CN101911330A - 含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件 - Google Patents

含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件 Download PDF

Info

Publication number
CN101911330A
CN101911330A CN2008801241120A CN200880124112A CN101911330A CN 101911330 A CN101911330 A CN 101911330A CN 2008801241120 A CN2008801241120 A CN 2008801241120A CN 200880124112 A CN200880124112 A CN 200880124112A CN 101911330 A CN101911330 A CN 101911330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composition
adsorbent
weight portions
fullerene derivate
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2008801241120A
Other languages
English (en)
Inventor
上谷保则
森胁章太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of CN101911330A publication Critical patent/CN101911330A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
    • H10K85/215—Fullerenes, e.g. C60 comprising substituents, e.g. PCBM
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/311—Purifying organic semiconductor materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种组合物，其特征在于：通过使吸附剂与含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物接触而得到。

Description

含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件
技术领域
本发明涉及含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件。
背景技术
富勒烯衍生物是具有电荷(电子、空穴)传输性的有机半导体材料，因此期待在有机光电转换元件(有机太阳能电池、光传感器等)等中应用。例如，已知将C70富勒烯的[6，6]苯基-丁酸甲酯衍生物(以下有时称为[70]PCBM)和氯苯的组合物用于有机太阳能电池(Angew.Chem.Int.Ed.2003，42，3371-3375页)。
发明内容
但是，将富勒烯衍生物和溶剂的组合物用于有机太阳能电池等有机光电转换元件时，该元件的光电转换效率未必充分。
本发明的目的在于，提供在用于有机光电转换元件时能够赋予优异的光电转换效率的组合物。
本发明之一提供组合物，其通过使吸附剂与含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物接触而得到。
本发明之二提供组合物，其通过在含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物中添加吸附剂，对上述组合物进行精制后，将上述吸附剂除去而得到。
本发明之三提供有机光电转换元件，其具有：至少一方为透明或半透明的一对电极、和在该电极间使用上述组合物形成的层。
本发明之四提供组合物的制造方法，其包括：在含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物中添加吸附剂，对上述组合物进行精制后，将上述吸附剂除去。
具体实施方式
本发明的组合物是通过使吸附剂与含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物接触而得到的组合物。作为本发明的组合物的实例，可以举出下述组合物，即通过在含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物中添加吸附剂，对上述组合物进行精制后，将上述吸附剂除去而得到的组合物；使含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物通过填充有吸附剂的柱而得到的组合物等。
作为富勒烯衍生物，可以列举例如C60、C70、C84、碳纳米管以及它们的衍生物。
作为C60的衍生物的实例，例如可以列举以下的物质。
Figure BPA00001178522600021
作为C70的衍生物的实例，例如可以列举以下的物质。
Figure BPA00001178522600031
作为本发明中使用的溶剂的实例，例如可以列举甲苯、二甲苯、均三甲基苯、四氢化萘、十氢化萘、联二环己烷、正丁基苯、异丁基苯、仲丁基苯、叔丁基苯等烃溶剂，四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯环己烷、溴环己烷等卤代饱和烃溶剂，氯苯、二氯苯、三氯苯等卤代不饱和烃溶剂，四氢呋喃、四氢吡喃等醚溶剂。
本发明中使用的组合物中，相对于上述溶剂1000重量份，上述富勒烯衍生物优选含有1重量份～100重量份。
作为本发明中使用的吸附剂的实例，可以列举层析法的填充剂、作为过滤助剂使用的吸附剂。作为层析法的填充剂的实例，可以列举硅胶、氧化铝、沸石、活性碳、多孔聚合物、糊精凝胶(交联葡聚糖)、聚丙烯酰胺凝胶(生物凝胶P)、离子交换树脂、纤维素离子交换体、交联葡聚糖离子交换体、纤维素粉末、钙铁石等。作为过滤助剂的实例，可以列举硅藻土、珠光体、碳系过滤助剂等。从选择性吸附杂质的观点出发，优选金属氧化物或硅的氧化物，更优选典型金属的氧化物或硅的氧化物，进一步优选硅胶、氧化铝、沸石。吸附剂的表面是亲水性，则吸附杂质，因此优选。
与本发明中使用的组合物接触的吸附剂的量，相对于该组合物所含的上述溶剂100000重量份，优选为1～100000重量份，更优选为10～100000重量份，进一步优选为100～100000重量份。
作为本发明中的精制，可以列举添加吸附剂后放置组合物的方法、添加吸附剂后搅拌组合物的方法等，优选搅拌的方法。作为放置的时间，优选1小时～100小时。作为搅拌时间，优选1分钟～100小时。
可以在室温下进行搅拌，也可以边加热边进行搅拌，其温度通常为-20℃～200℃的范围。
本发明中吸附剂的除去，可以通过使用了过滤器的过滤等进行。
通过使吸附剂与组合物接触，通常组合物中的杂质被吸附剂吸附等，从组合物中除去。
作为被吸附剂除去的杂质，可以列举富勒烯衍生物被氧化而成的化合物、在富勒烯衍生物侧链具有酯基的情况下为酯基水解而成的化合物等。
本发明中组合物可以进一步含有给电子性化合物。上述给电子性化合物可以是低分子化合物，也可以是高分子化合物。作为低分子化合物的实例，可以列举酞菁、金属酞菁、卟啉、金属卟啉、低聚噻吩、并四苯、并五苯、红荧烯等。作为高分子化合物的实例，可以列举聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚亚苯基亚乙烯及其衍生物、聚亚噻吩基亚乙烯(polythienylenevinylene)及其衍生物、聚芴及其衍生物等。从通过精制得到的组合物的涂布性的观点出发，优选高分子化合物。
在本发明的组合物含有给电子性化合物时，富勒烯衍生物的量相对于给电子性化合物100重量份，优选为10～1000重量份，更优选为50～500重量份。
本发明的组合物，是通过使吸附剂与含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物接触后，通常将上述吸附剂除去而得到的组合物。作为本发明的组合物，还可以举出将吸附剂除去后、进而将溶剂除去而得到的富勒烯衍生物或组合物。
<有机光电转换元件>
本发明的有机光电转换元件，具有：至少一方为透明或半透明的一对电极、和在该电极间使用本发明的组合物形成的层。
接着，对有机光电转换元件的工作机理进行说明。从透明或半透明的电极入射的光能被受电子性化合物和/或给电子性化合物吸收，生成电子和空穴耦合的激子。生成的激子进行迁移，到达受电子性化合物和给电子性化合物邻接的异质结界面时，则由于界面的各HOMO能量和LUMO能量的不同，电子和空穴分离，产生能够独立运动的电荷(电子和空穴)。产生的电荷分别向电极迁移，从而能够以电能(电流)的形式取出到外部。
作为本发明的有机光电转换元件的实例，可以举出具有至少一方为透明或半透明的一对电极、和至少一层由本发明的组合物形成的层作为设置在该电极间的有机层的有机光电转换元件。
本发明的有机光电转换元件中，可以在至少一方的电极和该元件中的有机层之间设置附加的层。作为附加的层，例如可以举出传输空穴或电子的电荷传输层。
本发明的有机光电转换元件，除了使用本发明的组合物形成的层以外，特别是在本发明的组合物不含给电子性化合物的情况下，可以具有含有给电子性化合物的层。向本发明的组合物中添加了给电子性化合物后，可以形成有机光电转换元件所含的层。作为给电子性化合物，可以举出例如前述的化合物。
向该组合物添加给电子性化合物时，关于富勒烯衍生物的比例，相对于给电子性化合物100重量份，优选为10～1000重量份，更优选为50～500重量份。
由本发明的组合物形成的层的厚度，通常为1nm～100μm，优选为2nm～1000nm，更优选为5nm～500nm，进一步优选为20nm～200nm。
本发明的有机光电转换元件，通常在基板上形成。该基板只要是形成电极且在形成有机物的层时无变化即可。作为基板的材料的实例，可以列举例如玻璃、塑料、高分子膜、硅。在不透明的基板的情况下，优选相对的电极(即距离基板远的电极)为透明或半透明。
作为上述透明或半透明的电极材料，可以列举导电性的金属氧化物膜、半透明的金属薄膜等。具体有使用含有氧化铟、氧化锌、氧化锡、和作为它们的复合体的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌等的导电性材料制作的膜(NESA等)，还可以使用金、铂、银、铜等，优选ITO、氧化铟锌、氧化锡。作为电极的制作方法，可以列举真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀敷法等。作为电极材料，可以使用聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物等有机透明导电膜。此外，作为电极材料，可以使用金属、导电性高分子等，优选地，一对电极中的一个电极优选功函数小的材料。可以使用例如锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等金属，以及它们中2种以上的合金，或者它们中的1种以上与金、银、铂、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中的1种以上的合金，石墨或石墨层间化合物等。
作为合金的实例，可以列举镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金等。
作为用作附加的层即缓冲层的材料，可以使用氟化锂等碱金属、碱土金属的卤化物、氧化物等。也可以使用氧化钛等无机半导体的微粒。
<有机层的制造方法>
上述有机层的制造方法，可以举出例如由本发明的组合物成膜的方法。
成膜可以使用旋涂法、浇铸法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、分配器印刷法、喷嘴涂布法、毛细管涂布法等涂布法，优选旋涂法、苯胺印刷法、喷墨印刷法、分配器印刷法。
本发明的有机光电转换元件，通过从透明或半透明的电极照射太阳光等光，在电极间产生光电动势，可以作为有机薄膜太阳能电池工作。
通过将多个有机薄膜太阳能电池集成，也能够作为有机薄膜太阳能电池模块使用。
在电极间施加了电压的状态下，通过从透明或半透明的电极照射光，有光电流流过，能够作为有机光传感器工作。通过将多个有机光传感器集成，也能够作为有机图像传感器使用。
实施例
以下，为了更详细地说明本发明而示出实施例，但本发明并不限于这些实施例。
在以下的实施例中，聚苯乙烯换算的数均分子量和重均分子量采用GPC实验室(ラボラトリ一)制GPC(PL-GPC2000)求得。作为测定用的样品，使用将聚合物以约1重量％的浓度溶解于邻二氯苯中得到的溶液。GPC的移动相使用邻二氯苯，在测定温度140℃下以1mL/分钟的流速流动。作为柱，使用以3根串联的方式将PLGEL 10μmMIXED-B(PL实验室制)连接而成的柱。
