太阳能电池制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供光电转换效率高、且耐久性优异的太阳能电池。本发明专利技术是一种太阳能电池，其至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述阳极之间配置的光电转换层、以及在所述光电转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层，所述空穴传输层含有具有羧基且具有共轭结构的有机半导体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及光电转换效率高且耐久性优异的太阳能电池。
技术介绍
一直W来，在不断开发层叠了多种包含半导体的层、且在该层叠体的两侧设置有 电极的光电转换元件。另外，还研究了使用将多种半导体混合、复合化而得的复合膜来代替 该种层叠体。在该种光电转换元件中，各半导体作为P型半导体或N型半导体而发挥作用， 通过光激发而在P型半导体或N型半导体中生成光载流子（电子-空穴对），电子在N型半 导体中移动，空穴在P型半导体中移动，由此产生电场。 现在，多数的已实用化的光电转换元件为使用娃等无机半导体而制造的无机太阳 能电池。但是，无机太阳能电池的制造耗费成本且难W大型化，而且利用范围受限，因此使 用有机半导体代替无机半导体而制造的有机太阳能电池（例如专利文献1、2)受到注目。 在有机太阳能电池中，大多在含有N型半导体及P型半导体的光电转换层、与阳极 之间设置空穴传输层。 现在，作为空穴传输层的材料，在大多数的情况下，使用的是聚己締二氧唾吩：聚 苯己締横酸（P邸OT;PSS)(例如专利文献3)。但是，P邸OT;PSS为水溶性，因此存在制膜性 差的问题。另外，P邸OT;PSS为强酸性，因此也成为有机太阳能电池劣化的原因。 另外，还研究了使用金属氧化物等无机物作为空穴传输层的材料，但在该种情况 下，虽然可获得某种程度的耐久性，但存在光电转换效率降低的问题。 现有技术文献 [000引专利文献 专利文献1 ;日本特开2006-344794号公报 专利文献2 ;日本专利第4120362号公报 专利文献3 ;日本特开2006-237283号公报
技术实现思路
[001引专利技术要解决的课题 本专利技术的目的在于，提供一种光电转换效率高且耐久性优异的太阳能电池。 用于解决课题的方法 本专利技术为一种太阳能电池，其特征在于，至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述 阳极之间配置的光电转换层、W及在所述光电转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层， 所述空穴传输层含有具有駿基且具有共辆结构的有机半导体。 W下，对本专利技术进行详述。 本专利技术人发现，在至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述阳极之间配置的光电转 换层、W及在所述光电转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层的太阳能电池中，通过使 空穴传输层含有具有駿基且具有共辆结构的有机半导体，从而能够维持高光电转换效率且 能够提高耐久性，至此完成了本专利技术。 本专利技术的太阳能电池至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述阳极之间配置的光 电转换层、W及在所述光电转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层。上述阴极的材料没有特别限定，可W使用W往公知的材料，例如可举出钢、钢-钟 合金、裡、儀、侣、儀-银混合物、儀-铜混合物、侣-裡合金、AI/AI2O3混合物、Al/LiF混合 物、Sn〇2、FTO、AZO、IZO、GZO、ITO等。该些材料可W单独使用，也可W并用2种W上。 上述阳极的材料没有特别限定，可W使用W往公知的材料，例如可举出金等金属、 化I、ITO(铜锡氧化物）、Sn〇2、AZO、IZO、GZO等导电性透明材料、导电性透明聚合物等。该 些材料可W单独使用，也可W并用2种W上。 上述空穴传输层含有具有駿基且具有共辆结构的有机半导体。该种空穴传输层可W通过涂敷而稳定且简便地制膜。 具有駿基且具有共辆结构的有机半导体能够溶解于有机溶剂，制膜性优异，因此， 通过使用该种有机半导体，从而可使本专利技术的太阳能电池的光电转换效率变高，耐久性也 优异。另外，具有駿基且具有共辆结构的有机半导体为弱酸性，因此不易使太阳能电池劣 化。因此，本专利技术的太阳能电池的耐久性进一步变高。上述具有駿基且具有共辆结构的有机半导体没有特别限定，例如优选具有駿基且 具有选自唾吩骨架、对亚苯基亚己締基骨架、己締基巧挫骨架、苯胺骨架、己诀骨架、化咯骨 架、巧骨架、巧骨架、嘲噪咐骨架、螺二巧骨架、献菁骨架及化咐骨架中的一种W上的骨架。 另外，也可W是它们的衍生物等的骨架。其中，优选为选自唾吩骨架、对亚苯基亚己締基骨 架、嘲噪咐骨架及献菁骨架中的一种W上的骨架，唾吩骨架因具有硫元素而更为优选。 作为上述唾吩骨架，更具体而言，例如可举出烷基唾吩、苯并唾吩、己締二氧唾吩、 唾吩并唾吩等。其中，烷基唾吩因侧链而在有机溶剂中的溶解性提高，制膜性提高，因此优 选。另外，因共辆长度伸长会使载流子迁移率变高，因此上述具有駿基且具有共辆结 构的有机半导体优选为共辆聚合物。在上述具有駿基且具有共辆结构的有机半导体为共辆 聚合物的情况下，重均分子量没有特别限定，但优选的下限为1万，优选的上限为100万。若 上述重均分子量超过100万，则有时上述具有駿基且具有共辆结构的有机半导体在有机溶 剂中的溶解性降低，制膜性降低。 在上述具有駿基且具有唾吩骨架的有机半导体中，作为市售品，例如可举出 P3CT巧iekemetals公司制，具有駿基且具有唾吩骨架的共辆聚合物，具有下述式（1)所表 示的构成单元）等。【主权项】1. 一种太阳能电池，其特征在于， 至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述阳极之间配置的光电转换层、以及在所述光电 转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层， 所述空穴传输层含有具有羧基且具有共轭结构的有机半导体。2. 根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于， 具有羧基且具有共轭结构的有机半导体为共轭聚合物，且重均分子量为1万~100万。3. 根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于， 具有羧基且具有共轭结构的有机半导体具有选自噻吩骨架、对亚苯基亚乙烯基骨架、 乙烯基咔唑骨架、苯胺骨架、乙炔骨架、吡咯骨架、茈骨架、芴骨架、吲哚啉骨架、螺二芴骨 架、酞菁骨架及卟啉骨架中的一种以上的骨架。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池，其特征在于， 光电转换层包含含有元素周期表15族元素的硫化物的层、和含有有机半导体的层。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，在阴极与光电转换层 之间还具有电子传输层。【专利摘要】本专利技术的目的在于，提供光电转换效率高、且耐久性优异的太阳能电池。本专利技术是一种太阳能电池，其至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述阳极之间配置的光电转换层、以及在所述光电转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层，所述空穴传输层含有具有羧基且具有共轭结构的有机半导体。【IPC分类】C08G61-12, H01L51-42【公开号】CN104769737【申请号】CN201380057547【专利技术人】小原峻士, 早川明伸, 堀木麻由美, 伊藤和志 【申请人】积水化学工业株式会社【公开日】2015年7月8日【申请日】2013年11月7日【公告号】EP2919288A1, WO2014073592A1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其特征在于，至少具有阴极、阳极、在所述阴极与所述阳极之间配置的光电转换层、以及在所述光电转换层与所述阳极之间配置的空穴传输层，所述空穴传输层含有具有羧基且具有共轭结构的有机半导体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小原峻士，早川明伸，堀木麻由美，伊藤和志，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP