有机光电转换元件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种有机光电转换元件，其具有阴极、通过涂布法而形成于基板上的阳极和配置于所述阳极与阴极之间的活性层，所述阳极含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，利用光能的有机光电转换元件(有机太阳电池，光传感器等)受到了人们 关注。有机太阳电池是通过包含阳极和阴极及活性层而构成的，特别是具有包含η型半导 体和ρ型半导体的活性层的本体异质结型太阳能电池受到了关注。有机太阳电池的阳极通 常使用由铟锡氧化物andium Tin Oxide 简称IT0)组成的透明薄膜(参见例如，Applied Physics Letters Vol. 58(1991) 1062 页)。由ITO组成的薄膜通常是通过溅射法在基板上制作的，该方法需要真空装置，因 此生产性差。在此，从生产性的观点考虑，优选通过更简便的涂布法制作透明电极。例如， 已知有具备使用高导电性的PED0T/PSS (聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚(4-苯乙 烯磺酸)(PSS))并通过涂布法而形成的透明阳极的光电转换元件(参见Applied Physics Letters Vol. 92 (2008) 143307 Applied Physics Letters Vol. 92(2008)233308 页)。具体来说，该透明电极是使用在PED0T/PSS的悬浮液中添加了二甲基亚砜 (dimethylsulfoxide 简称DMS0)的涂布液，并利用涂布法而形成的。
技术实现思路
但是，具备使用PED0T/PSS而形成的阳极的光电转换元件的光电转换效率不充 分。本专利技术的目的在于提供一种使用通过涂布法就容易形成的透明或半透明阳极且 光电转换效率高的有机光电转换元件。本专利技术涉及一种有机光电转换元件，其具有阴极、通过涂布法而形成于基板上的 阳极和配置于所述阳极与阴极之间的活性层，所述阳极含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物。另外，本专利技术还涉及有机光电转换元件，其中还包含以与所述活性层及所述阳极 相接的方式配置于所述活性层与所述阳极之间、且使用PH值为5 9的溶液通过涂布法形 成的功能层。另外，本专利技术还涉及所述活性层是通过涂布法形成的所述有机光电转换元件。另外，本专利技术还涉及活性层含有共轭高分子化合物和富勒烯衍生物的有机光电转 换元件。另外，本专利技术还涉及一种有机光电转换元件的制造方法，其为具有阳极、阴极和配 置于所述阳极与阴极之间的活性层的有机光电转换元件的制造方法，该方法包括使用含 有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物的涂布液，利用涂布法在 基板上形成阳极的工序；利用涂布法形成活性层的工序；和形成阴极的工序。具体实施例方式以下，对本专利技术进行详细说明。〈有机光电转换元件〉本专利技术的有机光电转换元件具有阴极、通过涂布法形成于基板上的阳极和配置于 所述阳极与阴极之间的活性层，所述阳极含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺 的衍生物的混合物。本实施方式的有机光电转换元件是按照从基板一侧依次层叠阳极、活 性层、阴极而构成的。活性层与阳极之间、和/或活性层与阴极之间可能会设置后述的功能层等规定层。有机光电转换元件的阳极及阴极中的至少一方是透明或半透明电极，从该透明或 半透明电极吸收光。对于本实施方式的有机光电转换元件，在阳极是透明或半透明的、且使 用透明或半透明基板的情况下，透过基板、阳极吸收光。由透明或半透明电极入射的光能 被构成活性层的受电子性化合物和/或供电子性化合物吸收，电子与空穴结合而生成激发 子。如果生成的激发子迁移，达到受电子性化合物和供电子性化合物邻接的异质结界面，则 由于界面上各自的HOMO能量及LUMO能量不同，电子和空穴分离，产生能够独立迁移的电荷 (电子和空穴)。产生的电荷可以通过向各个电极迁移而作为电能(电流)提供到外部。(基板)基板优选是制作有机光电转换元件时不产生变形的基板。作为基板的材料，可以 列举例如玻璃、塑料、硅。在不透明基板上制作有机光电转换元件时，优选与设置于基板一 侧的阳极相反一侧的阴极是透明或半透明的，通过使用这种透明或半透明的阴极，可以从 阴极一侧吸收光。(阳极)阳极含有聚苯胺和/或聚苯胺的衍生物，是使用含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或 聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物的涂布液，利用涂布法在基板上形成的。也可以在基板 与阳极之间配置例如，配线及规定的平整膜等。由于含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺 与聚苯胺的衍生物的混合物的阳极是通过涂布法形成的，因此可以通过简易的工艺制造表 现出高光电转换效率的有机光电转换元件。阳极中聚苯胺和/或聚苯胺的衍生物的比例，以阳极的重量为基准优选为20重 量％以上，更优选为50%重量以上，进一步优选阳极实质上由聚苯胺和/或聚苯胺的衍生 物组成。利用涂布法形成阳极时使用的溶液含有形成阳极的材料和溶剂。形成阳极的材料 是指聚苯胺和/或聚苯胺的衍生物，从溶解性的观点考虑，优选这些材料为高分子化合物。 在本说明书中，高分子化合物是指聚苯乙烯换算的数均分子量为500以上的化合物。作为 聚苯胺及其衍生物的例子，可以列举含有以下所示的多个结构式中的一个以上作为重复单 元的化合物。权利要求1.一种有机光电转换元件，其具有阴极、通过涂布法而形成于基板上的阳极和配置于 所述阳极与阴极之间的活性层，所述阳极含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物。2.根据权利要求1所述的有机光电转换元件，其中还包含以与所述活性层及所述阳极 相接的方式配置于所述活性层与所述阳极之间、且使用PH值为5 9的溶液通过涂布法形 成的功能层。3.根据权利要求1或2所述的有机光电转换元件，其中所述活性层是通过涂布法形成的。4.根据权利要求1 3中任一项所述的有机光电转换元件，其中活性层含有共轭高分 子化合物和富勒烯衍生物。5.一种有机光电转换元件的制造方法，其为具有阳极、阴极和配置于所述阳极与阴极 之间的活性层的有机光电转换元件的制造方法，该方法包括使用含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物的涂布液，利 用涂布法在基板上形成阳极的工序； 利用涂布法形成活性层的工序；和 形成阴极的工序。全文摘要本专利技术涉及一种有机光电转换元件，其具有阴极、通过涂布法而形成于基板上的阳极和配置于所述阳极与阴极之间的活性层，所述阳极含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物。文档编号H01L51/42GK102132437SQ20098013282公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月29日专利技术者上谷保则 申请人:住友化学株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种有机光电转换元件，其具有阴极、通过涂布法而形成于基板上的阳极和配置于所述阳极与阴极之间的活性层，所述阳极含有聚苯胺、聚苯胺的衍生物或聚苯胺与聚苯胺的衍生物的混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：上谷保则，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP