CN107431134A - 具有反射板的光电转换元件 - Google Patents

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Abstract

一种光电转换元件，其中依次层叠有支承基板、电极、活性层、电极和反射板，且波长400～700nm的光的平均透射率为10％以上，所述反射板中波长400～700nm的光的平均透射率为70％以上，并且活性层的光吸收的峰值波长的±150nm的区域的光的平均反射率为50％以上。

Description

具有反射板的光电转换元件
技术领域
本发明涉及具有反射板的光电转换元件。
背景技术
近年来提倡采用太阳能系统，所述太阳能系统使用作为光电转换元件的一个方式的pn结型的硅系太阳能电池。但是，硅系太阳能电池是不透明的，在包含外观设计性的多种生活方式中的使用用途方面受到制约。
另一方面，具有包含高分子化合物等有机化合物的活性层的有机薄膜太阳能电池中，元件构成的可选项多，也能够制作透明太阳能电池。因此，有机薄膜太阳能电池作为能够应对基于使用环境的多种需求的新技术而受到关注。例如已知依次层叠有基板、电极、空穴传输层、包含高分子化合物的活性层、功能层、电极的有机薄膜太阳能电池(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-33906号公报
发明内容
专利文献1中记载的有机薄膜太阳能电池有时也未必能够得到充分的光电转换效率。
本发明如下所述。
[1]一种光电转换元件，其中依次层叠有支承基板、电极、活性层、电极和反射板，所述光电转换元件的波长400～700nm的光的平均透射率为10％以上，
对于所述反射板而言，
波长400～700nm的光的平均透射率为70％以上并且活性层的光吸收的峰值波长的±150nm的区域的光的平均反射率为50％以上。
[2]如[1]所述的光电转换元件，其中，所述反射板的波长850～1100nm的光的平均反射率为50％以上。
[3]如[1]或[2]所述的光电转换元件，其中，所述活性层包含高分子化合物。
[4]如[3]所述的光电转换元件，其中，包含所述高分子化合物的活性层的光吸收的峰值波长为750～850nm。
[5]如[3]或[4]所述的光电转换元件，其中，所述高分子化合物为具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物。
[式(I)中，Z表示下述式(Z-1)～式(Z-7)中的任一式所示的基团，Ar1和Ar2可以相同也可以不同，表示3价的芳香族杂环基。]
[式(Z-1)～式(Z-7)中，R表示氢原子、卤素原子、氨基、氰基或1价的有机基团，在具有2个R时，它们可以相同也可以不同。]
[6]如[5]所述的光电转换元件，其中，所述式(I)所示的结构单元为下述式(II)所示的结构单元。
[式(II)中，Z表示与上文相同的含义。]
[7]如[5]或[6]所述的光电转换元件，其中，所述Z为所述式(Z-4)～式(Z-7)中的任一式所示的基团。
[8]如[5]～[7]中任一项所述的光电转换元件，其中，式(I)所示的结构单元为下述式(III)所示的结构单元，
[式(III)中，所具有的2个R可以相同也可以不同，表示与上文相同的含义。]
[9]一种太阳能电池模块，其包含[1]～[8]中任一项所述的光电转换元件。
附图说明
图1为IR截止滤光片的透射谱
图2为IR截止滤光片的反射谱
具体实施方式
以下详细地说明本发明。
<1>光电转换元件的构成
本发明的光电转换元件为如下的光电转换元件：
其中依次层叠有支承基板、电极(第1电极)、活性层、电极(第2电极)和反射板，所述光电转换元件的波长400～700nm的光的平均透射率为10％以上，
对于上述反射板而言，波长400～700nm的光的平均透射率为70％以上并且活性层的光吸收的峰值波长的±150nm的区域的光的平均反射率为50％以上。
本发明的光电转换元件优选为有机光电转换元件。有机光电转换元件表示在活性层中包含有机化合物的光电转换元件。
作为本发明的光电转换元件，可举出如下的光电转换元件：(a)第1电极为阳极、第2电极为阴极的光电转换元件；和(b)第1电极为阴极、第2电极为阳极的光电转换元件。
作为本发明的光电转换元件，可举出如下构成的光电转换元件：在支承基板上依次层叠有阳极、活性层、阴极、密封基板，并且贴合有反射板。
作为本发明的光电转换元件，还可举出如下构成的光电转换元件：在支承基板上依次层叠有阴极、活性层、阳极、密封基板，并且贴合有反射板。
阳极和阴极优选由透明或半透明的电极构成。由透明或半透明的电极入射的光在活性层中被选自后述的受电子性化合物和供电子性化合物中的1种以上的化合物吸收，由此电子和空穴结合而生成激子。该激子在活性层中移动，到达受电子性化合物和供电子性化合物进行邻接的异质结表面时，由于界面上的各个HOMO能量与LUMO能量的不同，电子和空穴发生分离，产生能够独立移动的电荷(电子和空穴)。所产生的电荷分别向电极移动，从而可以作为电能(电流)被提取至外部。
本发明的光电转换元件具有透明性。具体地，对于本发明的光电转换元件而言，波长400～700nm的光的平均透射率为10％以上。从外观设计性的观点出发，波长400～700nm的光的平均透射率优选20％以上、更优选30％以上、进一步优选40％以上、特别优选45％以上。
(支承基板)
本发明的光电转换元件通常形成在支承基板上。支承基板适合使用在制作光电转换元件时不发生化学变化的基板。作为支承基板，例如可举出玻璃基板、塑料基板、高分子膜等，支承基板适合使用透光性高的基板。
本发明的光电转换元件中，通常从支承基板侧引入光。
(阳极)
阳极使用导电性的金属氧化物膜、金属薄膜、和包含有机物的导电膜等。具体地，使用氧化铟、氧化锌、氧化锡、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide：简称ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide：简称IZO)、金、铂、银、铜、铝、聚苯胺及其衍生物、以及聚噻吩及其衍生物等的薄膜。它们中，阳极适合使用ITO、IZO、氧化锡的薄膜。例如使用将上述的构成阳极的薄膜的膜厚设为光发生透射的程度的厚度的透明或半透明的电极作为阳极。
(活性层)
活性层可以采取单层的形态或层叠有多层的形态。单层结构的活性层由含有受电子性化合物和供电子性化合物的层构成。
层叠有多层的结构的活性层例如由层叠有含有供电子性化合物的第一活性层、和含有受电子性化合物的第二活性层的层叠体构成。此时，第一活性层相对于第二活性层而言更靠近阳极地进行配置。
活性层优选利用涂布法形成。活性层优选包含高分子化合物，可以单独含有一种高分子化合物，也可以组合含有两种以上高分子化合物。为了提高活性层的电荷传输性，可以在活性层中混合选自供电子性化合物和受电子性化合物中的1种以上的化合物。
光电转换元件中使用的受电子性化合物优选为如下的化合物，即，其HOMO能量高于供电子性化合物的HOMO能量，并且其LUMO能量高于供电子性化合物的LUMO能量。
供电子性化合物可以为低分子化合物，也可以为高分子化合物。作为低分子的供电子性化合物，可举出酞菁、金属酞菁、卟啉、金属卟啉、低聚噻吩、并四苯、并五苯、红荧烯等。
作为高分子的供电子性化合物，可举出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、聚亚苯基亚乙烯基及其衍生物、聚亚噻吩基亚乙烯基及其衍生物、聚芴及其衍生物、具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物等，优选具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物。
这些高分子化合物优选为共轭高分子化合物。
(式(I)中，Ar1和Ar2可以相同也可以不同，表示3价的芳香族杂环基。)
式(I)中，Z表示下述式(Z-1)～式(Z-7)中的任一式所示的基团。
式(Z-1)～式(Z-7)中，R表示氢原子、卤素原子、氨基、氰基或1价的有机基团。作为1价的有机基团，例如可举出取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的芳烷硫基、取代或未取代的酰基、取代或未取代的酰氧基、取代或未取代的酰胺基、取代或未取代的酰亚胺基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价的杂环基、杂环氧基、杂环硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基。在式(Z-1)～式(Z-7)中的任一式中，具有2个R时，它们可以相同也可以不同。
作为R所示的卤素原子，可举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子，优选为氟原子。
取代或未取代的烷基可以为直链状也可以为支链状，也可以为环烷基。烷基的碳数通常为1～30。作为烷基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的烷基的具体例，可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、庚基、辛基、异辛基、2-乙基己基、3，7-二甲基辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等链状烷基、环戊基、环己基、金刚烷基等环烷基。
取代或未取代的烷氧基可以为直链状也可以为支链状，也可以为环烷氧基。作为烷氧基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。烷氧基的碳数通常为1～20左右。作为取代或未取代的烷氧基的具体例，可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己基氧基、壬氧基、癸氧基、3，7-二甲基辛氧基、月桂氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己氧基、全氟辛氧基、甲氧基甲氧基和2-甲氧基乙氧基。
取代或未取代的烷硫基可以为直链状也可以为支链状，可以为环烷硫基。作为烷硫基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。烷硫基的碳数通常为1～20左右。作为取代或未取代的烷硫基的具体例，可举出甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、异丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、己硫基、环己硫基、庚硫基、辛硫基、2-乙基己硫基、壬硫基、癸硫基、3，7-二甲基辛硫基、月桂硫基和三氟甲硫基。
芳基为由取代或未取代的芳香族烃除去芳香环上的1个氢原子后的原子团，碳数通常为6～60。作为取代基，例如可举出卤素原子、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基。该卤素原子、取代或未取代的烷氧基和取代或未取代的烷硫基的具体例与R所示的卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基和取代或未取代的烷硫基的具体例相同。作为芳基的具体例，可举出苯基、C1～C12烷基氧基苯基(C1～C12烷基表示碳数1～12的烷基。C1～C12烷基优选为C1～C8烷基，更优选为C1～C6烷基。C1～C8烷基表示碳数1～8的烷基，C1～C6烷基表示碳数1～6的烷基。作为C1～C12烷基、C1～C8烷基和C1～C6烷基的具体例，可举出上述烷基中说明并例示过的烷基。下同。)、C1～C12烷基苯基、1-萘基、2-萘基和五氟苯基。
芳氧基的碳数通常为6～60左右。作为芳氧基的具体例，可举出苯氧基、C1～C12烷基氧基苯氧基、C1～C12烷基苯氧基、1-萘基氧基、2-萘基氧基和五氟苯基氧基。
芳硫基的碳数通常为6～60左右。作为芳硫基的具体例，可举出苯基硫基、C1～C12烷基氧基苯基硫基、C1～C12烷基苯基硫基、1-萘基硫基、2-萘基硫基和五氟苯基硫基。
取代或未取代的芳烷基的碳数通常为7～60左右，烷基部分可以具有取代基。作为取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的芳烷基的具体例，可举出苯基-C1～C12烷基、C1～C12烷基氧基苯基-C1～C12烷基、C1～C12烷基苯基-C1～C12烷基、1-萘基-C1～C12烷基和2-萘基-C1～C12烷基。
取代或未取代的芳烷氧基的碳数通常为7～60左右，烷氧基部分可以具有取代基。作为取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的芳烷氧基的具体例，可举出苯基-C1～C12烷氧基、C1～C12烷氧基苯基-C1～C12烷氧基、C1～C12烷基苯基-C1～C12烷氧基、1-萘基-C1～C12烷氧基和2-萘基-C1～C12烷氧基。
取代或未取代的芳烷硫基的碳数通常为7～60左右，烷硫基部分可以具有取代基。作为取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的芳烷硫基的具体例，可举出苯基-C1～C12烷硫基、C1～C12烷基氧基苯基-C1～C12烷硫基、C1～C12烷基苯基-C1～C12烷硫基、1-萘基-C1～C12烷硫基和2-萘基-C1～C12烷硫基。
取代或未取代的酰基的碳数通常为2～20左右。作为酰基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的酰基的具体例，可举出乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、新戊酰基、苯甲酰基、三氟乙酰基和五氟苯甲酰基。
取代或未取代的酰氧基的碳数通常为2～20左右。作为酰氧基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的酰氧基的具体例，可举出乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、新戊酰氧基、苯甲酰氧基、三氟乙酰氧基和五氟苯甲酰氧基。
取代或未取代的酰胺基的碳数通常为1～20左右。酰胺基是指从酰胺除去与氮原子键合的氢原子而得到的基团。作为酰胺基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的酰胺基的具体例，可举出甲酰胺基、乙酰胺基、丙酰胺基、丁酰胺基、苯甲酰胺基、三氟乙酰胺基、五氟苯甲酰胺基、二甲酰胺基、二乙酰胺基、二丙酰胺基、二丁酰胺基、二苯甲酰胺基、二(三氟乙酰)胺基和二(五氟苯甲酰)胺基。
取代或未取代的酰亚胺基的碳数通常为2～20左右。酰亚胺基是指从酰亚胺除去与氮原子键合的氢原子而得到的基团。作为酰亚胺基可以具有的取代基，例如可举出卤素原子。该卤素原子的具体例与R所示的卤素原子的具体例相同。作为取代或未取代的酰亚胺基的具体例，可举出琥珀酰亚胺基和邻苯二甲酰亚胺基。
取代氨基的碳数通常为1～40左右。作为取代氨基所具有的取代基，例如，可举出取代或未取代的烷基和芳基。该取代或未取代的烷基和芳基的具体例与R所示的取代或未取代的烷基和芳基的具体例相同。作为取代氨基的具体例，可举出甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、丙基氨基、二丙基氨基、异丙基氨基、二异丙基氨基、丁基氨基、异丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、环己基氨基、庚基氨基、辛基氨基、2-乙基己基氨基、壬基氨基、癸基氨基、3，7-二甲基辛基氨基、月桂基氨基、环戊基氨基、二环戊基氨基、环己基氨基、二环己基氨基、吡咯烷基、哌啶基、二(三氟甲基)氨基、苯基氨基、二苯基氨基、C1～C12烷氧基苯基氨基、二(C1～C12烷基氧基苯基)氨基、二(C1～C12烷基苯基)氨基、1-萘基氨基、2-萘基氨基、五氟苯基氨基、吡啶基氨基、哒嗪基氨基、嘧啶基氨基、吡嗪基氨基、三嗪基氨基、苯基-C1～C12烷基氨基、C1～C12烷基氧基苯基-C1～C12烷基氨基、C1～C12烷基苯基-C1～C12烷基氨基、二(C1～C12烷基氧基苯基-C1～C12烷基)氨基、二(C1～C12烷基苯基-C1～C12烷基)氨基、1-萘基-C1～C12烷基氨基和2-萘基-C1～C12烷基氨基。
取代甲硅烷基的碳数通常为3～40左右。作为取代甲硅烷基所具有的取代基，例如，可举出取代或未取代的烷基和芳基。该取代或未取代的烷基和芳基的具体例与R所示的取代或未取代的烷基和芳基的具体例相同。作为取代甲硅烷基的具体例，可举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三对二甲苯基甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基和二甲基苯基甲硅烷基。
取代甲硅烷氧基的碳数通常为3～40左右。作为取代甲硅烷氧基所具有的取代基，例如，可举出取代或未取代的烷基和芳基。该取代或未取代的烷基和芳基的具体例与R所示的取代或未取代的烷基和芳基的具体例相同。作为取代甲硅烷氧基的具体例，可举出三甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基、三丙基甲硅烷氧基、三异丙基甲硅烷氧基、叔丁基二甲基甲硅烷氧基、三苯基甲硅烷氧基、三对二甲苯基甲硅烷氧基、三苄基甲硅烷氧基、二苯基甲基甲硅烷氧基、叔丁基二苯基甲硅烷氧基和二甲基苯基甲硅烷氧基。
取代甲硅烷硫基的碳数通常为3～40左右。作为取代甲硅烷硫基所具有的取代基，例如，可举出取代或未取代的烷基和芳基。该取代或未取代的烷基和芳基的具体例与R所示的取代或未取代的烷基和芳基的具体例相同。作为取代甲硅烷硫基的具体例，可举出三甲基甲硅烷硫基、三乙基甲硅烷硫基、三丙基甲硅烷硫基、三异丙基甲硅烷硫基、叔丁基二甲基甲硅烷硫基、三苯基甲硅烷硫基、三对二甲苯基甲硅烷硫基、三苄基甲硅烷硫基、二苯基甲基甲硅烷硫基、叔丁基二苯基甲硅烷硫基和二甲基苯基甲硅烷硫基。
取代甲硅烷氨基的碳数通常为3～80左右。作为取代甲硅烷氨基所具有的取代基，例如，可举出取代或未取代的烷基和芳基。该取代或未取代的烷基和芳基的具体例与R所示的取代或未取代的烷基和芳基的具体例相同。作为取代甲硅烷氨基的具体例，可举出三甲基甲硅烷基氨基、三乙基甲硅烷基氨基、三丙基甲硅烷基氨基、三异丙基甲硅烷基氨基、叔丁基二甲基甲硅烷基氨基、三苯基甲硅烷基氨基、三对二甲苯基甲硅烷基氨基、三苄基甲硅烷基氨基、二苯基甲基甲硅烷基氨基、叔丁基二苯基甲硅烷基氨基、二甲基苯基甲硅烷基氨基、二(三甲基甲硅烷基)氨基、二(三乙基甲硅烷基)氨基、二(三丙基甲硅烷基)氨基、二(三异丙基甲硅烷基)氨基、二(叔丁基二甲基甲硅烷基)氨基、二(三苯基甲硅烷基)氨基、二(三对二甲苯基甲硅烷基)氨基、二(三苄基甲硅烷基)氨基、二(二苯基甲基甲硅烷基)氨基、二(叔丁基二苯基甲硅烷基)氨基、二(二甲基苯基甲硅烷基)氨基。
1价的杂环基为从取代或未取代的杂环式化合物除去杂环上的1个氢原子而得的原子团。1价的杂环基的碳数通常为4～20。作为杂环式化合物，例如可举出呋喃、噻吩、吡咯、吡咯啉、吡咯烷、噁唑、异噁唑、噻唑、异噻唑、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、吡唑、吡唑啉、吡唑烷、呋咱、三唑、噻二唑、噁二唑、四唑、吡喃、吡啶、哌啶、噻喃、哒嗪、嘧啶、吡嗪、哌嗪、吗啉、三嗪、苯并呋喃、异苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、异吲哚、吲嗪、吲哚啉、异吲哚啉、色烯、色满、异色满、苯并吡喃、喹啉、异喹啉、喹嗪、苯并咪唑、苯并噻唑、吲唑、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、喹唑烷(Quinazolidine)、噌啉、酞嗪、嘌呤、蝶啶、咔唑、呫吨、菲啶、吖啶、β-咔啉、啶、菲咯啉、噻蒽、吩噁噻(Phenoxathiin)、吩噁嗪、吩噻嗪和吩嗪。作为杂环式化合物可以具有的取代基，例如可举出卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基和取代或未取代的烷硫基。该卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基和取代和取代或未取代的烷硫基的具体例与R所示的卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基和取代或未取代的烷硫基的具体例相同。作为杂环基，优选芳香族杂环基。
作为杂环氧基，可举出上述1价的杂环基上键合氧原子而成的式(A-1)所示的基团。作为杂环氧基的具体例，可举出噻吩基氧基、C1～C12烷基噻吩基氧基、吡咯基氧基、呋喃基氧基、吡啶基氧基、C1～C12烷基吡啶基氧基、咪唑基氧基、吡唑基氧基、三唑基氧基、噁唑基氧基、噻唑基氧基和噻二唑基氧基。
作为杂环硫基，可举出上述1价的杂环基上键合硫原子而成的式(A-2)所示的基团。作为杂环硫基的具体例，可举出噻吩基巯基、C1～C12烷基噻吩基巯基、吡咯基巯基、呋喃基巯基、吡啶基巯基、C1～C12烷基吡啶基巯基、咪唑基巯基、吡唑基巯基、三唑基巯基、噁唑基巯基、噻唑基巯基和噻二唑基巯基。
(式(A-1)和式(A-2)中，Ar3表示1价的杂环基。)
芳基烯基的碳数通常为8～20。作为芳基烯基的具体例，可举出苯乙烯基。
芳基炔基的碳数通常为8～20。作为芳基炔基的具体例，可举出苯基乙炔基。
取代羧基是指由烷基、芳基、芳烷基或1价的杂环基取代后的羧基，碳数通常为2～60左右，优选碳数为2～48。
作为取代羧基的具体例，可举出甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基、叔丁氧羰基、戊基氧羰基、己氧羰基、环己氧羰基、庚氧羰基、辛氧羰基、2-乙基己氧羰基、壬氧羰基、癸氧羰基、3，7-二甲基辛氧羰基、十二烷氧羰基、三氟甲氧羰基、五氟乙氧羰基、全氟丁氧羰基、全氟己氧羰基、全氟辛氧羰基、苯氧羰基、萘氧羰基、吡啶氧羰基等。
从提高具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物在溶剂中的溶解性的观点出发，R优选取代或未取代的碳数6以上的烷基、取代或未取代的碳数6以上的烷氧基、取代或未取代的碳数6以上的烷硫基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的芳烷硫基、取代或未取代的碳数6以上的酰基和取代或未取代的碳数6以上的酰氧基，更优选取代或未取代的碳数6以上的烷基、取代或未取代的碳数6以上的烷氧基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的芳氧基，特别优选取代或未取代的碳数6以上的烷基。
