラム(トルエン)にて精製し、下記式(B-21)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.51g、収率:77%)として得た。
Synthesis Example 18 Synthesis of Compound (B-21) The compound of formula (A-1) (0.6 g), methyl cyanoacetate (0.23 g, manufactured by TCI), and THF (14 mL) were charged into a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. The mixture was cooled to below 5°C in an ice bath, and carbon tetrachloride (0.9 mL, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), titanium tetrachloride (0.5 mL, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and THF (8 mL) were charged. The mixture was cooled again to below 5°C, and pyridine (1 mL) and THF (1 mL) were charged. The mixture was then warmed to room temperature and stirred for 18 hours at room temperature and 14 hours at 60°C. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into a beaker containing (50 mL) water, and toluene (30 mL) was added thereto. The mixture was separated, and the organic layer was washed twice with 10% aqueous sodium carbonate solution (50 mL). The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated. The crude was purified using a silica gel column (toluene) to obtain a compound represented by the following formula (B-21) as a dark green powder (amount: 0.51 g, yield: 77%).

H-NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)=3.81(12H)、3.95(3H)、6.84(8H)、6.90(4H)、7.07(8H)、7.34(4H)、7.68(1H)、7.82(1H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 3.81 (12H), 3.95 (3H), 6.84 (8H), 6.90 (4H), 7.07 (8H), 7.34 (4H), 7.68 (1H), 7.82 (1H).

[合成実施例19]化合物(B-22)の合成
反応容器に上記式(A-25)(0.35g)、マロン酸ジエチル(0.27mL、TCI社製)、THF(11mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこにピリジン(0.48mL、ナカライテスク社製)を投入した。その後、四塩化チタン(0.24mL、和光純薬社製)を投入した。室温で9時間撹拌した。反応終了後、反応液を水(150mL)の入ったビーカーに投入した。これをろ過し、水(30mL)、メタノール(20mL)で洗浄し、乾燥した。粗生成物をシリカゲルカラム(トルエン/酢酸エチル=50/1(体積比))にて精製し下記式(B-22)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.32g、収率:82%)として得た。
Synthesis Example 19 Synthesis of Compound (B-22) Formula (A-25) (0.35 g), diethyl malonate (0.27 mL, manufactured by TCI), and THF (11 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. Pyridine (0.48 mL, manufactured by Nacalai Tesque) was then added. Titanium tetrachloride (0.24 mL, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was then added. The mixture was stirred at room temperature for 9 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was placed in a beaker containing water (150 mL). This was filtered, washed with water (30 mL) and methanol (20 mL), and dried. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/ethyl acetate = 50/1 (volume ratio)) to obtain a compound represented by the following formula (B-22) as a dark green powder (yield: 0.32 g, 82%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=1.35(6H)、3.73(12H)、4.39(4H)、6.81-6.88(12H)、7.02(8H)、7.12(2H)、7.15(2H)、7.39-7.42(6H)。 1H -NMR (400MHz, THF- d8 ): δ (ppm) = 1.35 (6H), 3.73 (12H), 4.39 (4H), 6.81-6.88 (12H), 7.02 (8H), 7.12 (2H), 7.15 (2H), 7.39-7.42 (6H).

[合成実施例20]化合物(B-23)の合成
反応容器に上記式(A-26)の化合物(0.32g)、マロノニトリル(0.05g、TCI社製)、THF(8mL)を投入し、アルゴン雰囲気下で撹拌した。そこに酢酸、ピリジン混合液(体積比=1:1)(1.4mL)を投入し、20時間加熱還流した。反応終了後、(150mL)の水が入ったビーカーに反応液を注加した。これをろ過し、水(20mL)メタノール(20mL)で洗浄後、乾燥した。クルードをシリカゲルカラム(トルエン/酢酸エチル=40/1(体積比))にて精製し、下記式(B-23)で表される化合物を黒緑色粉末(収量:0.26g、収率:81%)として得た。
Synthesis Example 20 Synthesis of Compound (B-23) The compound of formula (A-26) (0.32 g), malononitrile (0.05 g, manufactured by TCI), and THF (8 mL) were placed in a reaction vessel and stirred under an argon atmosphere. A mixed solution of acetic acid and pyridine (volume ratio = 1:1) (1.4 mL) was added thereto, and the mixture was heated under reflux for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into a beaker containing 150 mL of water. The mixture was filtered, washed with water (20 mL) and methanol (20 mL), and then dried. The crude product was purified using a silica gel column (toluene/ethyl acetate = 40/1 (volume ratio)), and the compound represented by the following formula (B-23) was obtained as a dark green powder (yield: 0.26 g, 81%).

