광전 변환 소자, 색소 증감 태양 전지, 금속 착체 색소, 색소 용액, 및 터피리딘 화합물 또는 그 에스터화물

[청구항 1] 도전성 지지체와, 전해질을 포함하는 감광체층과, 전해질을 포함하는 전하 이동체층과, 대극을 갖는 광전 변환 소자로서, 상기 감광체층이, 하기 식 (i)로 나타나는 금속 착체 색소가 담지된 반도체 미립자를 갖는 광전 변환 소자 식 (i) m(la)(ld)(lx) mx ·(ci) my 식 중, m은 금속 이온을 나타낸다 la는, 하기 식 (al-1)로 나타나는 3좌의 배위자를 나타낸다 ld는 2좌의 배위자 또는 상기 la와는 다른 3좌의 배위자를 나타낸다. ld의, 상기 금속 이온 m과 결합하는 배위 원자 중의 적어도 하나가 질소 원자이고, 적어도 하나가 음이온이다 lx는, 단좌의 배위자를 나타낸다. mx는 상기 ld가 2좌의 배위자일 때 1을 나타내고, 상기 ld가 3좌의 배위자일 때 0을 나타낸다 ci는 금속 착체 색소의 전하를 중화시키기 위하여 필요한 반대 이온을 나타낸다. my는 0~3의 정수를 나타낸다 [화학식 1] 식 중, za 및 zb는 각각 독립적으로 5원 혹은 6원의 환을 형성하는 데에 필요한 비금속 원자군을 나타낸다. 단, za 및 zb가 각각 형성하는 환 중 적어도 한쪽에는 1개 이상의 산성기를 갖는다. l w 는 각각 독립적으로 질소 원자 또는 cr w 를 나타내고, r w 는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다 g는, 하기 식 (x-1)~(x-3) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 환기를 나타낸다. n은 2~7의 정수를 나타낸다. t는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. -(g)n-t기는 상기 산성기 및 아미노기를 갖지 않는다 [화학식 2] 식 중, zt2 및 zt3은 각각 상기 식 (x-2) 또는 (x-3) 중의 싸이오펜환과 축합환을 형성하는 데에 필요한 비금속 원자군을 나타낸다 r t1 , r t2 및 r t3 은 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. pt1은 0~2의 정수를 나타낸다. pt2 및 pt3은 각각 독립적으로 0 이상의 정수이며, 상기 식 (x-2) 또는 (x-3)으로 나타나는 기가 무치환일 때의 수소 원자수 이하이다 *는, l w 를 포함하는 환, 다른 g 또는 t와의 결합 위치를 나타낸다 [청구항 2] 청구항 1에 있어서,상기 식(x-1)로 나타나는 환기가, 하기 식 (x-1a)~(x-1c) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 환기인 광전 변환 소자.[화학식 3]식 중, rt1a~rt1c는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기포함하는환, 다른 g 또는 t와의 결합 위치를 나타낸다. [청구항 3] 청구항 1에 있어서,상기 식(x-2)로 나타나는 환기가, 하기 식 (x-2a)~(x-2e) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 환기인 광전 변환 소자.[화학식 4]식 중, x는, -o-, -s-, -nrx2c-, -c(rx2c)2-, -(rx2c)c=c(rx2c)- 또는 -si(rx2c)2-를 나타낸다. rx2c는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. rt2 및 rta는 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. pt2a~pt2c는 각각 독립적으로 0~2의 정수를 나타낸다. pta는 각각 0~4의 정수포함하는환, 다른 g 또는 t와의 결합 위치를 나타낸다. [청구항 4] 청구항 1에 있어서,상기 식(x-3)으로 나타나는 환기가, 하기 식 (x-3a) 또는 (x-3b)로 나타나는 환기인 광전 변환 소자.[화학식 5]식 중, x3a~x3c는, 각각 독립적으로 -o- 또는 -s-를 나타낸다. rt3b는 알킬렌기를 나타낸다.rt3은 치환기를 나타낸다. pt3a는 0~2의 정수포함하는환, 다른 g 또는 t와의 결합 위치를 나타낸다. [청구항 5] 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,상기za가 형성하는 환이, 피리딘환, 피리미딘환, 피라진환, 피리다진환, 트라이아진환, 테트라진환, 퀴놀린환, 아이소퀴놀린환, 이미다졸환, 피라졸환, 트라이아졸환, 싸이아졸환, 옥사졸환, 벤조이미다졸환, 벤조트라이아졸환, 벤조옥사졸환 및 벤조싸이아졸환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이고,상기 zb가 형성하는 환이, 피리딘환, 피리미딘환, 피라진환, 피리다진환, 트라이아진환, 테트라진환, 퀴놀린환, 아이소퀴놀린환, 이미다졸환, 트라이아졸환, 싸이아졸환, 옥사졸환, 벤조이미다졸환, 벤조트라이아졸환, 벤조옥사졸환 및 벤조싸이아졸환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며,상기 lw를 포함하는 헤테로환이, 피리딘환, 피리미딘환, 피리다진환, 트라이아진환, 테트라진환, 퀴놀린환 및 아이소퀴놀린환으로 이루어지는 군선택되는적어도 1종인 광전 변환 소자. [청구항 6] 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,상기m이, ru2+ 또는 os2+인광전 변환 소자. [청구항 7] 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,상기la가, 하기 식 (al-2)로 나타나는 3좌의배위자인광전 변환 소자.[화학식 6]식 중, anc는 산성기를 나타낸다. g, t 및 n은 상기 식 (al-1)의 g, t 및 n과 동의이다. [청구항 9] 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,상기ld가, 하기 식 (2l-1)~(2l-4) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 2좌의 배위자인 광전 변환 소자.[화학식 7]식 중, 환 d2l은 방향족환을 나타낸다. a111~a141은, 각각 독립적으로 질소 원자의 음이온 또는 탄소 원자의 음이온을 나타낸다. r111~r143은, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 상기 산성기를 갖지 않는 치환기를 나타낸다. *는 상기 금속 이온대한배위 위치를 나타낸다. [청구항 10] 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,상기ld가, 하기 식 (3l-1)~(3l-4) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 3좌의 배위자인 광전 변환 소자.[화학식 8]식 중, 환 d2l은 방향족환을 나타낸다. a211~a242는, 각각 독립적으로 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. 단, a211과 a212, a221과 a222, a231과 a232, a241과 a242의 각각에 있어서, 적어도 하나는 음이온이다. r211~r241은, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 상기 산성기를 갖지 않는 치환기를 나타낸다. *는 상기 금속 이온대한배위 위치를 나타낸다. [청구항 11] 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,상기 식(i)로 나타나는 금속 착체 색소가, 하기 식 (i-1) 또는 (i-2)로 나타나는 광전 변환 소자.[화학식 9]식 중, m 및 lx는 상기 식 (i)의 m 및 lx와 동의이다.g, t 및 n은 상기 식 (al-1)의 g, t 및 n과 동의이다. anc는 산성기를 나타낸다.환 d 및 환 e는 각각 독립적으로 5원 혹은 6원의 방향족환을 나타낸다. d1 및 d2는 각각 독립적으로 탄소 원자의 음이온 또는 질소 원자의 음이온을 나타낸다. 여기에서, 환 d 및 환 e 중의 d1 및 d2와, 피리딘환에 결합하는 탄소 원자의 사이의 결합은 단결합 또는 이중 결합이다.ra1~ra4는 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. ma1, ma2 및 ma4는 각각 독립적으로 0~3의 정수를 나타낸다. ma3은 0~4의 정수를 나타낸다. ma1~ma4의 각각이 2 이상의 정수를 나타낼 때, 복수서로 결합하여환을 형성해도 된다. [청구항 12] 청구항 11에 있어서,상기 환d 및 상기 환 e가, 각각 독립적으로 피라졸환, 트라이아졸환벤젠환인광전 변환 소자. [청구항 14] 하기 식 (i)로 나타나는 금속 착체 색소 식 (i) m(la)(ld)(lx) mx ·(ci) my 식 중, m은 금속 이온을 나타낸다 la는, 하기 식 (al-1)로 나타나는 3좌의 배위자를 나타낸다 ld는 2좌의 배위자 또는 상기 la와는 다른 3좌의 배위자를 나타낸다. ld의, 상기 금속 이온 m과 결합하는 배위 원자 중의 적어도 하나가 질소 원자이고, 적어도 하나가 음이온이다 lx는, 단좌의 배위자를 나타낸다. mx는 상기 ld가 2좌의 배위자일 때 1을 나타내고, 상기 ld가 3좌의 배위자일 때 0을 나타낸다 ci는 금속 착체 색소의 전하를 중화시키기 위하여 필요한 반대 이온을 나타낸다. my는 0~3의 정수를 나타낸다 [화학식 10] 식 중, za 및 zb는 각각 독립적으로 5원 혹은 6원의 환을 형성하는 데에 필요한 비금속 원자군을 나타낸다. 단, za 및 zb가 각각 형성하는 환 중 적어도 한쪽에는 1개 이상의 산성기를 갖는다. l w 는 각각 독립적으로 질소 원자 또는 cr w 를 나타내고, r w 는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다 g는, 하기 식 (x-1)~(x-3) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 환기를 나타낸다. n은 2~7의 정수를 나타낸다. t는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. -(g)n-t는 상기 산성기 및 아미노기를 갖지 않는다 [화학식 11] 식 중, zt2 및 zt3은 각각 상기 식 (x-2) 또는 (x-3) 중의 싸이오펜환과 축합환을 형성하는 데에 필요한 비금속 원자군을 나타낸다 r t1 , r t2 및 r t3 은 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. pt1은 0~2의 정수를 나타낸다. pt2 및 pt3은 각각 독립적으로 0 이상의 정수이며, 상기 식 (x-2) 또는 (x-3)으로 나타나는 기가 무치환일 때의 수소 원자수 이하이다 *는, l w 를 포함하는 환, 다른 g 또는 t와의 결합 위치를 나타낸다 [청구항 16] 하기 식 (al-2)로 나타나는 터피리딘 화합물 또는 그 에스터화물 [화학식 12] 식 중, anc는 산성기를 나타낸다. g는, 하기 식 (x-1)~(x-3) 중 어느 하나의 식으로 나타나는 환기를 나타낸다. n은 2 또는 3을 나타낸다. t는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. -(g)n-t기는 상기 산성기 및 아미노기를 갖지 않는다 [화학식 13] 식 중, zt2 및 zt3은 각각 상기 식 (x-2) 또는 (x-3) 중의 싸이오펜환과 축합환을 형성하는 데에 필요한 비금속 원자군을 나타낸다 r t1 , r t2 및 r t3 은 각각 독립적으로 치환기를 나타낸다. pt1은 0~2의 정수를 나타낸다. pt2 및 pt3은 각각 독립적으로 0 이상의 정수이며, 상기 식 (x-2) 또는 (x-3)으로 나타나는 기가 무치환일 때의 수소 원자수 이하이다 *는, l w 를 포함하는 환, 다른 g 또는 t와의 결합 위치를 나타낸다