合成例1
(聚合物1的合成)
Figure BPA00001178522600071
在经氩置换的2L四口烧瓶中装入化合物A(7.928g、16.72mmol)、化合物B(13.00g、17.60mmol)、甲基三辛基氯化铵(商品名：aliquat336，Aldrich制，CH3N[(CH2)7CH3]3Cl，密度0.884g/ml，25℃，汉高公司的商品名)(4.979g)和甲苯405ml，边搅拌边用氩使体系内冒泡30分钟。加入二氯双(三苯膦)钯(II)(0.02g)，升温到105℃，边搅拌边滴入2mol/L的碳酸钠水溶液42.2ml。滴加结束后反应5小时，加入苯基硼酸(2.6g)和甲苯1.8ml，在105℃下搅拌16小时。加入甲苯700ml和7.5％二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物水溶液200ml，在85℃下搅拌3小时。将水层除去后，用60℃的离子交换水300ml洗涤2次，用60℃的3％醋酸300ml洗涤1次，进而用60℃的离子交换水300ml洗涤3次。使有机层通过填充有钙铁石、氧化铝、二氧化硅的柱，用热甲苯800ml对柱进行洗涤。将溶液浓缩到700ml后，注入2L的甲醇，使其再沉淀。过滤聚合物并回收，用500ml的甲醇、丙酮、甲醇洗涤。在50℃下真空干燥一晚，从而得到下述式表示的五噻吩基-芴低聚物(以下称为“聚合物1”)12.21g。
Figure BPA00001178522600081
聚合物1的聚苯乙烯换算的数均分子量为5.4×104，重均分子量为1.1×105。
合成例2
(富勒烯衍生物的水解物和富勒烯衍生物的混合物(化合物C)的合成)
在[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFA LOT序号：07G058E)50mg(0.05mmol)中，加入甲苯5mL和四氢呋喃5mL，在室温下搅拌3小时使其溶解。然后在体系内加入2M氢氧化钠水溶液5mL，在室温下搅拌10小时。
搅拌结束后，将氢氧化钠水溶液除去，加入1.7M盐酸水溶液5mL，搅拌12小时。然后将盐酸水溶液除去后，再次反复同样的操作后，加入离子交换水5mL进行洗涤而除去，用硫酸镁干燥得到的有机层后过滤分离，进行浓缩，从而得到富勒烯衍生物的水解物和富勒烯衍生物的混合物50mg。将其称为化合物C。
实施例1
(组合物1的制造)
将作为富勒烯衍生物的25重量份的[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFA LOT序号：07G058E)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合。然后，添加10重量份的硅胶(和光纯药制Wakogel C-300粒径45～75μm)作为吸附剂，在23℃搅拌12小时。接着，用孔径1.0μm的特氟隆(注册商标)过滤器将吸附剂过滤除去，制造组合物1。
实施例2
(组合物2的制造)
将作为富勒烯衍生物的22.5重量份的[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFA LOT序号：07G058E)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1、作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯和2.5重量份的化合物C混合。然后，添加10重量份的硅胶(和光纯药制Wakogel C-300粒径45～75μm)作为吸附剂，在23℃搅拌12小时。接着，用孔径1.0μm的特氟隆(注册商标)过滤器将吸附剂过滤除去，制造组合物2。
实施例3
(组合物3的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[70]PCBM(フロンテイアカ一ボン公司制E110LOT序号：7A0170-D)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合。然后，添加10重量份的硅胶(和光纯药制Wakogel C-300粒径45～75μm)作为吸附剂，在23℃搅拌12小时。接着，用孔径1.0μm的特氟隆(注册商标)过滤器将吸附剂过滤除去，制造组合物3。
实施例4
(组合物4的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[70]PCBM(フロンテイアカ一ボン公司制E110LOT序号：7A0170-D)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合。然后，添加10重量份的氧化铝(和光纯药制活性氧化铝粒径～75μm pH＝9～11)作为吸附剂，在23℃搅拌12小时。接着，用孔径1.0μm的特氟隆(注册商标)过滤器将吸附剂过滤除去，制造组合物4。
实施例5
(组合物5的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[60]PCBM(フロンテイアカ一ボン公司制E100LOT序号：7B084-A)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合。然后，添加10重量份的硅胶(和光纯药制Wakogel C-300粒径45～75μm)作为吸附剂，在23℃搅拌12小时。接着，用孔径1.0μm的特氟隆(注册商标)过滤器将吸附剂过滤除去，制造组合物5。
比较例1
(组合物6的制造)
将作为富勒烯衍生物的25重量份的[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFA LOT序号：07G058E)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合，制造组合物6。
比较例2
(组合物7的制造)
将作为富勒烯衍生物的22.5重量份的[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFA LOT序号：07G058E)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1、作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯和2.5重量份的化合物C混合，制造组合物7。
比较例3
