钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物制造技术

本发明专利技术提供钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其包含含有导电性聚合物的电荷传输性物质、有机硅烷化合物和溶剂。有机硅烷化合物和溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物


[0001]本专利技术涉及钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物。

技术介绍

[0002]电子元件、特别是有机光电转换元件是使用有机半导体将光能转换为电能的器件，例如可列举出有机太阳能电池。
[0003]有机太阳能电池是在活性层、电荷传输性物质中使用了有机物的太阳能电池元件，众所周知由开发的色素增感太阳能电池和由C.W.Tang开发的有机薄膜太阳能电池(非专利文献1、2)。
[0004]在均为轻质
·
薄膜、可柔性化的方面、可辊到辊的生产的方面等，具有与现在主流的无机系太阳能电池不同的特长，因此期待着新的市场形成。
[0005]另一方面，近年来，对于作为具有钙钛矿型结晶结构的化合物(以下称为“钙钛矿半导体化合物”。)使用了金属卤化物的太阳能电池而言，报道了能够实现比较高的光电转换效率的研究成果，受到关注。例如，在专利文献1中记载了包括含有钙钛矿半导体化合物的活性层的光电转换元件和太阳能电池。
[0006]但是，在活性层中使用了钙钛矿半导体化合物的光电转换元件中，根据与该活性层组合的其他层的条件，有时元件的稳定性降低，希望进一步的改善。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2016
‑
178193号公报
[0010]非专利文献1：Nature,vol.353,737
‑
740(1991)
[0011]非专利文献2：Appl.Phys.Lett.,Vol.48,183
‑
185(1986)

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的课题
[0013]本专利技术鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供可适合作为钙钛矿光电转换元件的空穴捕集层使用、可给予兼具高转换效率(PCE)和优异的稳定性的钙钛矿光电转换元件的电荷传输性组合物。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本专利技术人为了实现上述目的而反复深入研究，结果发现：通过将包含含有导电性聚合物的电荷传输性物质、有机硅烷化合物和溶剂的组合物用于钙钛矿光电转换元件的空穴捕集层，从而得到兼具高PCE和优异的稳定性的钙钛矿光电转换元件，完成了本专利技术。
[0016]即，本专利技术提供：
[0017]1.钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其特征在于，包含：含有导电性聚合物的电荷传输性物质、有机硅烷化合物、和溶剂，
[0018]2. 1的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述导电性聚合物为p型
共轭均聚物，
[0019]3. 1或2的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述导电性聚合物为聚噻吩衍生物，
[0020]4. 1～3中任一项的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述导电性聚合物为包含由式(1)表示的重复单元的聚噻吩衍生物，
[0021][化1][0022][0023](式中，R1和R2相互独立地为氢原子、碳数1～40的烷基、碳数1～40的氟烷基、碳数1～40的烷氧基、碳数1～40的氟烷氧基、碳数6～20的芳氧基、
‑
O
‑
[Z
‑
O]p
‑
R
e
、或磺酸基，或者为R1和R2结合所形成的
‑
O
‑
Y
‑
O
‑
，Y为可包含醚键、可被磺酸基取代的碳数1～40的亚烷基，Z为可被卤素原子取代的碳数1～40的亚烷基，p为1以上，R
e
为氢原子、碳数1～40的烷基、碳数1～40的氟烷基、或碳数6～20的芳基。)
[0024]5. 1～4中任一项的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述有机硅烷化合物为烷氧基硅烷，
[0025]6. 5的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述烷氧基硅烷包含选自三烷氧基硅烷和四烷氧基硅烷中的至少1种，
[0026]7. 1～6中任一项的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述电荷传输性组合物用于钙钛矿光电转换元件的空穴捕集层，
[0027]8. 7的电荷传输性组合物，其中，所述钙钛矿光电转换元件为太阳能电池，
[0028]9.由1～6中任一项的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物得到的薄膜，
[0029]10. 9的薄膜，其中，所述薄膜为钙钛矿光电转换元件的空穴捕集层，
[0030]11.钙钛矿光电转换元件，其包括9或10的薄膜，
[0031]12.钙钛矿光电转换元件，其具有10的空穴捕集层和与其相接设置的活性层，该活性层包含钙钛矿半导体化合物，
[0032]13.钙钛矿光电转换元件，是具有一对电极、在所述一对电极间设置的活性层、和在所述活性层与所述电极之间设置的空穴捕集层的钙钛矿光电转换元件，其中，所述活性层包含钙钛矿半导体化合物，所述空穴捕集层为10的薄膜，
[0033]14.太阳能电池，其包括11～13中任一项的钙钛矿光电转换元件。
[0034]专利技术的效果
[0035]本专利技术的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物能够适合在钙钛矿光电转换元件的空穴捕集层的形成中采用，在采用使用该组合物得到的薄膜作为空穴捕集层的情况下能够得到兼具高PCE和优异的稳定性的钙钛矿光电转换元件。
具体实施方式
[0036]以下对于本专利技术更详细地说明。
[0037]本专利技术的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物包含含有导电性聚合物的电荷传输性物质、有机硅烷化合物和溶剂。
[0038]本专利技术中，作为上述导电性聚合物，从使制作的光电转换元件发挥高PCE的观点出发，优选p型共轭均聚物，更优选聚噻吩衍生物，进一步优选包含由下述式(1)表示的重复单元的聚噻吩衍生物。
[0039][化2][0040][0041]式(1)中，R1和R2相互独立地为氢原子、碳数1～40的烷基、碳数1～40的氟烷基、碳数1～40的烷氧基、碳数1～40的氟烷氧基、碳数6～20的芳氧基、
‑
O
‑
[Z
‑
O]p
‑
R
e
、或磺酸基，或者为R1和R2结合所形成的
‑
O
‑
Y
‑
O
‑
，Y为可包含醚键、可被磺酸基取代的碳数1～40的亚烷基，Z为可被卤素原子取代的碳数1～40的亚烷基，p为1以上的整数，R
e
为氢原子、碳数1～40的烷基、碳数1～40的氟烷基、或碳数6～20的芳基。
[0042]作为碳数1～40的烷基，直链状、分支链状、环状均可，作为其具体例，可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其特征在于，包含：包含导电性聚合物的电荷传输性物质、有机硅烷化合物、和溶剂。2.根据权利要求1所述的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述导电性聚合物为p型共轭均聚物。3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述导电性聚合物为聚噻吩衍生物。4.根据权利要求1～3中任一项所述的钙钛矿光电转换元件用电荷传输性组合物，其中，所述导电性聚合物为包含由式(1)表示的重复单元的聚噻吩衍生物，[化1]式中，R1和R2相互独立地为氢原子、碳数1～40的烷基、碳数1～40的氟烷基、碳数1～40的烷氧基、碳数1～40的氟烷氧基、碳数6～20的芳氧基、
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O
‑
[Z
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O]
p
‑
R
e
、或磺酸基，或者为R1和R2结合所形成的
‑
O
‑
Y
‑
O
‑
，Y为可包含醚键、可被磺酸基取代的碳数1～40的亚烷基，Z为可被卤素原子取代的碳数1～40的亚烷基，p为1以上，R
e
为氢原子、碳数1～40的烷基、碳数1～40的氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原峻，前田真一，藤原隆，下位裕子，王胖胖，八寻正幸，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：