制造光电转换元件的方法技术

一种制造光电转换元件的方法，具有：在基板上配置第一电极的步骤；在所述第一电极的上部配置由含有锌(Zn)以及氧(O)、并且还含有硅(Si)以及锡(Sn)中的至少一方的金属氧化物构成的第一薄膜的步骤；利用气体对具有所述第一电极以及所述第一薄膜的所述基板施加压力的步骤；在所述第一薄膜的上部配置作为将施加电压转换成光的层或者将入射光转换成电力的层的光电转换层的步骤；以及在所述光电转换层的上部配置第二电极的步骤。

A method for manufacturing optoelectronic conversion elements

A method for producing a photoelectric conversion element: a step of configuring a first electrode on a substrate; a step on the upper part of the first electrode, consisting of a first film consisting of a metal oxide containing zinc (Zn) and oxygen (O), and also at least one of the silicon (Si) and tin (Sn). An electrode and a step of applying pressure to the base plate of the first film; the upper part of the first film is configured as a step of converting the voltage into a light layer or the photoelectric conversion layer that converts the incident light into the layer of the electric power; and the steps of placing the second electrodes on the upper part of the photoelectric conversion layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造光电转换元件的方法
本专利技术涉及一种制造光电转换元件的方法，特别涉及一种制造电致发光元件以及太阳能电池等光电转换元件的方法。
技术介绍
光电转换元件在通过电压施加而产生发光的电致发光元件、通过光入射而产生电动势的太阳能电池等各种领域中广泛使用。例如，作为电致发光元件的一种的发光二极管(LED)具备一对电极(阳极和阴极)以及配置于这些电极之间的发光层。当对两个电极之间施加电压时，空穴以及电子从各个电极注入到发光层。在该空穴和电子在发光层内进行复合时，产生结合能，通过该结合能而激励发光层中的发光材料。在经激励的发光材料返回到基态时，产生发光。因此，LED能够用作发光元件、照明。另一方面，太阳能电池具有一对电极以及配置于它们之间的光电转换层。当使光入射到光电转换层时，在光电转换层中产生空穴和电子，产生电动势。通过由其他电极分别取出空穴以及电子，能够将电力取出到系统外。在LED以及太阳能电池等光电转换元件的领域中，为了进一步提高作为元件的特性，提出了各种结构(例如，专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015/098458号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述，关于光电转换元件，为了提高作为元件的特性，提出了各种应对措施。例如在上述专利文献1中，记载了在光电转换元件中将包括锌(Zn)和硅(Si)的氧化物的非晶质薄膜用于电子输送层等的内容。然而，对于光电转换元件，当前也仍希望提高电致发光元件的发光效率、太阳能电池的发电效率等特性。本专利技术是鉴于这样的背景而进行的，其目的在于，在本专利技术中，提供一种与以往相比显著地改善特性的光电转换元件的制造方法。用于解决课题的技术方案在本专利技术中，提供一种制造光电转换元件的方法，具有：(1)在基板上配置第一电极的步骤；(2)在所述第一电极的上部配置由含有锌(Zn)以及氧(O)、并且还含有硅(Si)以及锡(Sn)中的至少一方的金属氧化物构成的第一薄膜的步骤；(3)利用气体对具有所述第一电极以及所述第一薄膜的所述基板施加压力的步骤；(4)在所述第一薄膜的上部配置作为将施加电压转换成光的层或者将入射光转换成电力的层的光电转换层的步骤；以及(5)在所述光电转换层的上部配置第二电极的步骤。专利技术效果在本专利技术中，能够提供一种与以往相比显著地改善特性的光电转换元件的制造方法。附图说明图1是概略性地示出本专利技术的一个实施方式的制造有机电致发光元件的方法的流程的一个例子的图。图2是概略性地示出通过本专利技术的一个实施方式的方法而制造的有机电致发光元件的结构的剖视图。图3是概略性地示出本专利技术的一个实施方式的有机太阳能电池的制造方法的流程的一个例子的图。图4是概略性地示出通过本专利技术的一个实施方式的方法而制造的有机太阳能电池的结构的剖视图。图5是示出在各有机电致发光元件的样品中得到的施加电压与发光亮度的关系的图表。具体实施方式下面，参照附图，更详细地说明本专利技术的一个实施方式。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种制造光电转换元件的方法，具有：(1)在基板上配置第一电极的步骤；(2)在所述第一电极的上部配置由含有锌(Zn)以及氧(O)、并且还含有硅(Si)以及锡(Sn)中的至少一方的金属氧化物构成的第一薄膜的步骤；(3)利用气体对具有所述第一电极以及所述第一薄膜的所述基板施加压力的步骤；(4)在所述第一薄膜的上部配置作为将施加电压转换成光的层或者将入射光转换成电力的层的光电转换层的步骤；以及(5)在所述光电转换层的上部配置第二电极的步骤。