[發明專利]光電轉換元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201180073252.1
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN103782407A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 百瀨悟
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;洪燕

1.一種光電轉換元件，其特征在于，包括：

第一導電型無機半導體層；

貴金屬膜，設置在所述第一導電型無機半導體層表面的局部；以及

光電轉換層，具有與所述貴金屬膜接觸且含硫原子的第一導電型有機半導體柱和與所述第一導電型無機半導體層接觸且不含硫原子的第二導電型有機半導體柱。

2.如權利要求1所述的光電轉換元件，其特征在于，所述貴金屬膜含有選自于由金、銀、鉑、鈀所組成的組中的任一種材料。

3.如權利要求1或2所述的光電轉換元件，其特征在于，

所述第一導電型無機半導體層是p型無機半導體層，

所述第一導電型有機半導體柱是p型有機半導體柱，

所述第二導電型有機半導體柱是n型有機半導體柱。

4.如權利要求3所述的光電轉換元件，其特征在于，所述p型無機半導體層含有選自于由三氧化鉬（VI）、一氧化鎳（II）、一氧化二銅（I）、五氧化二釩（V）、三氧化鎢（VI）所組成的組中的任一種材料。

5.如權利要求3或4所述的光電轉換元件，其特征在于，所述p型有機半導體柱含有選自于由聚-[N-9′-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-(4′,7′-二-2-噻吩基2′,1′,3′-苯并噻二唑)]、聚-3(或3,4)-烷基噻吩-2,5-二基、聚[2,6-(4,4-雙-(2-乙基己基)-4H-環戊并[2,1-b;3,4-b]-二噻吩)-交替-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)]、聚((4,8-雙(辛氧基)苯并(1,2-b;4,5-b′)二噻吩-2,6-二基)(2-((十二烷氧基)羰基)噻吩并(3,4-b)噻吩二基所組成的組中的任一種材料。

6.如權利要求3～5中任一項所述的光電轉換元件，其特征在于，所述n型有機半導體柱含有選自于由[6,6]-苯基-C₇₁-丁酸甲酯、[6,6]-苯基-C₆₁-丁酸甲酯、富勒烯C60、富勒烯C70、富勒烯C84、茚-C60雙加成物、二苯基C62雙(丁酸甲酯)、二苯基C72雙(丁酸甲酯)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亞乙烯基-1,4-亞苯基)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-雙{2-氰基亞乙烯基亞芴基})-交替-共聚-(2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}-1,4-亞苯基)]所組成的組中的任一種材料。

7.如權利要求1或2所述的光電轉換元件，其特征在于，

所述第一導電型無機半導體層是n型無機半導體層，

所述第一導電型有機半導體柱是n型有機半導體柱，

所述第二導電型有機半導體柱是p型有機半導體柱。

8.如權利要求7所述的光電轉換元件，其特征在于，所述n型無機半導體層含有選自于由氧化鋅、氧化鈦、鋁摻雜氧化鋅、碳酸銫所組成的組中的任一種材料。

9.如權利要求7或8所述的光電轉換元件，其特征在于，所述n型有機半導體柱含有選自于由[6,6]-苯基-C61丁酸(3-乙基噻吩)酯、[1-(3-甲基羰基)丙基-1-噻吩基-6,6-亞甲基富勒烯、[6,6]-苯基-C61丁酸(2,5-二溴-3-乙基噻吩)酯、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-交替-共聚-(1,4-苯并-{2,1′,3}-噻二唑)]所組成的組中的任一種材料。

10.如權利要求7～9中任一項所述的光電轉換元件，其特征在于，所述p型有機半導體柱含有選自于由聚[[[2-乙基己氧基]甲氧基-1,4-亞苯基]-1,2-亞乙烯基]、聚(2-甲氧基-5-(3′-7′-二甲基辛氧基)-1,4-亞苯基亞乙烯基)所組成的組中的任一種材料。

11.一種光電轉換元件的制造方法，其特征在于，

在第一導電型無機半導體層的表面局部地形成貴金屬膜；

在形成有所述貴金屬膜的所述第一導電型無機半導體層的表面，涂布包括含硫原子的第一導電型有機半導體材料與不含硫原子的第二導電型有機半導體材料的混合液并進行干燥，從而形成包括與所述貴金屬膜接觸且含硫原子的第一導電型有機半導體柱、以及與所述第一導電型無機半導體層接觸且不含硫原子的第二導電型有機半導體柱的光電轉換層。