光电转换元件、光电转换元件的制造方法和电子设备技术

本发明专利技术提供一种能获得高的光电转换效率的光电转换元件、能抑制该光电转换元件每个元件的偏差且能用简易工序制造的光电转换元件的制造方法和具有该光电转换元件、可靠性高的电子设备。光电转换元件（１０）是以第一电极（３０）和第二电极（６０）相对的方式配置设有第一电极（３０）的第一衬底（２０）和设有第二电极（６０）的第二衬底（７０），在它们之间，在第一电极（３０）侧设置光电转换层（４０），在第二电极（６０）侧设置电解质层（５０），通过密封部（８０）密封它们的外周部。光电转换层（４０）是具有至少一个的吸收光而产生载流子的光吸收体、且一端部结合在第一电极（３０）内面上的聚合物分子（聚合物）构成的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电转换元件、光电转换元件的制造方法和电子设备。
技术介绍
迄今为止，作为对环境友好的电源，使用硅的的光电转换元件即太阳能电池正在受到瞩目。使用硅的太阳能电池中，还有在人造卫星等上使用的单结晶硅型太阳能电池，但是作为使用的太阳能电池，特别是使用多结晶硅的太阳能电池和使用无定型硅的太阳能电池开始在工业上和家庭中实用化。但是，这些使用硅的太阳能电池任何一种制造成本都很高，并且因为在制造中需要很大的能量，也不一定称为节省能量的电源。作为代替它们的第二代太阳能电池开发，并提出了制造成本便宜，并且制造能量消耗少的色素敏化型太阳电池(例如参见专利文献1)。但是该太阳能电池为了具有在半导体层上简单地吸附色素的构成，会有产生的电子(载流子)在半导体层中不能有效地传导，不能在外部电路中取出的问题。专利文献1：特开2002-175844号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能获得高的光电转换效率的光电转换元件、能抑制该光电转换元件每个元件的特性偏差且能用简易的工序制造的光电转换元件的制造方法和具有该光电转换元件、可靠性高的电子设备。本专利技术的目的通过下述专利技术来实现。关于本专利技术的光电转换元件，其具有：第一电极、第二电极和在所述第一电极和所述第二电极之间设置的光电转换层，所述光电转换层包含聚合物，所述聚合物至少具有一个光吸收体，该光吸收体吸收光而产生至少一种载流子，所述聚合物的一端部结合在所述第一电极的第二电极侧的面上。-->所述光电转变元件中因为在所述第一电极上结合具有所述光吸收体的所述聚合物，因此，在所述光吸收体中生成的载流子可以迅速地移动到所述第一电极上，由此能制得具有高光电转换效率的光电转换元件。所述光转换元件中，所述聚合物也可以在从主链分支的侧链上具有所述光吸收体。在所述侧链上具有所述光吸收体的聚合物的聚合比较容易控制，在所述聚合物中含有的所述光吸收体的数量可以在某种程度下控制。因此，可以容易获得期望的光电转换效率。所述光电转换元件中，所述光吸收体也可以含有香豆素骨架。含有香豆素骨架的化合物一般比较牢固，化学上比较稳定，因而能制造耐用次数等优良的光电转换元件。优选所述光电转换元件中，所述聚合物在比所述光吸收体靠近所述第一电极的一侧具有至少一个载流子传播部，所述载流子传播部传播由所述光吸收体产生的载流子的向所述第一电极的移动。通过适宜选择所述载流子传播部，可以调整从所述光吸收体向所述第一电极的载流子移动速度，或者自所述第一电极的反向载流子移动速度。所述光电转换元件中，所述聚合物的主链的部分也可以作为所述载流子传播部发挥功能。作为所述载流子传播部通过使用所述聚合物主链的一部分，利用相对于载流子移动的结合的相互作用(贯穿结合(スル一ボンド)相互作用)也成为可能，可以更迅速且可靠地使载流子移动到所述第一电极上。所述光电转换元件中，所述载流子传播部优选含有富勒烯(フラ一レン)骨架。富勒烯骨架因为电子受容性优良，所述聚合物具有串联型电子移动系的功能，为了使载流子可以从光吸收体向所述第一电极迅速移动，并且能抑制自所述第一电极的反向电子移动，能期待电荷分离状态的长寿命化。另外，在所述载流子传播部中含有的富勒烯骨架也可以直接吸收光，而产生载流子。本专利技术的光电转换元件的制造方法，其是具有在第一电极和第二电极之间配置的光电转换层的光电转换元件的制造方法，其特征在于，包括：在所述第一电-->极上担载含在所述光电转换层的第一部分的第一工序；和形成与所述第一部分的至少一部分结合、且含在所述光电转换层的第二部分的第二工序。由此，能抑制光电转换元件每个元件的特性偏差，用简单的工艺制造光电转换元件。优选所述光电转换元件的制造方法中，所述第一部分和所述第二部分中至少任一部分含有至少一个吸收光而产生载流子的光吸收体。由此，例如第一部分通过具有至少一个的带载流子传播部这样的结构，载流子传播部将光吸收体产生的载流子向第一电极传播，可以使载流子非常迅速地向第一电极移动，进一步提高光电转换效率。所述光电转换元件的制造方法中，优选在所述第一部分和所述第一电极之间存在有与所述第一电极表面结合的第三部分，所述第一部分通过所述第三部分的存在而担载在所述第一电极上。由此，例如通过适宜选择第三部分的结构，由活性聚合能容易合成在第一电极表面上结合的聚合物(聚合物分子)。所述光电转换元件的制造方法中，优选所述第一部分和所述第二部分的至少任一部分由单体聚合来形成。由此，能通过更简易的工序制造光电转换元件。所述光电转换元件的制造方法中，优选所述第二工序含有所述单体的活性聚合，进行所述活性聚合的期间，与所述单体反应的生长末端再生，在所述生长末端上结合由所述第一工序得到的所述第一部分中含有的取代基。通过活性聚合，聚合物的生长过程中因为生长末端再生，与单体和聚合活性部分结合，因此，单体被消耗，聚合反应停止后，加入新的单体，再进行聚合反应。因而，通过改变反应体系中供给的单体量，可以精密地控制合成的聚合物的聚合度，由此，可以适宜调整该聚合物具有的光吸收体等的数量。并且，因为能获得聚合度均匀的聚合物，形成的光电转换层中，能在每个面内和元件上某种程度均匀地控制聚合物具有的光吸收体等的数目。因此，能抑制每个元件的偏差，且能用简易的工序形成具有期望光电转换效率的光电转换层。本专利技术的电子设备的特征在于具有本专利技术的光电转换元件。由此，能获得可靠性高的电子设备。-->附图说明[图1]表示本专利技术光电转换元件的一个例子的剖面图。[图2]具有图1所示的光电转换元件的光电转换层的示意图。[图3]表示图2所示的光电转换层的一个例子的示意图。[图4]用于说明制造图1所示的光电转换元件的方法的示意图。[图5]用于说明制造图1所示的光电转换元件的方法的示意图。[图6]本专利技术光电转换元件的另一个例子具有的光电转换层的示意图。[图7]表示图6所示的光电转换层的一个例子的示意图。[图8]用于说明制造另一个光电转换元件的方法的示意图。[图9]用于说明制造另一个光电转换元件的方法的示意图。[图10]表示电子计算器的俯视图。[图11]表示手机(包含PHS)的立体图。[符号说明]1……聚合物分子2……光吸收体3……结构单元4……接触部分5……光电转换部6……分支部7，7’……生长末端8……载流子传播部9……载流子输送部10……光电转换元件20……第一衬底30……第一电极40……光电转换层50……电解质层60……第二电极70……第二衬底-->80……密封部90……外部电路100……电子计算器101……本体部102……显示部103……操作按钮104……光电转换元件设置部200……手机201……本体部202……显示部203……操作按钮204……受话口205……送话口206……光电转换元件设置部。具体实施方式下面示出本专利技术的光电转换元件、光电转换元件的制造方法和电子设备，详细说明适合的实施方式。<第一实施方式>首先，说明本专利技术的光电转换元件的一个例子。图1是表示本专利技术光电转换元件的一个例子的截面，图2是表示具有图1所示的光电转换元件的光电转换层的示意图，图3是表示光电转换层的一个例子的示意图，图4和图5是分别表示制造图1所示光电转换元件的方法的示意图。图1所示的光电转换元件10是以第一电极30和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电转换元件，其特征在于，具有：第一电极、第二电极和在所述第一电极和所述第二电极之间设置的光电转换层，所述光电转换层包含聚合物，所述聚合物至少具有一个光吸收体，该光吸收体吸收光而产生至少一种载流子，所述聚 合物的一端部结合在所述第一电极的第二电极侧的面上。

【技术特征摘要】
JP 2006-2-10 2006-0345481.一种光电转换元件，其特征在于，具有：第一电极、第二电极和在所述第一电极和所述第二电极之间设置的光电转换层，所述光电转换层包含聚合物，所述聚合物至少具有一个光吸收体，该光吸收体吸收光而产生至少一种载流子，所述聚合物的一端部结合在所述第一电极的第二电极侧的面上。2.如权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述聚合物在从主链分支的侧链上具有所述光吸收体。3.如权利要求1或2所述的光电转换元件，其中，所述光吸收体含有香豆素骨架。4.如权利要求1～3中任一项所述的光电转换元件，其中，所述聚合物在比所述光吸收体靠近所述第一电极的一侧具有至少一个载流子传播部，所述载流子传播部传播由所述光吸收体产生的载流子向所述第一电极的移动。5.如权利要求4所述的光电转换元件，其中，所述聚合物的主链的一部分作为所述载流子传播部发挥功能。6.如权利要求5所述的光电转换元件，其中，所述载流子传播部含有富勒烯骨架。7.一种光电转换元件的制造方法，其是具有在第一电极和第二电极之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽贵士，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]