在这里，在本申请中，“光电转换元件”意味着具有“光电转换层”的元件的总称。另外，“光电转换层”除包括在被导入(照射)光能时产生电能的层(光－电转换层)以外，还包括在被导入(施加)电能时产生发光的层(电－光转换层)。例如，在“光电转换层”由通过电压施加而放射光的发光层构成的情况下，具备这样的“光电转换层”的“光电转换元件”是电致发光元件(EL元件)。此外，这样的EL元件既可以是由有机发光层构成“光电转换层”的有机EL元件，也可以是由无机发光层构成“光电转换层”的无机EL元件。另一方面，在“光电转换层”由通过光照射而产生电动势的层构成的情况下，具备这样的“光电转换层”的“光电转换元件”是太阳能电池。此外，这样的太阳能电池既可以是由有机层构成“光电转换层”的有机太阳能电池，也可以是由无机层构成“光电转换层”的无机太阳能电池。在本专利技术的制造光电转换元件的方法中，如下面详细示出的那样，与以往相比，能够使作为元件的特性显著地提高。下面，以光电转换元件是电致发光元件以及太阳能电池的情况为例，详细说明本专利技术的一个实施方式的制造方法。(本专利技术的一个实施方式的EL元件的制造方法)参照图1以及图2，说明本专利技术的一个实施方式的EL元件的制造方法(下面称为“第一制造方法”)。此外，在这里，以制造有机电致发光元件(有机EL元件)作为EL元件的情况为例，在下面进行说明。在图1中概略性地示出第一制造方法的流程的一个例子。另外，在图2中概略性地示出通过第一制造方法而制造的EL元件的剖面。如图1所示，第一制造方法依次具有：(a)在基板上配置第一电极的步骤(步骤S110)；(b)在第一电极的上部配置由含有锌(Zn)以及氧(O)、并且还含有硅(Si)以及锡(Sn)中的至少一方的金属氧化物构成的第一薄膜的步骤(步骤S120)；(c)利用气体对具有第一电极以及所述第一薄膜的基板施加压力的步骤(步骤S130)；(d)在第一薄膜的上部配置第一追加层的步骤(步骤S140)；(e)在第一追加层的上部配置有机发光层的步骤(步骤S150)；(f)在有机发光层的上部配置第二追加层的步骤(步骤S160)；以及(g)在第二追加层的上部配置第二电极的步骤(步骤S170)。如图2所示，在该第一制造方法中，例如，制造在基板110上依次具备第一电极(阴极)120、第一薄膜130、第一追加层140、有机发光层150、第二追加层160以及第二电极(阳极)170的有机EL元件100。下面，说明图1所示的各步骤。此外，在以下说明中，为了明确化，在表示各部件时，使用图2所示的附图标记。(步骤S110)首先，准备基板110。基板110具有在上部支承构成有机EL元件100的各层的作用。基板110的材质并未特别限定。在图2中，在将有机EL元件100的光取出面设为下侧(即基板110侧)的情况下，基板110由透明的材料构成。例如，作为基板110，使用玻璃基板或者塑料基板等。接下来，基板110之上配置第一电极120。第一电极120通常由金属构成。此外，在将有机EL元件100的光取出面设为下侧(即基板110侧)的情况下，第一电极120由透明的材料构成。作为第一电极120，使用例如ITO(铟锡氧化物)那样的透明金属氧化物薄膜。第一电极120也可以是例如铝、银、金、镁、钙、钛、钇、锂、钆、镱、钌、锰、钼、钒、铬、钽、或者上述金属的合金那样的金属材料。或者，第一电极120也可以是例如ITO、锑氧化物(Sb2O3)、锆氧化物(ZrO2)、锡氧化物(SnO2)、锌氧化物(ZnO)、IZO(IndiumZincOxide，铟锌氧化物)、AZO(ZnO－Al2O3：掺杂有铝的锌氧化物)、GZO(ZnO－Ga2O3：掺杂有镓的锌氧化物)、掺杂Nb的TiO2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造光电转换元件的方法，具有：(1)在基板上配置第一电极的步骤；(2)在所述第一电极的上部配置由含有锌(Zn)以及氧(O)、并且还含有硅(Si)以及锡(Sn)中的至少一方的金属氧化物构成的第一薄膜的步骤；(3)利用气体对具有所述第一电极以及所述第一薄膜的所述基板施加压力的步骤；(4)在所述第一薄膜的上部配置作为将施加电压转换成光的层或者将入射光转换成电力的层的光电转换层的步骤；以及(5)在所述光电转换层的上部配置第二电极的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.30 JP 2015-2341031.一种制造光电转换元件的方法，具有：(1)在基板上配置第一电极的步骤；(2)在所述第一电极的上部配置由含有锌(Zn)以及氧(O)、并且还含有硅(Si)以及锡(Sn)中的至少一方的金属氧化物构成的第一薄膜的步骤；(3)利用气体对具有所述第一电极以及所述第一薄膜的所述基板施加压力的步骤；(4)在所述第一薄膜的上部配置作为将施加电压转换成光的层或者将入射光转换成电力的层的光电转换层的步骤；以及(5)在所述光电转换层的上部配置第二电极的步骤。2.根据权利要求1所述的制造光电转换元件的方法，其特征在于，在所述(3)的步骤中，通过大气来施加所述压力。3.根据权利要求1或者2所述的制造光电转换元件的方法，其特征在于，所述压力是大气压。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造光电转换元件的方法，其特征在于，所述(2)的步骤在腔室内实施，所述(3)的步骤通过敞开所述腔室来实施。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造光电转换元件的方法，其特征在于，所述第一薄膜的Zn/(Zn+Si)的mol比处于0.3～0.95的范围。6.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：细野秀雄，云见日出也，中村伸宏，渡边晓，渡边俊成，宫川直通，
申请(专利权)人：国立大学法人东京工业大学，旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP