具有磺酸盐基的化合物及使用该化合物的光电转换元件制造技术

提供一种作为光电转换元件用空穴传输材料有用的由下述通式

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有磺酸盐基的化合物及使用该化合物的光电转换元件


[0001]本专利技术涉及一种具有磺酸盐基的化合物
、
使用该化合物的光电转换元件以及钙钛矿型太阳能电池
。

技术介绍

[0002]近年来，作为清洁能源，太阳光发电备受瞩目，太阳能电池的开发正在盛行
。
其中，作为低成本且能够以溶液工艺制造的下一代型太阳能电池，将钙钛矿材料用于光电转换层的太阳能电池
(
以下，标记为钙钛矿型太阳能电池
)
的开发备受瞩目
(
例如，专利文献
1、
非专利文献1～
2)。
[0003]在钙钛矿型太阳能电池中，大多在元件中使用空穴传输材料
。
作为使用目的，可以举出
(1)
提高光电转换效率
、(2)
保护易受来自水分或氧气的影响的钙钛矿材料
(
例如，非专利文献
3)。
作为标准的空穴传输材料大多使用
Spiro
‑
OMe TAD
，与该材料相比，对光电转换特性贡献高的空穴传输材料的报告较少
。
[0004]将空穴传输材料用于钙钛矿型太阳能电池的元件时，在将有机化合物用于空穴传输材料来制备元件的以往的方法中，向空穴传输材料加入作为添加剂的掺杂剂
。
该掺杂剂是为了减少空穴传输材料的电阻而使用
(
例如，非专利文献3～
4)。
[0005]但是，使用作为添加剂的掺杂剂不仅使得制造工艺变得复杂，而且会导致制造成本的增加
。
另外，有报告指出，掺杂剂导致吸湿促进
、
光电转换层的腐蚀
、
挥发导致空穴传输层的劣化，这些导致元件的特性降低
(
例如，非专利文献
5)。
因此，期望开发具有不包含掺杂剂的空穴传输层且表现出高的光电转换特性和耐久性的光电转换元件
。
另一方面，为了得到良好的光电转换效率，有时不得不使用掺杂剂
。
因此，还期望开发即使在包含掺杂剂的情况下元件特性经时降低也少的光电转换元件
。
[0006]专利文献1：国际公开第
2017/104792
号
[0007]非专利文献1：
J.Am.Chem.Soc.
，
2009
年，
131
卷，第
6050
‑
6051
页非专利文献2：
Science
，
2012
年，
388
卷，第
643
‑
647
页
[0008]非专利文献3：
Chem.Sci.
，
2019
年，
10
，第
6748
‑
6769
页
[0009]非专利文献4：
Adv.Funct.Mater.
，
29
，
24
，
2019
年，
1901296
[0010]非专利文献5：
J.Am.Chem.Soc.
，
2018
，
140
，
48
，
16720
‑
16730

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的问题在于，提供一种作为不包含添加剂即掺杂剂的光电转换元件用空穴传输材料有用的化合物
、
将该化合物用于空穴传输层的光电转换特性良好的光电转换元件以及钙钛矿型太阳能电池
。
另外，本专利技术所要解决的问题在于，还提供一种作为即使在包含掺杂剂的情况下元件特性经时降低也少的光电转换元件的空穴传输材料有用的化合物
。
[0012]为了解决上述问题，专利技术人等对提高光电转换特性方面进行了深入研究，结果发
现，通过将具有特定结构的化合物用作空穴传输层，可以得到高效率的光电转换元件以及钙钛矿型太阳能电池
。
即，本专利技术的主旨如下
。
[0013]1.
一种由下述通式
(1)
表示的化合物
。
[0014][
化
1][0015][0016][
式中，
R1是能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的烯基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的炔基
、
能够具有取代基的碳原子数3～
12
的环烷基
、
能够具有取代基的碳原子数6～
36
的芳香族烃基或者能够具有取代基的成环原子数5～
36
的杂环基，
X
表示除了氢离子之外的1价的阳离子
。
[0017]R2～
R9分别独立地表示氢原子
、
能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的烯基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的炔基
、
能够具有取代基的碳原子数3～
12
的环烷基
、
能够具有取代基的碳原子数1～
20
的直链状或支链状的烷氧基
、
能够具有取代基的碳原子数3～
10
的环烷氧基
、
能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷氧羰基
、
能够具有取代基的碳原子数1～
18
的巯基
、
能够具有取代基的碳原子数1～
20
的氨基
、
能够具有取代基的碳原子数6～
36
的芳香族烃基或者能够具有取代基的成环原子数5～
36
的杂环基
。][0018]2.
根据上述1所述的化合物，其中，在所述通式
(1)
中，
R1是能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷基
。
[0019]3.
根据上述1或者上述2所述的化合物，其中，在所述通式
(1)
中，
R2～
R9中的至少一个是能够具有取代基的碳原子数6～
36
的芳香族烃基或者能够具有取代基的碳原子数1～
20
的氨基...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种由下述通式
(1)
表示的化合物，
[
化
1]
式中，
R1是能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的烯基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的炔基
、
能够具有取代基的碳原子数3～
12
的环烷基
、
能够具有取代基的碳原子数6～
36
的芳香族烃基或者能够具有取代基的成环原子数5～
36
的杂环基，
X
表示除了氢离子之外的1价的阳离子，
R2～
R9分别独立地表示氢原子
、
能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的烯基
、
能够具有取代基的碳原子数2～
20
的直链状或支链状的炔基
、
能够具有取代基的碳原子数3～
12
的环烷基
、
能够具有取代基的碳原子数1～
20
的直链状或支链状的烷氧基
、
能够具有取代基的碳原子数3～
10
的环烷氧基
、
能够具有取代基的碳原子数1～
18
的直链状或支链状的烷氧羰基
...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井敦史，桥本真纪，大仓友也，高桥秀聪，佐藤洋，伊东俊昭，
申请(专利权)人：保土谷化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：