[發(fā)明專利]有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980110177.4
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN101978525A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 上谷保則
• 申請（專利權(quán)）人: 住友化學(xué)株式會社
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 朱丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件。

背景技術(shù)

近年來，利用光能的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件(有機(jī)太陽能電池、光傳感器等)備受矚目，為了改善其諸特性，正在研究在其活性層和電極之間含有具有各種各樣功能的功能層的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件。作為含有功能層的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件的例子，公知的有一種太陽能電池，其中，陽極和該功能層鄰接，該功能層為使用含有聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚(4-苯乙烯磺酸)(PSS)的強(qiáng)酸性的溶液所形成的層。(“Technical?Digest?of?the?International?PVSEC-17”、17th?InternationalPhotovoltaic?Science?and?Engineering?Conference(PVSEC-17)OrganizingCommittee(第十七屆國際光伏科學(xué)與工程大會組委會)、2007年12月3日發(fā)行、6P-P5-17、pp1046-1047)。

但是，對上述的光電轉(zhuǎn)換元件而言，光電轉(zhuǎn)換效率未必充分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種光電轉(zhuǎn)換效率高的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件。

本發(fā)明提供一種有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件，其具有陽極、陰極、活性層和功能層，該陽極含有金屬，該陽極和該功能層鄰接，該功能層使用pH?5～9的溶液形成。

具體實施方式

下面，詳細(xì)地說明本發(fā)明。

<有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件>

本發(fā)明的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件，具有陽極、陰極、活性層和功能層，該陽極含有金屬，該陽極和該功能層鄰接，使用pH為5～9的溶液形成有該功能層。功能層優(yōu)選在與陽極鄰接的面的相反側(cè)的面與活性層鄰接。

本發(fā)明的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件所具有的功能層，優(yōu)選由高分子化合物形成，更優(yōu)選由導(dǎo)電性高的高分子化合物形成。

導(dǎo)電性高的高分子化合物的導(dǎo)電性通常按電導(dǎo)率計為10^-5～10⁵S/cm，優(yōu)選為10^-3～10⁴S/cm。

通過使導(dǎo)電性高的高分子化合物形成的功能層鄰接于陽極及活性層，可以提高陽極和活性層的密合性，同時可以提高從活性層向陽極(太陽能電池中的正極)的電洞(空穴)注入效率。用于形成功能層的溶液為含有構(gòu)成功能層的材料和溶劑的溶液，其溶液pH為5～9的范圍。從提高有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件的光電轉(zhuǎn)換效率的觀點考慮，優(yōu)選pH為6～8。作為溶劑，可舉出水、醇等。作為醇的例子，可舉出甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁氧基乙醇、甲氧基丁醇等。該溶液也可以含有2種以上的這些溶劑。作為構(gòu)成功能層的材料的例子，可舉出含有噻吩二基的高分子化合物、含有苯胺二基的高分子化合物、含有吡咯二基的高分子化合物等。這些高分子化合物也可以具有磺酸基等酸基，作為其例，可舉出具有磺酸基等酸基作為取代基的聚(噻吩)、聚(苯胺)。該聚(噻吩)、聚(苯胺)也可以進(jìn)一步具有取代基，作為其例，可舉出鹵素原子、碳數(shù)1～20的烷基、碳數(shù)1～20的烷氧基、碳數(shù)6～60的芳基、式(5)表示的基團(tuán)，從對水、醇溶劑的溶解性的觀點考慮，優(yōu)選具有烷氧基、式(5)表示的基團(tuán)。

(式(5)中、g表示1～6的整數(shù)，h表示0～5的整數(shù)。)

在本發(fā)明中，溶液也含有乳劑(emulsion)、懸浮液(suspension)等分散體系。

在本發(fā)明中，溶液的pH值的測定使用pH試紙進(jìn)行。

作為上述功能層具有的功能，可舉出提高空穴向陽極的注入效率的功能、防止從活性層注入電子的功能、提高空穴的輸送能力的功能、提高蒸鍍陽極時的平坦性的功能、在用涂布法制作陽極的情況下保護(hù)活性層不受溶劑侵蝕的功能、反射從陰極入射的光的功能、抑制活性層劣化的功能等。

作為功能層，可舉出空穴(電洞)注入層、空穴輸送層、電子阻擋層等。

本發(fā)明的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件具有的陽極含有金屬。陽極也可以含有金屬的氧化物、金屬的鹵化物，但在將金屬的重量設(shè)定為100的情況下，優(yōu)選金屬的氧化物的重量和金屬的鹵化物的重量的合計為10以下，實際上更優(yōu)選陽極僅由金屬形成。