[发明专利]有机光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机光电转换元件。

背景技术

近年来，利用光能的有机光电转换元件(有机太阳能电池、光传感器等)备受瞩目，为了改善其诸特性，正在研究在其活性层和电极之间含有具有各种各样功能的功能层的有机光电转换元件。作为含有功能层的有机光电转换元件的例子，公知的有一种太阳能电池，其中，阳极和该功能层邻接，该功能层为使用含有聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚(4-苯乙烯磺酸)(PSS)的强酸性的溶液所形成的层。(“Technical Digest of the International PVSEC-17”、17th InternationalPhotovoltaic Science and Engineering Conference(PVSEC-17)OrganizingCommittee(第十七届国际光伏科学与工程大会组委会)、2007年12月3日发行、6P-P5-17、pp1046-1047)。

但是，对上述的光电转换元件而言，光电转换效率未必充分。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种光电转换效率高的有机光电转换元件。

本发明提供一种有机光电转换元件，其具有阳极、阴极、活性层和功能层，该阳极含有金属，该阳极和该功能层邻接，该功能层使用pH 5～9的溶液形成。

具体实施方式

下面，详细地说明本发明。

<有机光电转换元件>

本发明的有机光电转换元件，具有阳极、阴极、活性层和功能层，该阳极含有金属，该阳极和该功能层邻接，使用pH为5～9的溶液形成有该功能层。功能层优选在与阳极邻接的面的相反侧的面与活性层邻接。

本发明的有机光电转换元件所具有的功能层，优选由高分子化合物形成，更优选由导电性高的高分子化合物形成。

导电性高的高分子化合物的导电性通常按电导率计为10^-5～10⁵S/cm，优选为10^-3～10⁴S/cm。

通过使导电性高的高分子化合物形成的功能层邻接于阳极及活性层，可以提高阳极和活性层的密合性，同时可以提高从活性层向阳极(太阳能电池中的正极)的电洞(空穴)注入效率。用于形成功能层的溶液为含有构成功能层的材料和溶剂的溶液，其溶液pH为5～9的范围。从提高有机光电转换元件的光电转换效率的观点考虑，优选pH为6～8。作为溶剂，可举出水、醇等。作为醇的例子，可举出甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁氧基乙醇、甲氧基丁醇等。该溶液也可以含有2种以上的这些溶剂。作为构成功能层的材料的例子，可举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。这些高分子化合物也可以具有磺酸基等酸基，作为其例，可举出具有磺酸基等酸基作为取代基的聚(噻吩)、聚(苯胺)。该聚(噻吩)、聚(苯胺)也可以进一步具有取代基，作为其例，可举出卤素原子、碳数1～20的烷基、碳数1～20的烷氧基、碳数6～60的芳基、式(5)表示的基团，从对水、醇溶剂的溶解性的观点考虑，优选具有烷氧基、式(5)表示的基团。

(式(5)中、g表示1～6的整数，h表示0～5的整数。)

在本发明中，溶液也含有乳剂(emulsion)、悬浮液(suspension)等分散体系。

在本发明中，溶液的pH值的测定使用pH试纸进行。

作为上述功能层具有的功能，可举出提高空穴向阳极的注入效率的功能、防止从活性层注入电子的功能、提高空穴的输送能力的功能、提高蒸镀阳极时的平坦性的功能、在用涂布法制作阳极的情况下保护活性层不受溶剂侵蚀的功能、反射从阴极入射的光的功能、抑制活性层劣化的功能等。

作为功能层，可举出空穴(电洞)注入层、空穴输送层、电子阻挡层等。

本发明的有机光电转换元件具有的阳极含有金属。阳极也可以含有金属的氧化物、金属的卤化物，但在将金属的重量设定为100的情况下，优选金属的氧化物的重量和金属的卤化物的重量的合计为10以下，实际上更优选阳极仅由金属形成。