[发明专利]光电转换元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换元件及其制造方法。

背景技术

近年来，提出了将钙钛矿化合物用于活性层的光电转换元件。

例如，非专利文献1中记载了一种光电转换元件，其中，在作为透明电极的ITO上，涂布包含聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸)(PE DOT/PSS)的溶液而成膜，由此形成空穴注入层，在空穴注入层上涂布包含钙钛矿化合物的溶液而成膜，由此形成活性层，在活性层上涂布包含富勒烯衍生物[6，6]-苯基C₆₁-丁酸甲酯(C₆₀PCBM)的溶液而成膜，由此形成电子传输层，在电子传输层上蒸镀阴极材料而形成阴极。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Journal of Material Chemistry A、2014、2号、p.15897

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述非专利文献1所述的光电转换元件中，所得光电转换效率并不充分。

因此，本发明的目的为提供可得到高光电转换效率的光电转换元件及其制造方法。

用于解决问题的手段

即，本发明提供以下[1]～[10]的发明。

[1]一种光电转换元件，其具有阳极、阴极、设置于阳极与阴极之间的包含钙钛矿化合物的活性层和设置于阳极与活性层之间的空穴注入层，

空穴注入层为在下文中所示的水清洗处理后的残膜率测定中残膜率为80％以上的层，

空穴注入层的材料为选自聚噻吩及其衍生物、芳香族胺化合物、以及在重复单元中具备包含具有至少3个取代基的苯基的芳香族胺残基的高分子化合物中的1种以上的材料。

＜水清洗处理后的残膜率测定方法＞

在单边1英寸的正方形的基板上通过旋涂法进行涂布成膜而形成膜，使得形成与进行光电转换元件中的空穴注入层的成膜时同等的膜厚，然后在膜上以弯月状载置水，静置30秒钟后，以4000rpm进行旋转而甩尽水，由此进行水清洗处理。

用触针式膜厚计测定水清洗处理前后的膜厚，将(水清洗处理后的膜厚/水清洗处理前的膜厚)×100(％)的值作为水清洗处理后的残膜率。

[2]一种光电转换元件，其具有阳极、阴极、设置于阳极与阴极之间的包含钙钛矿化合物的活性层和设置于阳极与活性层之间的空穴注入层，

空穴注入层为在上文中所示的水清洗处理后的残膜率测定中残膜率为80％以上的层，

空穴注入层的材料为选自芳香族胺化合物和在重复单元中具备芳香族胺残基的高分子化合物中的1种以上的材料，并且

空穴注入层的厚度为15nm以下。

[3]如[1]或[2]所述的光电转换元件，其具有依次层叠有支撑基板、上述阳极、上述空穴注入层、上述活性层和上述阴极的结构。

[4]如[1]～[3]中任一项所述的光电转换元件，其还具有设置于上述活性层与上述阴极之间的电子传输层。

[5]如[4]所述的光电转换元件，上述电子传输层为

通过涂布包含选自富勒烯类和富勒烯类的衍生物中的1种以上的材料的涂布液而形成的层。

[6]如[1]～[5]中任一项所述的光电转换元件，其还具有设置于上述空穴注入层与上述活性层之间的空穴传输层。

[7]如[1]～[6]中任一项所述的光电转换元件，上述活性层为通过涂布法形成的层。

[8]一种有机光传感器，其具有[1]～[7]中任一项所述的光电转换元件。

[9]一种光电转换元件的制造方法，所述光电转换元件具有支撑基板、阳极、阴极、设置于阳极与阴极之间的包含钙钛矿化合物的活性层和设置于阳极与活性层之间的空穴注入层，

所述光电转换元件的制造方法包括：

在形成于支撑基板上的阳极上形成空穴注入层的工序、和

在空穴注入层上形成活性层的工序，

空穴注入层为在上文中所示的水清洗处理后的残膜率测定中残膜率为80％以上的层，

空穴注入层的材料为选自聚噻吩及其衍生物、芳香族胺化合物、以及在重复单元中具备包含具有至少3个取代基的苯基的芳香族胺残基的高分子化合物中的1种以上的材料。

[10]一种光电转换元件的制造方法，所述光电转换元件具有支撑基板、阳极、阴极、设置于阳极与阴极之间的包含钙钛矿化合物的活性层和设置于阳极与活性层之间的空穴注入层，

所述光电转换元件的制造方法包括：