[發明專利]有機光電轉換元件的制造方法

無效

• 申請號: 201080047013.4
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN102576806A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 清家崇廣;大西敏博
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及有機光電轉換元件的制造方法以及能夠通過該制造方法獲得的有機光電轉換元件。

背景技術

有機光電轉換元件通常通過依次實施如下工序而制造，即(1)在基板上形成第1電極的工序；(2)在第1電極上形成第1電荷輸送層的工序；(3)在第1電荷輸送層上形成活性層的工序；(4)在活性層上形成第2電荷輸送層的工序；以及(5)在上述第2電荷輸送層上形成第2電極的工序。

有機光電轉換元件以活性層、受電子性層、供電子性層之類的包含有機化合物的層(有時稱為有機層。)作為必要構成要素。已知的是，有機層由于在外部環境中存在的氧氣等而容易劣化，另外在形成有機層后的工序、特別是電極形成工序之類的在高溫下處理的工序中，有機層會劣化、或喪失功能。

以抑制由上述元件制造工序引起的有機層的劣化為目的，已知有如下有機光電轉換元件的制造方法：使在玻璃基板上蒸鍍了金(Au)的結構體與在形成了ITO電極的玻璃基板上依次設置有TiO₂膜和P3HT/PCBM混合膜的結構體進行層疊(參照非專利文獻1)。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：Solar?Energy?Materials?and?Solar?Cells，Vol.93(2009)pp.1681-1684

發明內容

然而，根據上述現有技術，對于在玻璃基板上蒸鍍了作為電極的金的結構體和在玻璃基板上依次設置了ITO電極、TiO₂膜以及作為活性層的P3HT/PCBM混合膜的結構體，在100℃～150℃的加熱條件下使金與活性層接觸，制造有機光電轉換元件。因此，現有的制造方法依然存在有機層由于制造工序中所用的高溫而劣化，從而不僅光電轉換效率降低，而且喪失功能的情況。

本發明人等對于有機光電轉換元件的制造方法進行深入研究，結果發現通過以能夠耐受高溫處理的部件形成另行設置的結構體，并將該結構體與形成活性層之類的不耐高溫的有機層的結構體接合，能夠解決上述課題，從而完成本發明。

即本發明提供下述有機光電轉換元件的制造方法及有機光電轉換元件。

〔1〕一種有機光電轉換元件的制造方法，其為具有第1基板、第2基板、由設置于該第1基板的第1電極和設置于該第2基板的第2電極構成的一對電極、以及在上述一對電極間夾持的活性層的有機光電轉換元件的制造方法，其包括如下工序：在設置于上述第1基板的上述第1電極上形成第1電荷輸送層的工序；在上述第1電荷輸送層上形成活性層而形成第1層疊結構體的工序；在設置于上述第2基板的上述第2電極上形成第2電荷輸送層而形成第2層疊結構體的工序；以及使設置于上述第1層疊結構體的活性層與設置于上述第2層疊結構體的第2電荷輸送層接觸，并將上述第1層疊結構體與上述第2層疊結構體接合的接合工序。

〔2〕一種有機光電轉換元件的制造方法，其為具有第1基板、第2基板、由設置于該第1基板的第1電極和設置于該第2基板的第2電極構成的一對電極、以及在上述一對電極間夾持的活性層的有機光電轉換元件的制造方法，其包括如下工序：在設置于上述第1基板的上述第1電極上形成第1電荷輸送層的工序；在上述第1電荷輸送層上形成第1導電型層而形成第1層疊結構體的工序；在設置于上述第2基板的上述第2電極上形成第2電荷輸送層、在該第2電荷輸送層上形成第2導電型層而形成第2層疊結構體的工序；以及使上述第1導電型層與上述第2導電型層接觸而接合，形成由上述第1導電型層和上述第2導電型層層疊而成的上述活性層的接合工序。

〔3〕根據〔1〕或〔2〕所述的有機光電轉換元件的制造方法，接合工序為擠壓第1基板和第2基板中的任意一方或雙方的加壓工序。

〔4〕根據〔1〕～〔3〕中任一項所述的有機光電轉換元件的制造方法，接合工序在比常溫更高溫的溫度條件下進行。

〔5〕根據〔4〕所述的有機光電轉換元件的制造方法，接合工序在高于40℃且低于100℃的溫度條件下進行。

〔6〕根據〔1〕～〔5〕中任一項所述的有機光電轉換元件的制造方法，接合工序在如下所述的溶劑蒸氣氛圍下進行，即，使第1層疊結構體的與第1基板相反側的露出層和第2層疊結構體的與第2基板相反側的露出層中的任意一方或雙方的露出層的表面溶解的溶劑蒸氣氛圍。

〔7〕根據〔6〕所述的有機光電轉換元件的制造方法，作為溶劑蒸氣，使用芳香族烴的蒸氣或脂肪族烴的蒸氣。

〔8〕根據〔6〕所述的有機光電轉換元件的制造方法，作為溶劑蒸氣，使用水蒸氣或醇的蒸氣。