[发明专利]有机光电转换元件的空穴捕集层用组合物

说明书

包含含有式(1)的聚苯胺衍生物的电荷传输性物质、氟系表面活性剂、金属氧化物纳米粒子和溶剂的有机光电转换元件的空穴捕集层用组合物给予与有机光电转换元件的活性层的密合性优异的薄膜。{R¹～R⁶各自独立地表示氢原子、卤素原子、硝基、氰基、磺酸基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数1～20的硫代烷氧基、碳原子数1～20的烷基等，R¹～R⁴中的一个为磺酸基，剩余的R¹～R⁴中的一个以上为碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数1～20的硫代烷氧基、碳原子数1～20的烷基等，m和n是满足0≤m≤1、0≤n≤1且m+n＝1的数。}

技术领域

本发明涉及有机光电转换元件的空穴捕集层用组合物。

背景技术

有机光电转换元件是使用有机半导体将光能转换为电能的器件，例如可列举出有机太阳能电池。

有机太阳能电池是在活性层、电荷传输物质中使用了有机物的太阳能电池元件，由M.Gratzel开发的色素增感太阳能电池(dye-sensitized solar cell)和由C.W.Tang开发的有机薄膜太阳能电池已公知(非专利文献1、2)。

由于均在为轻质-薄膜、可柔性化的方面、可采用卷对卷进行生产的方面等具有与现在主流的无机系太阳能电池不同的优点，因此期待着新的市场形成。

其中，有机薄膜太阳能电池具有不含电解质、不含重金属化合物等优点，而且最近由UCLA的小组报道了光电转换效率(以下简写为PCE)为10.6％，由于此等理由，集中了大量的关注(非专利文献3)。

另一方面，有机薄膜太阳能电池与现有的使用了硅系材料的光电转换元件相比，由于在低照度下也显示高光电转换效率、可进行元件的薄化和像素微细化、能够兼具滤色器的性质等优点，因此不仅是太阳能电池用途，而且作为以图像传感器为首的光传感器用途也受到了关注(专利文献1、2、非专利文献4)。以下除了有机太阳能电池(色素增感太阳能电池和有机薄膜太阳能电池)以外还包含光传感器等用途在内统称为有机光电转换元件(以下也有时简写为OPV)。

有机光电转换元件具有活性层(光电转换层)、电荷(空穴、电子)捕集层和电极(阳极、阴极)等而构成。

这些中，活性层和电荷捕集层一般采用真空蒸镀法形成，在真空蒸镀法中，在批量生产工艺产生的复杂性、装置的高成本化、材料的利用效率等方面存在问题。

从这些方面出发，作为空穴捕集层用的涂布型材料，也有时使用PEDOT/PSS等这样的水分散性高分子有机导电材料，但由于PEDOT/PSS水分散液具有固体成分容易凝集的性质，因此存在容易产生涂布膜的缺陷、容易发生涂布装置的阻塞、腐蚀这样的问题，而且即使在耐热性这样的方面也不充分，在大量生产化上残留有各种课题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-234460号公报

专利文献2：日本特开2008-258474号公报

非专利文献

非专利文献1：Nature,第353卷,737-740(1991)

非专利文献2：Appl.Phys.Lett.,第48卷,183-185(1986)

非专利文献3：Nature Photonics第6卷,153-161(2012)

非专利文献4：Scientific Reports,第5卷:7708,1-7(2015)

发明内容

发明要解决的课题