油墨组合物和使用该油墨组合物制造的光电转换元件制造技术

一种油墨组合物，其包含：P型半导体材料、N型半导体材料、以及包含第一溶剂和第二溶剂的2种以上的溶剂，其中，将该油墨组合物包含的全部溶剂设为100重量％时，第一溶剂和第二溶剂的重量的总和为70重量％以上；第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点；第一溶剂的沸点为120℃以上且400℃以下；并且，第一溶剂的氢键汉森溶解度参数H1(MPa

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】油墨组合物和使用该油墨组合物制造的光电转换元件
本专利技术涉及油墨组合物和使用该油墨组合物制造的光电转换元件。
技术介绍
有机薄膜太阳能电池有可能仅利用涂布工艺即可廉价地进行制造，近年受到关注。利用涂布工艺制作有机薄膜太阳能电池的情况下，已知其具有的活性层通常通过使用包含活性层的构成材料和溶剂的油墨组合物进行成膜由此形成。(专利文献1和专利文献2)专利文献1：日本特表2013-533606号公报专利文献2：日本特表2011-500500号公报
技术实现思路
在有机薄膜太阳能电池中，提高其短路电流密度在提高其光电转换效率上是重要的。然而，即便将使用包含P型半导体材料、N型半导体材料和溶剂的以往的油墨组合物成膜的薄膜用作活性层，也不一定能够得到高的短路电流密度。本专利技术的目的在于，提供可得到高的短路电流密度的包含多种溶剂的油墨组合物。另外，本专利技术的目的在于，提供使用上述油墨组合物制造的光电转换元件。本专利技术如下所述。[1]一种油墨组合物，其包含：P型半导体材料、N型半导体材料、以及包含第一溶剂和第二溶剂的2种以上的溶剂，其中，将该油墨组合物包含的全部溶剂设为100重量％时，第一溶剂和第二溶剂的重量的总和为70重量％以上；第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点；第一溶剂的沸点为120℃以上且400℃以下；并且，第一溶剂的氢键汉森溶解度参数H1(MPa0.5)与第二溶剂的氢键汉森溶解度参数H2(MPa0.5)处于0.5≤(H2-H1)≤5.0的关系。[2]如上述[1]所述的油墨组合物，其中，第一溶剂的重量是在全部溶剂中最大的重量。[3]如上述[2]所述的油墨组合物，其中，第二溶剂的重量是与第一溶剂的重量相同的量，或者是在全部溶剂中第二大的重量。[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的油墨组合物，其中，第一溶剂的极性汉森溶解度参数P1(MPa0.5)与第二溶剂的极性汉森溶解度参数P2(MPa0.5)处于1.0≤(P2-P1)≤9.0的关系。[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的油墨组合物，其中，第一溶剂为芳香族烃溶剂。[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的油墨组合物，其中，第二溶剂为醚溶剂、芳香族烃溶剂、酮溶剂或酯溶剂。[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的油墨组合物，其中，P型半导体材料为高分子化合物。[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的油墨组合物，其中，N型半导体材料为富勒烯或富勒烯衍生物。[9]一种薄膜，其是使用上述[1]～[8]中任一项所述的油墨组合物进行成膜而成的。[10]一种有机光电转换元件，其中，具有第1电极和第2电极，在所述第1电极和所述第2电极之间具有上述薄膜作为活性层。[11]一种太阳能电池模块，其具有上述[10]所述的有机光电转换元件。[12]一种传感器，其具有上述[10]所述的有机光电转换元件。具体实施方式＜共通的术语的说明＞“高分子化合物”是指，具有分子量分布且聚苯乙烯换算的数均分子量为1×103～1×108的聚合物。高分子化合物中包含的结构单元合计为100摩尔％。“低分子化合物”是指，不具有分子量分布且分子量为1×104以下的化合物。“结构单元”是指在高分子化合物中存在1个以上的单元。“氢原子”可以是氕原子也可以是氘原子。“卤原子”可以举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。“烷基”可以为直链、支链和环状中的任一种。直链的烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为1～50，优选为3～30，更优选为4～20。支链和环状的烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为3～50，优选为3～30，更优选为4～20。烷基可以具有取代基，烷基的例子可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、2-乙基丁基、正己基、环己基、正庚基、环己基甲基、环己基乙基、正辛基、2-乙基己基、3-正丙基庚基、金刚烷基、正癸基、3，7-二甲基辛基、2-乙基辛基、2-正己基癸基、正十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等无取代烷基；三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、3-苯丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(3，5-二正己基苯基)丙基、6-乙氧基己基等取代烷基。“芳基”是指从芳香族烃除去与构成环的碳原子直接键合的氢原子1个后余下的原子团。芳基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为6～60，优选为6～20，更优选为6～10。