[發明專利]光電轉換器件、攝像裝置和太陽能電池

無效

• 申請號: 201210253909.9
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102903852A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 榎修;二瓶歩未
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H04N5/225;H04N5/335
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;武玉琴

相關申請的交叉參考

本申請包含與2011年7月28日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP?2011-165184所公開的內容相關的主題，因此將該日本優先權申請的全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及采用有機光電轉換材料的光電轉換器件，還涉及設置有該光電轉換器件的攝像裝置和太陽能電池。

背景技術

在具有相關技術的結構的圖像傳感器中，光電二極管設置于硅基板上并且在光電二級管上形成有濾色器，在這樣的圖像傳感器中，由于濾色器造成的光的損失而導致了光的利用效率的劣化。

另外，由于透過濾色器的光的波長是受到限制的，所以為了防止當顏色再現時產生偽色(false?color)，光學低通濾波器是必需的，而該光學低通濾波器也導致了光的損失。

為了對這樣的問題進行改善，曾提出了采用有機光電轉換材料的光電轉換器件(例如，參見專利文獻JP-A-2003-332551、JP-A-2005-303266和JP-A-2006-100767)。

在彩色攝像裝置(圖像傳感器)中使用了采用有機光電轉換材料的光電轉換器件的情況下，能夠在有機光電轉換材料的內部對入射光進行光電轉換，而不會產生由于濾色器而導致的任何損失。

因此，能夠改善光的利用效率。

例如可以按照如下方式來構造采用有機光電轉換材料的光電轉換器件：在第一電極和第二電極之間設置由有機光電轉換材料形成的光電轉換膜，并且在位于光照射側的那個電極上使用具有透光性的導電材料。上述具有透光性的導電材料的示例包括銦錫氧化物(Indium?Tin?Oxide；ITO)等，并且該導電材料通常具有大的功函數。

這里，在曾經提出的光電轉換器件中，使用諸如喹吖啶酮衍生物(quinacridone?derivative)等有機光電轉換材料作為光電轉換膜。在使用喹吖啶酮衍生物的情況下，優點之一是改善了光電轉換效率。

然而，由于喹吖啶酮衍生物的電離勢(ionization?potential)小，所以當向具有大的功函數的電極施加正電壓時易于產生空穴注入漏電流。

結果，即使在無光的狀態下電流值仍較大，也就是說，暗時電流增大了，因而靈敏度降低了。

因此，為了減小空穴注入漏電流并提高靈敏度，曾提出了采用除上述光電轉換膜之外的功函數調整膜等的技術(例如，參照專利文獻JP-A-2007-81137)。

然而，當采用除光電轉換膜之外的功函數調整膜等并且形成了多層時，由于膜的數量的增加，因而結構和制造工藝就變得復雜。

于是，材料成本和制造成本增大。

另外，當采用了功函數調整膜等并且形成了多層時，由于界面電阻等增大了，所以也減小了作為信號的光電流的值，并且降低了光電轉換器件的量子效率。

發明內容

鑒于上述問題，本發明期望提供一種如下結構的光電轉換器件：在該結構的光電轉換器件中，具有足夠的靈敏度且能夠實現低成本。本發明還期望提供設置有該光電轉換器件的攝像裝置和太陽能電池。

本發明一個實施方案的光電轉換器件具有光電轉換層，所述光電轉換層被形成得包含硫靛衍生物(thioindigo?derivative)。

本發明另一個實施方案的攝像裝置設置有固體攝像器件，在所述固體攝像器件中形成有分別包含光電轉換部的多個像素。所述攝像裝置包括將入射光會聚的聚光光學部。所述固體攝像器件包括：光電轉換層，所述光電轉換層被布置于所述光電轉換部的上方并且包含硫靛衍生物；以及有機濾色器層，所述有機濾色器層被布置于所述光電轉換部的上方。

此外，本發明上述實施方案的所述攝像裝置還包括信號處理部。所述固體攝像器件通過接收由所述聚光光學部會聚的光來進行光電轉換。所述信號處理部對經過光電轉換后的信號進行處理。

本發明又一個實施方案的太陽能電池因照射到光電轉換層上的光而產生電動力。所述太陽能電池包括：第一電極，所述第一電極是由透光性導電材料制成的；第二電極；以及所述光電轉換層，所述光電轉換層被夾置于所述第一電極與所述第二電極之間并且包含硫靛衍生物。

根據本發明上述實施方案的所述光電轉換器件的結構，由于具有包含硫靛衍生物的光電轉換層，所以所述光電轉換層的電離勢更高。

因此，能夠抑制由于空穴注入漏電流而導致的暗時電流的產生。

而且，因為僅在所述光電轉換層中就能夠抑制由于空穴注入漏電流而導致的暗時電流的產生，所以不需要設置用于抑制空穴注入的功函數調整膜等以致于形成多層。