光电转换元件及其制造方法技术

光电转换元件（10）具有在第1电极（30）和第2电极（70）之间夹持电子输送层（40）、光电转换层（50）和空穴输送层（60）的结构。电子输送层（40）含有下式（1）的物质及其反应物。在（1）式中，M从碱金属、碱土金属、2B、3B族的金属、过渡金属中选择，X从卤素、羧酸酯基、烷氧基、烷基及下式表示的乙酰丙酮基中选择，a根据M的价数来确定，是正整数。下式中，R1、R2从氢、或碳原子数1～20直链或支链的烷基和烷氧基中选择，R1、R2可以相同或不同。M（X）a（1）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
[0001 ] 本专利技术涉及通过光电转换将光能转换成电能的光电转换元件。
技术介绍
关于有机太阳能电池(光电转换元件)，由于可以期待富于柔软性，而且大面积化、轻重量和简易廉价的制作方法，因此认为有望开发出新时代的太阳能电池。目前，面向有机太阳能电池的实用化，大幅提高转换效率成为重要课题。为了提高光电转换元件(有机太阳能电池)的光电转换效率，研究了各种受主材料。现有的光电转换元件，通过使受主材料的LUMO (最低未占分子轨道)能级比PCBM低，来谋求增大开路电压。这些受主材料的LUMO能级与PCBM不同，要求其适用的电子输送层用的材料也与以往不同。另一方面,用于高效率地输送由光电转换层产生的电荷的电子输送层的开发正在推进。以往，作为电子输送层，已知有TiOx、Cs2C03、ZnO等。〔现有技术文献〕〔专利文献〕〔非专利文献 I) A.K.K.Kyaw, X.ff.Sun, C.Y.Jiang, G.Q.Lo, D.ff.Zhao, D.L.Kwong,Applied Physics Letters93,221107 (2008)〔非专利文献 2〕P.de Bruyn, D.J.D.Moet, P.ff.M.Blom, Organic Electronics, 11,1419-1422 (2010)〔非专利文献 3〕C.Waldauf, Μ.Morana, P.Denk, P.Schilinsky, K.Coakley,S.A.Choulis, C.J.Brabec,Applied Physics Letters,89,233517 (2006)〔非专利文献 4〕Hua-Hsien Liao, L1-Min Chen, Zheng Xu, Gang Li, and YangYang, APPLIED PHYSICS LETTERS92,173303 (2008)
技术实现思路
专利技术要解决的问题在电子输送层使用TiOJ^情况下，形成TiOx前体的溶液的制作工序复杂，进而，由于从前体到TiOx的反应需要在大气下长期放置，因此生产率下降是不可避免的。另外，在电子输送层使用Cs2CO3的情况下，由于Cs2CO3的导电性低，因此如果将电子输送层大幅度地薄型化到几纳米水平，则太阳能电池性能就无法体现。然而，旋涂法、口模式涂布法等现有的成膜方法很难均匀地形成几纳米的膜厚，因此难以应对元件的大型化。另外，在电子输送层的膜厚不均匀的情况下，变得难以可靠地防止光电转换层与电子输出电极的接触。如果光电转换层和电子输出电极接触，则转换效率大幅降低，因此获得转换效率高的元件的成品率下降。在电子输送层使用ZnO的情况下，有必要进行高温煅烧(300°C)，故作为基板无法使用耐热性低的塑料材料。本专利技术鉴于上述课题而完成，其目的在于，提供一种能谋求光电转换元件的光电转换效率提高，并且也能支持大型化、塑料基板的技术。用于解决问题的方案本专利技术的一种方式是光电转换兀件。该光电转换兀件，其特征在于，具备光电转换层、在光电转换层的一个主表面侧设置的电子输出电极、在光电转换层的另一个主表面侧设置的空穴输出电极、在光电转换层和电子输出电极之间设置的电子输送层，电子输送层含有下式的物质及其反应物。M (X) a(I)在上述(I)式中，M从碱金属、碱土金属、2B、3B族的金属、过渡金属中选择，X从卤素、羧酸酯基、烷氧基、烷基及下式表示的乙酰丙酮基中选择，a根据M的价数来确定，是正整数。〔化I〕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，包括：光电转换层，在所述光电转换层的一个主表面侧设置的电子输出电极，在所述光电转换层的另一个主表面侧设置的空穴输出电极，以及在所述光电转换层和所述电子输出电极之间设置的电子输送层；其中，所述电子输送层含有下式的物质及其反应物，M（X）a????????（1）在上述（1）式中，M从碱金属、碱土金属、2B、3B族的金属、和过渡金属中选择，X从卤素、羧酸酯基、烷氧基、烷基和下式表示的乙酰丙酮基中选择，a根据M的价数来确定，是正整数，在上式中，R1、R2从氢、或碳原子数1～20直链或支链的烷基、烷氧基中选择，R1和R2可以相同或不同。FDA0000450051440000011.jpg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.17 JP 2011-178394;2011.10.14 JP 2011-22741.一种光电转换兀件，其特征在于，包括: 光电转换层， 在所述光电转换层的一个主表面侧设置的电子输出电极， 在所述光电转换层的另一个主表面侧设置的空穴输出电极，以及 在所述光电转换层和所述电子输出电极之间设置的电子输送层； 其中，所述电子输送层含有下式的物质及其反应物， M (X) a(I) 在上述(I)式中，M从碱金属、碱土金属、2B、3B族的金属、和过渡金属中选择，X从卤素、羧酸酯基、烷氧基、烷基和下式表示的乙酰丙酮基中选择，a根据M的价数来确定，是正整数， 2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述(I)式中的X是羧酸酯基或乙酰丙酮基，所述电子输送层中的羧基吸收系数在0.SXlO5Cnr1以上、2.SXlO5Cnr1以下。3.根据权利要求1或2所述的光电转换元件，其特征在于，所述电子输送...

【专利技术属性】
技术研发人员：市林拓，朝野刚，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石能源株式会社，
类型：
国别省市：