H-NMR(400MHz、THF-d):δ(ppm)=3.67(24H)、6.69-6.71(16H)、6.88-6.90(16H)、7.07(4H)、7.28-7.31(6H)、7.47(4H)、7.61(4H)、7.64(4H)、7.89(4H)。 1H -NMR (400MHz, THF- d8 ): δ (ppm) = 3.67 (24H), 6.69-6.71 (16H), 6.88-6.90 (16H), 7.07 (4H), 7.28-7.31 (6H), 7.47 (4H), 7.61 (4H), 7.64 (4H), 7.89 (4H).

[実施例1]
〈電子輸送層の製膜〉
酸化スズのコロイド分散水溶液(Alfa Aesar社製、1.75wt%)に超純水を加えて1/10に希釈することで電子輸送層用塗布液を調製した。
[Example 1]
<Formation of Electron Transport Layer>
A coating liquid for the electron transport layer was prepared by adding ultrapure water to an aqueous colloidal dispersion of tin oxide (manufactured by Alfa Aesar, 1.75 wt %) to dilute it to 1/10.

導電性支持体としてITO基板を用い、これを体積濃度2%のアルカリ洗浄剤を加えた水溶液で超音波洗浄し、続けて基板を水で洗浄した後、エタノール中で超音波洗浄した。続けてITO基板に10分間のUVオゾン処理を行った。このITO基板上に、前記の電子輸送層用塗布液を滴下し、スピン塗布機を用いて5000rpmで30秒間回転塗布し、形成した薄膜をホットプレート上で150℃、40分間加熱した。 An ITO substrate was used as the conductive support, and was ultrasonically cleaned in an aqueous solution containing a 2% volume concentration of alkaline detergent. The substrate was then washed with water and then ultrasonically cleaned in ethanol. The ITO substrate was then subjected to a 10-minute UV ozone treatment. The electron transport layer coating solution was then dropped onto the ITO substrate and spin-coated at 5,000 rpm for 30 seconds using a spin coater. The resulting thin film was then heated on a hot plate at 150°C for 40 minutes.

作製した光電変換素子において、ITO基板上に形成した酸化スズからなる電子輸送層は、厚さがおよそ20nmの多孔質性のSnOの膜であった。また、電子輸送層の結晶性を、X線回折法によって調べた結果、SnOの表面には、結晶構造を持たない非結晶性(アモルファス)のスズ酸化物(SnOx)の薄膜が一部形成されていた。 In the fabricated photoelectric conversion element, the electron transport layer made of tin oxide formed on the ITO substrate was a porous SnO2 film with a thickness of approximately 20 nm. Furthermore, the crystallinity of the electron transport layer was examined by X-ray diffraction, and it was found that a thin film of non-crystalline (amorphous) tin oxide (SnOx) without a crystalline structure was partially formed on the surface of the SnO2 .

〈光電変換層(ペロブスカイト層)の製膜〉
ヨウ化鉛(1.2M、PbI)、ホムアミドヨウ化物(1M、FAI)、メチルアンモニウム臭化物(0.2M、MABr)、とヨウ化セシウム(0.06M、CsI)をバイアル瓶に秤量し、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とジメチルスルホキシド(DMSO)の4:1(体積比)の溶媒に溶解した。この溶液を室温で1時間撹拌することで1.0mol/Lのペロブスカイト前駆体溶液を調製した。ペロブスカイト前駆体溶液を更に30分撹拌の後、穴径0.45μmのPTFEフィルターを通すことでろ過し光電変換層用塗布液を得た。
<Photoelectric conversion layer (perovskite layer) deposition>
Lead iodide (1.2 M, PbI 2 ), formamide iodide (1 M, FAI), methylammonium bromide (0.2 M, MABr), and cesium iodide (0.06 M, CsI) were weighed into a vial and dissolved in a 4:1 (volume ratio) solvent of N,N-dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO). This solution was stirred at room temperature for 1 hour to prepare a 1.0 mol/L perovskite precursor solution. The perovskite precursor solution was stirred for an additional 30 minutes and then filtered through a PTFE filter with a pore size of 0.45 μm to obtain a coating solution for the photoelectric conversion layer.