(组合物8的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[70]PCBM(フロンテイアカ一ボン公司制E110LOT序号：7A0170-D)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合，制造组合物8。
比较例4
(组合物9的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[60]PCBM(フロンテイアカ一ボン公司制E100LOT序号：7B084-A)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合，制造组合物9。
实施例6
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
对采用溅射法以150nm的厚度带有ITO膜的玻璃基板进行臭氧UV处理，进行表面处理。接着，使用上述组合物1，采用旋涂进行涂布，得到有机薄膜太阳能电池的活性层(膜厚约180nm(活性层膜厚示于表1))。然后，在真空中在室温下进行60分钟干燥。然后，采用真空蒸镀机以膜厚4nm蒸镀氟化锂，接着以膜厚100nm蒸镀Al。蒸镀时的真空度全部为1～9×10-3Pa。得到的有机薄膜太阳能电池的形状为2mm×2mm的正方形。对得到的有机薄膜太阳能电池，使用太阳模拟器(分光计器制、商品名OTENTO-SUNII：AM1.5G滤光器，辐射照度100mW/cm2)，照射一定的光，测定产生的电流和电压，求出光电转换效率。将测定结果示于表1。
实施例7
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物1而使用组合物2以外，采用与实施例6相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
实施例8
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
对采用溅射法以150nm的厚度带有ITO膜的玻璃基板进行臭氧UV处理，进行表面处理。接着，使用上述组合物3，采用旋涂进行涂布，得到有机薄膜太阳能电池的活性层(膜厚约100nm(活性层膜厚示于表1))。然后，在真空中在室温下进行60分钟干燥。然后，采用真空蒸镀机以膜厚4nm蒸镀氟化锂，接着以膜厚100nm蒸镀Al。蒸镀时的真空度全部为1～9×10-3Pa。得到的有机薄膜太阳能电池的形状为2mm×2mm的正方形。对得到的有机薄膜太阳能电池，使用太阳模拟器(分光计器制、商品名OTENTO-SUNII：AM1.5G滤光器，辐射照度100mW/cm2)，照射一定的光，测定产生的电流和电压，求出光电转换效率。将测定结果示于表1。
实施例9
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物3而使用组合物4以外，采用与实施例8相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
实施例10
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物3而使用组合物5以外，采用与实施例8相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
比较例5
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物1而使用组合物6以外，采用与实施例6相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
比较例6
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物1而使用组合物7以外，采用与实施例6相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
比较例7
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物3而使用组合物8以外，采用与实施例8相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
比较例8
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物3而使用组合物9以外，采用与实施例8相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
实施例11
(组合物10的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFALOT序号：8C059E)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合。然后，添加100重量份的离子交换树脂(オノガノ(株)制アンバ一リスト15JS-HG·DRY)作为金属离子吸附剂，搅拌12小时。接着，用孔径1.0μm的特氟隆(注册商标)过滤器将吸附剂过滤除去，制造组合物10。
实施例12
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物3而使用组合物10以外，采用与实施例8相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
比较例9
(组合物11的制造)
将作为富勒烯衍生物的15重量份的[70]PCBM(アメリカンダイソ一ス公司制ADS71BFA LOT序号：8C059E)、作为给电子体化合物的5重量份的聚合物1和作为溶剂的1000重量份的邻二氯苯混合，制造组合物11。
比较例10
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
除了代替组合物3而使用组合物11以外，采用与实施例8相同的方法来制作有机薄膜太阳能电池，测定光电转换效率。将测定结果示于表1。
表1
  富勒烯衍生物(与给电子体的重量比)  吸附剂(相对于溶液的重量％)  膜厚(nm)   光电转换效率(％)
实施例6   ADS71BFA(5.0)   硅胶(1.0)   180   4.9
实施例7   ADS71BFA/化合物C(4.5/0.5)   硅胶(1.0)   180   4.4
实施例8   E110(3.0)   硅胶(1.0)   100   2.6
实施例9   E110(3.0)   氧化铝(1.0)   100   2.2
实施例10   E100(3.0)   硅胶(1.0)   100   3.3