芳基可以具有取代基，芳基的例子可以举出：苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、以及这些基团中的氢原子经烷基、烷氧基、芳基、氟原子等取代后的基团。“烷氧基”可以为直链、支链和环状中的任一种。直链的烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为1～40，优选为4～10。支链和环状的烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为3～40，优选为4～10。烷氧基可以具有取代基，烷氧基的例子可以举出：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、叔丁基氧基、正戊氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基、正壬氧基、正癸氧基、3，7-二甲基辛氧基、月桂氧基。“芳氧基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为6～60，优选为7～48。芳氧基可以具有取代基，烷基的例子可以举出：苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘基氧基、以及这些基团中的氢原子经烷基、烷氧基、氟原子等取代后的基团。“烷硫基”可以为直链、支链和环状中的任一种。直链的烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为1～40，优选为4～10。支链和环状的烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为3～40，优选为4～10。烷硫基可以具有取代基，烷硫基的例子可以举出：甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、异丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、己硫基、环己硫基、庚硫基、辛硫基、2-乙基己硫基、壬硫基、癸硫基、3，7-二甲基辛硫基、月桂硫基和三氟甲硫基。“芳硫基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为6～60，优选为7～48。芳硫基可以具有取代基，芳硫基的例子可以举出：苯硫基、C1～C12烷氧基苯硫基(C1～C12表示碳数为1～12。以下也同样)、C1～C12烷基苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基和五氟苯硫基。“p价杂环基”(p表示1以上的整数)是指，从杂环式化合物除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子之中p个氢原子后余下的原子团。p价杂环基之中，优选从芳香族杂环式化合物除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子之中p个氢原子后余下的原子团、即“p价芳香族杂环基”。“芳香族杂环式化合物”是指，噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷杂环戊二烯、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪、哒嗪、喹啉、异喹啉、咔唑、二苯并噻咯、二苯并磷杂环戊二烯等杂环自身显示芳香族性的化合物；以及吩噁嗪、吩噻嗪、二苯并硼杂环戊二烯、二苯并噻咯、苯并吡喃等杂环自身即便不显示芳香族性但在杂环上稠合有芳环的化合物。一价杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内，通常为2～60，优选为4～20。一价杂环基可以具有取代基，一价杂环基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油墨组合物，其包含：P型半导体材料、N型半导体材料、以及包含第一溶剂和第二溶剂的2种以上的溶剂，其中，将该油墨组合物包含的全部溶剂设为100重量％时，第一溶剂和第二溶剂的重量的总和为70重量％以上；第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点；第一溶剂的沸点为120℃以上且400℃以下；并且，第一溶剂的氢键汉森溶解度参数H1与第二溶剂的氢键汉森溶解度参数H2处于0.5≤(H2‑H1)≤5.0的关系，H1的单位为MPa

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.13 JP 2014-2304291.一种油墨组合物，其包含：P型半导体材料、N型半导体材料、以及包含第一溶剂和第二溶剂的2种以上的溶剂，其中，将该油墨组合物包含的全部溶剂设为100重量％时，第一溶剂和第二溶剂的重量的总和为70重量％以上；第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点；第一溶剂的沸点为120℃以上且400℃以下；并且，第一溶剂的氢键汉森溶解度参数H1与第二溶剂的氢键汉森溶解度参数H2处于0.5≤(H2-H1)≤5.0的关系，H1的单位为MPa0.5，H2的单位为MPa0.5。2.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，第一溶剂的重量是在全部溶剂中最大的重量。3.如权利要求2所述的油墨组合物，其中，第二溶剂的重量是与第一溶剂的重量相同的量，或者是在全部溶剂中第二大的重量。4.如权利要求1～3中任一项所述的油墨组合物，其中，第一溶剂的极性汉森溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：申晓晓，中谷智也，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP