光电转换元件、使用该光电转换元件的太阳能电池以及光电转换元件的制造方法技术

技术编号:14200149 阅读:47 留言:0更新日期:2016-12-17 13:09
本发明专利技术提供一种光电转换元件及太阳能电池、以及光电转换元件的制造方法,所述光电转换元件具有在导电性支撑体上具有包含光吸收剂的感光层的第1电极与第2电极,光吸收剂包含具有钙钛矿型结构的化合物,该钙钛矿型结构具有以式(IA):[RA‑NH2(H+)]1‑n{[(RB)n2‑L‑NH2](H+)}n表示的有机阳离子、金属原子的阳离子及阴离子性原子或原子团的阴离子,所述光电转换元件的制造方法为使成膜有感光层的层与含有上述化合物的液体接触的方法。式中,RA表示烷基等特定基团。RB表示NR1R2或(NR1R2R3)+,表示氢原子或取代基。L表示连接基团。n2表示1以上的整数。其中,(RB)n2‑L与RA为不同的基团。n表示0<n<1.00的数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光电转换元件、使用该光电转换元件的太阳能电池以及光电转换元件的制造方法
技术介绍
光电转换元件用于各种光传感器、复印机、太阳能电池等。太阳能电池利用非枯竭性的太阳能,期待其正式的实用化。其中,积极推进研究开发作为感光剂使用有机染料或Ru联吡啶络合物等的染料敏化太阳能电池,光电转换效率达到了11%左右。另一方面,近年来,已报道了作为具有钙钛矿型晶体结构的化合物(钙钛矿型化合物)使用了金属卤化物的太阳能电池能够实现比较高的转换效率的研究成果,备受关注。例如,专利文献1中记载有具备具有以CH3NH3MX3(M表示Pb或Sn,X表示卤原子。)表示的钙钛矿型材料的感光层及包含电解液的电解质层的太阳能电池。并且,专利文献2中作为光致发光用的A/M/X金属卤化物,记载有包含甲基铵阳离子、胍阳离子等1价的有机阳离子的化合物。而且,非专利文献1中记载有使用将甲脒阳离子与甲基铵阳离子的混合物作为阳离子A的钙钛矿型:APbI3的光伏装置。以往技术文献专利文献专利文献1:韩国专利第10-1172374号公报专利文献2:国际公开第2013/126385号非专利文献非专利文献1:Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,p.3151-3157专利技术的概要专利技术要解决的技术课题如上所述,使用钙钛矿化合物的太阳能电池在提高光电转换效率方面获得了一定成果。但是,该太阳能电池的开发时间并不长,因此对电池性能还未进行充分的研究、探讨。这种情况下,对具备使用钙钛矿型化合物来成膜的感光层的太阳能电池的电池性能进行评价、探讨的结果,得知高温高湿环境下的电池性能的下降量在太阳能电池之间大幅变动(湿热耐久性不均),假设在屋外等高温高湿环境下使用时,电池性能的稳定性并不充分。在此,高温高湿环境是指假设的太阳能电池的使用环境,并不特别限定于此,例如是指温度相对湿度的环境。因此,本专利技术的课题在于,提供一种湿热耐久性的不均较小且发挥稳定的电池性能的光电转换元件及使用该光电转换元件的太阳能电池。并且,其课题还在于提供一种制造发挥稳定的电池性能的光电转换元件的方法。用于解决技术课题的手段本专利技术人等对使用钙钛矿型化合物作为光吸收剂的太阳能电池(以下,还称为钙钛矿型敏化太阳能电池)进行各种探讨的结果,发现钙钛矿型晶体的结构、性质等会影响钙钛矿型敏化太阳能电池的湿热耐久性,进一步进行探讨的结果,发现若使用包含特定的2种有机铵阳离子的钙钛矿型化合物设置感光层,则能够减少高温高湿环境下的电池性能的下降量的变动幅度,发挥稳定的电池性能。本专利技术是根据这些见解而完成的。即,通过以下的方法解决上述课题。<1>一种光电转换元件,其具有在导电性支撑体上具有包含光吸收剂的感光层的第1电极及与该第1电极对置的第2电极,其中,上述光吸收剂包含具有钙钛矿型晶体结构的化合物,该钙钛矿型晶体结构具有以下述式(IA)表示的有机阳离子、金属原子的阳离子及阴离子性原子或原子团的阴离子。式(IA):[RA-NH2(H+)]1-n{[(RB)n2-L-NH2](H+)本文档来自技高网...
光电转换元件、使用该光电转换元件的太阳能电池以及光电转换元件的制造方法

【技术保护点】
一种光电转换元件,其具有第1电极及与该第1电极对置的第2电极,该第1电极在导电性支撑体上具有包含光吸收剂的感光层,其中,所述光吸收剂包含具有钙钛矿型晶体结构的化合物,该钙钛矿型晶体结构具有以下述式(IA)表示的有机阳离子、金属原子的阳离子及阴离子性原子或原子团的阴离子,式(IA):[RA‑NH2(H+)]1‑n{[(RB)n2‑L‑NH2](H+)}n式中,RA表示烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或能够以下述式(2)表示的基团,RB表示NR1R2或(NR1R2R3)+,R1、R2及R3分别独立地表示氢原子或取代基,L表示连接基团,n2表示1以上的整数,其中,(RB)n2‑L是与RA不同的基团,n表示满足0<n<1.00的数,[化学式1]式中,Xa表示NR1c、氧原子或硫原子,R1b及R1c分别独立地表示氢原子或取代基,***表示与式(IA)的N原子键合的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.18 JP 2014-086642;2015.03.20 JP 2015-057611.一种光电转换元件,其具有第1电极及与该第1电极对置的第2电极,该第1电极...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤宽敬小林克
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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