实施例12   ADS71BFA(3.0)   离子交换树脂(10.0)   100   4.5
比较例5   ADS71BFA(5.0) 无   180   4.3
比较例6   ADS71BFA/化合物C(4.5/0.5) 无   180   3.8
比较例7   E110(3.0) 无   100   1.8
比较例8   E100(3.0) 无   100   3.0
比较例10   ADS71BFA(3.0) 无   100   3.8
-评价-
由表1可知，使用用硅胶、氧化铝或离子交换树脂吸附处理过的组合物而制作的有机光电转换元件，与使用没有进行吸附处理的组合物而制作的有机光电转换元件相比，显示出更高的光电转换效率。
产业上的利用可能性
使用本发明的组合物，能够制造显示优异的光电转换效率的有机光电转换元件，因此本发明在工业上极其有用。

Claims (10)

1.一种组合物，其中，其通过使吸附剂与含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物接触而得到。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，其通过在含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物中添加吸附剂，对所述组合物精制后，将所述吸附剂除去而得到。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，该组合物还含有给电子性化合物。
4.根据权利要求1～3任一项所述的组合物，其中，吸附剂为金属氧化物或硅的氧化物。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中，吸附剂为典型金属的氧化物。
6.根据权利要求4所述的组合物，其中，吸附剂为硅胶。
7.根据权利要求4所述的组合物，其中，吸附剂为氧化铝。
8.根据权利要求4所述的组合物，其中，吸附剂为离子交换树脂。
9.一种有机光电转换元件，其中，其具有使用权利要求1～8中任一项所述的组合物而形成的层。
10.一种组合物的制造方法，其中，在含有富勒烯衍生物和溶剂的组合物中添加吸附剂，对所述组合物进行精制后，将所述吸附剂除去。
CN2008801241120A 2008-01-09 2008-12-25 含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件 Pending CN101911330A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-001932 2008-01-09
JP2008001932 2008-01-09
JP2008201646A JP2009188373A (ja) 2008-01-09 2008-08-05 フラーレン誘導体を含む組成物およびそれを用いた有機光電変換素子
JP2008-201646 2008-08-05
PCT/JP2008/073945 WO2009087948A1 (ja) 2008-01-09 2008-12-25 フラーレン誘導体を含む組成物およびそれを用いた有機光電変換素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101911330A true CN101911330A (zh) 2010-12-08

Family

ID=40853066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801241120A Pending CN101911330A (zh) 2008-01-09 2008-12-25 含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100276643A1 (zh)
EP (1) EP2239797A4 (zh)
JP (1) JP2009188373A (zh)
KR (1) KR20100110355A (zh)
CN (1) CN101911330A (zh)
WO (1) WO2009087948A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109932400A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 Tcl集团股份有限公司 一种复合膜及其制备方法与应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5511250B2 (ja) 2009-07-24 2014-06-04 地方独立行政法人 大阪市立工業研究所 メタノフラーレン誘導体及びそれを用いた光電変換素子
JP6599336B2 (ja) * 2013-09-11 2019-10-30 メルク パテント ゲーエムベーハー シクロヘキサジエンフラーレン誘導体
KR102314226B1 (ko) * 2020-05-15 2021-10-15 부산대학교 산학협력단 태양전지용 활성층 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 태양전지

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0363287A (ja) * 1989-07-31 1991-03-19 Showa Sangyo Co Ltd ホスファチジルイノシトールの濃縮方法
DE4338672A1 (de) * 1993-11-12 1995-08-17 Hoechst Ag Amino-ureido- und thioureido-fulleren-Derivate und Verfahren zu deren Herstellung
US7547429B2 (en) * 2003-05-30 2009-06-16 Eiichi Nakamura Fullerene derivatives and processes for producing the same
EP1805825B1 (en) * 2004-09-24 2011-08-24 Plextronics, Inc. Heteroatomic regioregular poly(3-substituted thiophenes) in photovoltaic cells
JP4759286B2 (ja) * 2005-02-23 2011-08-31 シャープ株式会社 有機太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2007180190A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 有機太陽電池
JP5062766B2 (ja) * 2006-05-09 2012-10-31 独立行政法人科学技術振興機構 フラーレン誘導体を含む光電変換材料
JP5323393B2 (ja) * 2007-09-12 2013-10-23 住友化学株式会社 フラーレン誘導体
JP2009135237A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Nagoya Institute Of Technology 溶解性フラーレン誘導体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109932400A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 Tcl集团股份有限公司 一种复合膜及其制备方法与应用
CN109932400B (zh) * 2017-12-15 2021-10-22 Tcl科技集团股份有限公司 一种复合膜及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009188373A (ja) 2009-08-20
EP2239797A4 (en) 2011-09-14
WO2009087948A1 (ja) 2009-07-16
US20100276643A1 (en) 2010-11-04
EP2239797A1 (en) 2010-10-13
KR20100110355A (ko) 2010-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mahmoudi et al. Graphene and its derivatives for solar cells application
Keru et al. A review on carbon nanotube/polymer composites for organic solar cells
CN102084513B (zh) 光电转换元件
US11854751B2 (en) Light-transmitting electrode having carbon nanotube film, solar cell, method for producing light-transmitting electrode having carbon nanotube film, and method for manufacturing solar cell
Song et al. Prospects and challenges of organic/group IV nanomaterial solar cells
CN102576809A (zh) 有机光电转换元件
Adedeji et al. Light trapping using copper decorated nano-composite in the hole transport layer of organic solar cell
Barbero et al. Functional Single‐Walled Carbon Nanotubes and Nanoengineered Networks for Organic‐and Perovskite‐Solar‐Cell Applications
JP5920341B2 (ja) 有機光電変換素子、その製造方法及び太陽電池
Chowdhury et al. Prospects of graphene as a potential carrier‐transport material in third‐generation solar cells
CN101978525A (zh) 有机光电转换元件
CN101911330A (zh) 含有富勒烯衍生物的组合物和使用了该组合物的有机光电转换元件
Amollo et al. Improved short-circuit current density in bulk heterojunction solar cells with reduced graphene oxide-germanium dioxide nanocomposite in the photoactive layer
US20110132453A1 (en) Organic photoelectric conversion element and production method thereof
US20110042665A1 (en) Organic photoelectric conversion element and manufacturing method therefor
CN102576806A (zh) 有机光电转换元件的制造方法
Kymakis et al. Graphene oxide-like materials in organic and perovskite solar cells
Kim et al. Carbon nanomaterials in organic photovoltaic cells
CN102017213A (zh) 有机光电转换元件及其制造方法
Jin et al. Vertically aligned carbon nanotubes for organic photovoltaic devices
Kumar et al. Carbon-based electrodes for perovskite photovoltaics
JP2011049204A (ja) 有機光電変換素子、それを用いた太陽電池及び光センサアレイ
Miletic FUNCTIONAL CHROMOPHORES FOR LIGHT-HARVESTING APPLICATIONS
Varghese et al. Polythiophene Nanocomposites and their Applications
JP6743812B2 (ja) 有機光電変換素子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101208