相対湿度20%の大気中で、光電変換層用塗布液を、電子輸送層を製膜したITO基板に滴下し、1000rpmで10秒、3000rpmで30秒、スピンコート法により塗布した。続けて薄膜を大気中で10分間保管したのち、ホットプレートで180℃、10分間加熱することで、FA0.83MA0.17Pb(I0.9Br0.05の組成で示される混合カチオン(FA、MA)と混合ハロゲン(I、Br)からなる光電変換層(ペロブスカイト層)を形成した。FAはホルムアミド、MAはメチルアンモニウムの略である。光電変換層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて調べたところ約450~600nmであった。 In an atmosphere of 20% relative humidity, the photoelectric conversion layer coating solution was dropped onto an ITO substrate on which an electron transport layer had been formed, and then spin-coated at 1000 rpm for 10 seconds and 3000 rpm for 30 seconds. The thin film was then stored in the atmosphere for 10 minutes, and then heated on a hot plate at 180°C for 10 minutes to form a photoelectric conversion layer (perovskite layer) composed of mixed cations (FA, MA) and mixed halogens (I, Br) with the composition FA 0.83 MA 0.17 Pb(I 0.9 Br 0.05 ) 3. FA stands for formamide, and MA stands for methylammonium. The thickness of the photoelectric conversion layer was approximately 450-600 nm when examined using a scanning electron microscope (SEM).

〈中間層の製膜〉
2-フェニルエチルアンモニウムブロミド(PEABr)4mgを2-プロパノール(1mL)に溶かし50℃で2時間撹拌した。光電変換層(ペロブスカイト層)の上に、5000rpm、30秒の条件でPEABr溶液をスピンコート法により塗布した。溶媒除去のため0.05kPaの減圧の雰囲気で塗布膜を10分間放置した。
<Formation of the intermediate layer>
4 mg of 2-phenylethylammonium bromide (PEABr) was dissolved in 2-propanol (1 mL) and stirred at 50°C for 2 hours. The PEABr solution was applied onto the photoelectric conversion layer (perovskite layer) by spin coating at 5000 rpm for 30 seconds. The applied film was left in a reduced pressure atmosphere of 0.05 kPa for 10 minutes to remove the solvent.

〈正孔輸送層の製膜〉
化合物(A-10)は16mgをバイアル瓶に秤量し、0.5mLの脱水クロロベンゼンを加え60分間超音波をかけ溶解させ、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(Li-TFSI、340mg/1mL アセトニトリル溶液)9.1μLと4-tert-ブチルピリジン(tBP)9.8μLを加え、穴径0.45μmのPTFEフィルターを通すことでろ過し、正孔輸送層用塗布液を調製した。
<Formation of Hole Transport Layer>
16 mg of compound (A-10) was weighed into a vial, 0.5 mL of dehydrated chlorobenzene was added, and the mixture was dissolved by ultrasonication for 60 minutes. 9.1 μL of lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (Li-TFSI, 340 mg/1 mL acetonitrile solution) and 9.8 μL of 4-tert-butylpyridine (tBP) were added, and the mixture was filtered through a PTFE filter with a pore size of 0.45 μm to prepare a coating solution for a hole transport layer.

中間層(PEABrの膜)の上に、正孔輸送層用塗布液を3000rpmで30秒間、スピンコート法により塗布し、正孔輸送層を形成し、ホットプレートを用いて110℃で1時間加熱乾燥した。正孔輸送層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて調べたところ、約100nmであった。 The hole transport layer coating solution was applied onto the intermediate layer (PEABr film) by spin coating at 3000 rpm for 30 seconds to form a hole transport layer, which was then dried by heating at 110°C for 1 hour using a hot plate. The thickness of the hole transport layer was determined to be approximately 100 nm using a scanning electron microscope (SEM).

製膜した素子の正孔輸送層上に、抵抗加熱型真空蒸着法により金を蒸着させ、厚さが約100nmの金属からなる対極を形成した後、素子の周辺にUV硬化性エポキシ樹脂を、ディスペンサを用いて塗布し、UV光を照射することで、素子を樹脂によって封止を行った。 Gold was deposited onto the hole transport layer of the fabricated element using a resistance heating vacuum deposition method to form a metal counter electrode approximately 100 nm thick. Then, UV-curable epoxy resin was applied to the periphery of the element using a dispenser, and the element was sealed with resin by irradiating it with UV light.

〈光電変換素子の評価〉
得られた光電変換素子に、エアマス(AM)1.5G、放射照度100mW/cmのソーラシミュレータによる疑似太陽光を照射して、負電極(ITO)と正電極との間における電流-電圧特性を測定した。測定にはソースメーター(ケイスレー社製,2400型)を用い、測定結果から、短絡光電流(Jsc)、開放電圧(Voc)、フィルファクター(FF)、そして光電変換効率(PCE)(%)を算出した。光電変換素子を作製した直後の測定結果に基づいて算出されたこれらの値を表1に示す。
<Evaluation of photoelectric conversion elements>
The resulting photoelectric conversion element was irradiated with simulated sunlight using a solar simulator at an air mass (AM) of 1.5 G and an irradiance of 100 mW/ cm² , and the current-voltage characteristics between the negative electrode (ITO) and the positive electrode were measured. A source meter (Keithley, Model 2400) was used for the measurements, and the short-circuit photocurrent (Jsc), open-circuit voltage (Voc), fill factor (FF), and photoelectric conversion efficiency (PCE) (%) were calculated from the measurement results. These values, calculated based on the measurement results immediately after the photoelectric conversion element was fabricated, are shown in Table 1.

[実施例2]
中間層を使用しなかった以外は実施例1と同様の方法で光電変換素子を作成した。光電変換素子を作製した直後の測定結果に基づいて算出された値を表1に示す。
[Example 2]
Except for not using the intermediate layer, a photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1. Table 1 shows values calculated based on the measurement results immediately after the production of the photoelectric conversion element.

[実施例3]
化合物(A-1)16mgをバイアル瓶に秤量し、1mLの脱水クロロベンゼンを加え60分間超音波をかけ溶解させ、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(LiTFSI、340mg/1mL アセトニトリル溶液)9.1μLと4-tert-ブチルピリジン(tBP)9.8μLを加え、穴径0.45μmのPTFEフィルターを通すことでろ過し、化合物(A-1)溶液を調製した。化合物(B-1)17mgをバイアル瓶に秤量し、0.5mLの脱水クロロベンゼンを加え60分間超音波をかけ溶解させ、化合物(A-1)と同様にLi-TFSI溶液とtBPを加え、PTFEフィルターでろ過することで化合物(B-1)溶液を得た。化合物(A-1)溶液と化合物(B-1)溶液とを、体積比1:3で混合することで混合正孔輸送層塗布液を得た。この際、化合物(A-1)と化合物(B-1)のモル比は1:6となる。この混合正孔輸送層用塗布液を使用する以外は実施例1と同様の方法で光電変換素子を作成した。光電変換素子を作製した直後の測定結果に基づいて算出された値を表1に示す。
[Example 3]
16 mg of compound (A-1) was weighed into a vial, 1 mL of dehydrated chlorobenzene was added, and the solution was dissolved by ultrasonication for 60 minutes. 9.1 μL of bis(trifluoromethanesulfonyl)imide lithium (LiTFSI, 340 mg/1 mL acetonitrile solution) and 9.8 μL of 4-tert-butylpyridine (tBP) were added, and the solution was filtered through a PTFE filter with a pore size of 0.45 μm to prepare a compound (A-1) solution. 17 mg of compound (B-1) was weighed into a vial, 0.5 mL of dehydrated chlorobenzene was added, and the solution was dissolved by ultrasonication for 60 minutes. Similarly to compound (A-1), Li-TFSI solution and tBP were added, and the solution was filtered through a PTFE filter to obtain a compound (B-1) solution. The compound (A-1) solution and the compound (B-1) solution were mixed at a volume ratio of 1:3 to obtain a mixed hole transport layer coating solution. In this case, the molar ratio of compound (A-1) to compound (B-1) was 1:6. A photoelectric conversion element was prepared in the same manner as in Example 1, except for using this mixed hole transport layer coating liquid. Values calculated based on the measurement results immediately after preparing the photoelectric conversion element are shown in Table 1.

[実施例4]
化合物(A-1)と化合物(B-1)の混合比が、モル比で1:8となるように調整した以外は実施例2と同様の方法で混合正孔輸送層用塗布液を調整し、この混合正孔輸送層用塗布液を使用する以外は実施例1と同様の方法で光電変換素子を作成した。光電変換素子を作製した直後の測定結果に基づいて算出された値を表1に示す。また、素子作製直後を0時間とし、6時間後、24時間後の時間による光電変換効率の変化を追跡した結果を表2に示す。
[Example 4]
A mixed hole transport layer coating liquid was prepared in the same manner as in Example 2, except that the mixing ratio of compound (A-1) and compound (B-1) was adjusted to a molar ratio of 1:8, and a photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1, except that this mixed hole transport layer coating liquid was used. Values calculated based on the measurement results immediately after the production of the photoelectric conversion element are shown in Table 1. Table 2 also shows the results of tracking the change in photoelectric conversion efficiency over time, with the time immediately after the production of the element set as 0 hours and 6 hours and 24 hours later.

[実施例5]
化合物(A-1)と化合物(B-1)の混合比が、モル比で1:10となるように調整した以外は実施例2と同様の方法で混合正孔輸送層用塗布液を調整し、この混合正孔輸送層用塗布液を使用する以外は実施例1と同様の方法で光電変換素子を作成した。光電変換素子を作製した直後の測定結果に基づいて算出された値を表1に示す。
[Example 5]
A mixed hole transport layer coating liquid was prepared in the same manner as in Example 2, except that the mixing ratio of compound (A-1) and compound (B-1) was adjusted to a molar ratio of 1:10, and a photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1, except that this mixed hole transport layer coating liquid was used. Table 1 shows values calculated based on the measurement results immediately after the production of the photoelectric conversion element.

[比較例1]
正孔輸送材料として市販の正孔輸送用化合物であり、ペロブスカイト太陽電池に最も広く使用さられている下記式(C-1)で表されるSpiro-OMeTAD(36.15mg)を用いた以外は実施例1と同様に光電変換素子を作成した。作成後24時間経過後に測定結果に基づいて算出された値を表1に示す。また、素子作製直後を0時間とし、6時間後、24時間後の時間による光電変換効率の変化を追跡した結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
A photoelectric conversion element was prepared in the same manner as in Example 1, except that Spiro-OMeTAD (36.15 mg), a commercially available hole-transporting compound represented by the following formula (C-1), which is most widely used in perovskite solar cells, was used as the hole-transporting material. Table 1 shows the values calculated based on the measurement results 24 hours after preparation. Table 2 also shows the results of tracking the changes in photoelectric conversion efficiency over time, with the time immediately after preparation of the element set as 0 hours and 6 and 24 hours later.



表1の結果から、本発明の光電変換素子用正孔輸送材料を用いた素子が、市販の光電変換素子用正孔輸送材料を用いた素子と比較しても高い変換効率を与えることがわかる。
一般式(1)で表される化合物は、単独で用いても十分な光電変換効率を示し、さらに一般式(3)で表される化合物と混合することにより、開放電圧が高い傾向にある一般式(1)の化合物の利点を維持しつつ比較例より高い光電変換効率を示すことがわかる。
The results in Table 1 show that the device using the hole transport material for photoelectric conversion device of the present invention provides a higher conversion efficiency than the device using a commercially available hole transport material for photoelectric conversion device.
It can be seen that the compound represented by general formula (1) exhibits sufficient photoelectric conversion efficiency even when used alone, and furthermore, by mixing it with the compound represented by general formula (3), it exhibits higher photoelectric conversion efficiency than the comparative example while maintaining the advantage of the compound of general formula (1), which tends to have a high open circuit voltage.

表2の結果から、本発明の光電変換素子用正孔輸送材料を使用した素子は、市販の光電変換素子用正孔輸送材料を使用した場合と比較して素子効率を安定化させるための保持時間(素子効率が安定するまでの時間)を必要とせず、素子作成直後に高効率となる点において、工業生産上優位であることがわかる。比較例に使用した市販の光電変換素子用正孔輸送材料は、素子効率が安定するまでに時間を要することが言われている。その要因は、市販材料が、光電変換素子用正孔輸送材料として機能する酸化体に、比較的酸化されにくいためと推測される。本発明の化合物は、酸化体への酸化が容易なため、素子作製後すぐに、素子効率が安定するものと考えられる。 The results in Table 2 show that devices using the hole transport material for photoelectric conversion devices of the present invention do not require a holding time (time until device efficiency stabilizes) to stabilize device efficiency compared to devices using commercially available hole transport materials for photoelectric conversion devices, and achieve high efficiency immediately after device fabrication, making them advantageous for industrial production. It is said that the commercially available hole transport material for photoelectric conversion devices used in the comparative example requires time for device efficiency to stabilize. This is presumably because commercially available materials are relatively resistant to oxidation to oxidants that function as hole transport materials for photoelectric conversion devices. Because the compound of the present invention is easily oxidized to oxidants, it is believed that device efficiency stabilizes immediately after device fabrication.

[実施例6]
ヨウ化鉛(II)と臭化セシウムをモル比1:1でバイアル瓶に秤量し、溶媒としてDMFとDMSOを体積比6:4の割合で加え、室温で1時間撹拌することで1.0mol/Lの全組成が無機の元素からなるペロブスカイト前駆体溶液を用いて、光電変換層用塗布液を調製し、CsPbIBrからなる光電変換層(ペロブスカイト層)を形成した以外は、実施例1と同様に化合物(A-1)と化合物(B-1)を混合(体積比1:4,モル比は1:8)して溶解した溶液を混合し正孔輸送層用塗布液を調製し、用いた正孔輸送層である光電変換素子を作製し、測定を行った結果を表3に示す。
[Example 6]
Lead (II) iodide and cesium bromide were weighed in a vial at a molar ratio of 1:1, and DMF and DMSO were added as solvents at a volume ratio of 6:4. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour to prepare a 1.0 mol/L perovskite precursor solution whose entire composition was composed of inorganic elements. A photoelectric conversion layer coating solution was prepared using this solution, and a photoelectric conversion layer (perovskite layer) composed of CsPbI 2 Br was formed. Except for this, compound (A-1) and compound (B-1) were mixed (volume ratio 1:4, molar ratio 1:8) and dissolved in the same manner as in Example 1 to prepare a hole transport layer coating solution. A photoelectric conversion element was fabricated using this hole transport layer coating solution, and measurements were performed. The results are shown in Table 3.

[比較例2]
正孔輸送材料としてSpiro-OMeTADを用いた以外は実施例6と同様に光電変換素子を作成し、測定を行った結果を表3に示す。
[Comparative Example 2]
A photoelectric conversion element was prepared in the same manner as in Example 6 except that Spiro-OMeTAD was used as the hole transport material, and measurements were carried out. The results are shown in Table 3.

表2の結果から、本発明の光電変換素子用正孔輸送材料を用いた素子が、市販の光電変換素子用正孔輸送材料を用いた素子に比べて、開放電圧が高い点において優位であり、十分な光電変換効率を与えることがわかる。 The results in Table 2 show that elements using the hole transport material for photoelectric conversion elements of the present invention are superior to elements using commercially available hole transport materials for photoelectric conversion elements in that they have a higher open-circuit voltage and provide sufficient photoelectric conversion efficiency.

本発明による光電変換素子用正孔輸送材料を用いることにより、高効率光電変換素子ならびにペロブスカイト型太陽電池に有用であり、太陽光エネルギーを電気エネルギーに効率よく変換できる太陽電池として、クリーンエネルギーを提供することができる。 The use of the hole transport material for photoelectric conversion devices according to the present invention is useful for high-efficiency photoelectric conversion devices and perovskite solar cells, and can provide clean energy as solar cells that can efficiently convert solar energy into electrical energy.

1 導電性支持体(電極)
2 電子輸送層
3 光電変換層
4 中間層
5 正孔輸送層
6 対極
1 Conductive support (electrode)
2 electron transport layer 3 photoelectric conversion layer 4 intermediate layer 5 hole transport layer 6 counter electrode

Claims (8)

下記一般式(1)で表される化合物であり、一般式(1)中のXおよびXがそれぞれ独立して下記一般式(2)で表される化合物。
[式中、 、R 、R 13 およびR 18 は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいジフェニルアミノ基を表し、
置換基を有していてもよいジフェニルアミノ基の「置換基」としては、炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基であり、
、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 10 、R 11 、R 12 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 、R 19 およびR 20 は、水素原子を表す。

とRおよびR15とR16は互いに結合して環を形成していてもよい。]
[式中、R21~R26は、それぞれ独立して、水素原子、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
21とR22、R23とR24およびR25とR26は互いに結合して環を形成していてもよい。
は酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を表し、mおよびnはそれぞれ0~2の整数を表す。ただし、mは1であり、nは0である。]
A compound represented by the following general formula (1), in which X1 and X2 in general formula (1) are each independently represented by the following general formula (2).
[wherein R 3 , R 8 , R 13 and R 18 each independently represent a diphenylamino group which may have a substituent;
The "substituent" of the optionally substituted diphenylamino group is a linear or branched alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms,
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 19 and R 20 represent a hydrogen atom.
.
R5 and R6 , and R15 and R16 may be bonded to each other to form a ring.
wherein R 21 to R 26 each independently represent a hydrogen atom,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or an optionally substituted heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms,
R 21 and R 22 , R 23 and R 24 , and R 25 and R 26 may be bonded to each other to form a ring.
Y1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom, and m and n each represent an integer of 0 to 2, provided that m is 1 and n is 0 .
請求項1に記載の化合物を含有する光電変換素子用正孔輸送材料。 A hole transport material for a photoelectric conversion element containing the compound described in claim 1. 下記一般式(1)で表される化合物であり、一般式(1)中のX およびX がそれぞれ独立して下記一般式(2)で表される化合物を含有し、下記一般式(3)で表される化合物を含有することを特徴とする光電変換素子用正孔輸送材料。
一般(1)中、R~R20は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または、置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
~R20は、少なくとも1個のハロゲン原子、カルボキシル基、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
または、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
を有するものとする。
~R、R~R10、R11~R15、R16~R20は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよく、RとRおよびR15とR16は互いに結合して環を形成していてもよい。]
一般(2)中、R21~R26は、それぞれ独立して、水素原子、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
21とR22、R23とR24およびR25とR26は互いに結合して環を形成していてもよい。
は酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を表し、mおよびnはそれぞれ0~2の整数を表す。ただし、mおよびnのいずれか一方が1または2である。]
一般(3)中、R27およびR28はそれぞれ独立して、
ニトリル基、
炭素原子数1~4の直鎖状もしくは分岐状のパーフルオロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
または、置換基を有していてもよい炭素原子数1~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキルスルホニル基を表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
29~R32はそれぞれ独立して、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表す。
29とR30、R31とR32は互いに結合して環を形成していてもよい。]
A hole transport material for a photoelectric conversion element, which is a compound represented by the following general formula (1), wherein X1 and X2 in general formula (1) each independently contain a compound represented by the following general formula (2), and contains a compound represented by the following general formula (3):
[In the general formula (1) , R 1 to R 20 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent,
R 1 to R 20 each independently represent at least one of a halogen atom, a carboxyl group, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
It shall have the following.
Adjacent groups of R 1 to R 5 , R 6 to R 10 , R 11 to R 15 , and R 16 to R 20 may be bonded to each other to form a ring, and R 5 and R 6 , and R 15 and R 16 may be bonded to each other to form a ring.]
[In the general formula (2) , R 21 to R 26 each independently represent a hydrogen atom,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or an optionally substituted heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms,
R 21 and R 22 , R 23 and R 24 , and R 25 and R 26 may be bonded to each other to form a ring.
Y1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom, and m and n each represent an integer of 0 to 2, provided that either m or n is 1 or 2.
In the general formula (3) , R 27 and R 28 each independently represent
nitrile groups,
a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
a linear or branched acyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxycarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
Alternatively, it represents a linear or branched alkylsulfonyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 29 to R 32 each independently represent
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or a heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms which may have a substituent.
R 29 and R 30 , and R 31 and R 32 may be bonded to each other to form a ring.]
前記一般式(3)で表される化合物が、下記一般式(4)~(6)で表されることを特徴とする請求項に記載の光電変換素子用正孔輸送材料。
[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、前記と同様のものを表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
33~R52はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、トリメチルシリル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルキル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアシル基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~18のチオ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアミノ基、
置換基を有していてもよい炭素原子数6~36の芳香族炭化水素基、
または置換基を有していてもよい環形成原子数5~36の複素環基を表し、
33~R37、R38~R42、R43~R47、R48~R52は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよい。]
[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、前記と同様のものを表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
33~R52はそれぞれ独立し、上記基と同様のものを表し、
33~R36、R39~R42、R43~R46、R49~R52は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよい。]
[式中、R27およびR28はそれぞれ独立して、前記と同様のものを表し、R27とR28は互いに結合して環を形成していてもよい。
およびXはそれぞれ独立して、前記一般式(2)で表され、
33~R52はそれぞれ独立し、上記基と同様のものを表し、
33~R36、R39~R42、R43~R46、R49~R52は隣り合う基同士で互いに結合して環を形成していてもよい。
およびZは、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を表す。]
4. The hole transport material for a photoelectric conversion element according to claim 3 , wherein the compound represented by the general formula (3) is represented by the following general formulas (4) to (6):
In the formula, R 27 and R 28 each independently represent the same as defined above, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 33 to R 52 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a trimethylsilyl group,
a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms which may have a substituent;
an acyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
a thio group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent;
an amino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent;
an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms which may have a substituent;
or an optionally substituted heterocyclic group having 5 to 36 ring atoms,
Adjacent groups of R 33 to R 37 , R 38 to R 42 , R 43 to R 47 , and R 48 to R 52 may be bonded to each other to form a ring.]
In the formula, R 27 and R 28 each independently represent the same as defined above, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 33 to R 52 each independently represent the same groups as above,
Adjacent groups of R 33 to R 36 , R 39 to R 42 , R 43 to R 46 , and R 49 to R 52 may be bonded to each other to form a ring.]
In the formula, R 27 and R 28 each independently represent the same as defined above, and R 27 and R 28 may be bonded to each other to form a ring.
X1 and X2 are each independently represented by the general formula (2),
R 33 to R 52 each independently represent the same groups as above,
Adjacent groups of R 33 to R 36 , R 39 to R 42 , R 43 to R 46 , and R 49 to R 52 may be bonded to each other to form a ring.
Z1 and Z2 each independently represent an oxygen atom, a sulfur atom, or a selenium atom.
前記一般式(3)で表される化合物の含有量が3~96質量%であることを特徴とする請求項または請求項に記載の光電変換素子用正孔輸送材料。 5. The hole transport material for a photoelectric conversion element according to claim 3 , wherein the content of the compound represented by the general formula (3) is 3 to 96% by mass. 一般式(3)で表される化合物の含有量が50~94質量%であることを特徴とする請求項~請求項のいずれか一項に記載の光電変換素子用正孔輸送材料。 The hole transport material for a photoelectric conversion element according to any one of claims 3 to 5 , wherein the content of the compound represented by general formula (3) is 50 to 94 mass %. 請求項~請求項のいずれか一項に記載の光電変換素子用正孔輸送材料を用いた光電変換素子。 A photoelectric conversion element using the hole transport material for photoelectric conversion elements according to any one of claims 2 to 6 . 請求項に記載の光電変換素子を用いた太陽電池。 A solar cell using the photoelectric conversion element according to claim 7 .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101580708A (en) 2009-06-26 2009-11-18 彩虹集团公司 Organic micromolecular photoelectric material
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101580708A (en) 2009-06-26 2009-11-18 彩虹集团公司 Organic micromolecular photoelectric material
JP2014527086A (en) 2011-07-13 2014-10-09 独立行政法人物質・材料研究機構 Organic dye, dye-sensitized metal oxide semiconductor electrode, and dye-sensitized solar cell
CN109438469A (en) 2018-12-10 2019-03-08 青岛科技大学 A kind of organic photoelectrical material containing thiophene-structure and its application

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Yan-Duo Lin et al.,"Donor-Acceptor-Donor Type Cyclopenta[2,1-b;3,4-b′]dithiophene Derivatives as a New Class of Hole Transporting Materials for Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells",ACS Applied Energy Materials,2019年,Vol.2,pp.7070-7082,<DOI:10.1021/acsaem.9b00859>

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