作为R的一个优选方式的碳数6以上的烷基，可举出己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、三十烷基、四十烷基、五十烷基等直链状的烷基；1，1，3，3-四甲基丁基、1-甲基庚基、2-乙基己基、3，7-二甲基辛基、1-丙基戊基、3-庚基十二烷基、2-庚基十一烷基、2-辛基十二烷基、3，7，11-三甲基十二烷基、3，7，11，15-四甲基十六烷基、3，5，5-三甲基己基等支链状的烷基。
碳数6以上的烷基可以考虑高分子化合物在溶剂中的溶解性等来适当选择，优选己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、2-乙基己基、3，7-二甲基辛基、1-丙基戊基和3-庚基十二烷基，更优选己基、庚基、辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、2-乙基己基、3，7-二甲基辛基和3-庚基十二烷基，特别优选己基、辛基、十二烷基、十六烷基、2-乙基己基、3，7-二甲基辛基和，3-庚基十二烷基。
作为R的一个优选方式的芳基，在考虑本发明的高分子化合物在溶剂中的溶解性等的情况下，优选经烷基取代的苯基。烷基的取代位置优选对位。作为在对位经烷基取代的苯基，优选对己基苯基、对庚基苯基、对辛基苯基、对壬基苯基、对癸基苯基、对十一烷基苯基、对十二烷基苯基、对十三烷苯基、对十四烷基苯基、对十五烷基苯基、对十六烷基苯基、对(2-乙基己基)苯基、对(3，7-二甲基辛基)苯基、对(1-丙基戊基)苯基和对(2-己基癸基)苯基，更优选对己基苯基、对庚基苯基、对辛基苯基、对十二烷基苯基、对十五烷基苯基、对十六烷基苯基、对(2-乙基己基)苯基、对(3，7-二甲基辛基)苯基和对(2-己基癸基)苯基，特别优选对十二烷基苯基、对十五烷基苯基、对(2-乙基己基)苯基和对(3，7-二甲基辛基)苯基。
式(I)中，Ar1和Ar2所示的3价的芳香族杂环基是指，从取代或未取代的具有芳香族性的杂环式化合物除去芳香环上的3个氢原子后剩下的原子团。3价的芳香族杂环基所具有的碳数通常为2～60，优选4～60，更优选4～20。
作为具有芳香族性的杂环式化合物可以具有的取代基，例如可举出卤素原子、氨基、氰基和1价的有机基团。该卤素原子和1价的有机基团的定义和具体例与R所示的卤素原子和1价的有机基团的定义和具体例相同。
作为Ar1和Ar2所示的3价的芳香族杂环基的具体例，可举出下述式(201)～式(301)。
(式中，R表示与上文相同的含义。在R具有多个时，它们可以相同也可以不同。)
式(201)～式(301)所示的3价的芳香族杂环基中，从高分子化合物的合成的容易度的观点出发，优选式(202)、式(205)、式(206)、式(207)、式(210)、式(212)、式(220)、式(235)、式(238)、式(270)、式(271)、式(272)、式(273)、式(274)、式(275)、式(286)、式(287)、式(288)、式(291)、式(292)、式(293)、式(296)和式(301)所示的基团，更优选式(235)、式(271)、式(272)、式(273)、式(274)、式(286)、式(291)、式(296)和式(301)所示的基团，进一步优选式(271)、式(272)、式(273)和式(274)所示的基团，特别优选式(273)所示的基团。
式(I)所示的结构单元优选为下述式(II)所示的结构单元。
[式(II)中，Z表示与上文相同的含义。]
作为式(II)所示的结构单元，例如可举出式(501)～式(505)所示的结构单元。
[式中，R表示与上文相同的含义。在具有2个R时，它们可以相同也可以不同。]
上述的式(501)～式(505)所示的结构单元中，从得到本发明的高效率光电转换元件的观点出发，优选式(501)、式(502)、式(503)、式(504)所示的结构单元，更优选式(501)、式(504)所示的结构单元，特别优选式(501)所示的结构单元。
上述受电子性化合物可以为低分子化合物，也可以为高分子化合物。作为低分子的受电子性化合物，可举出噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二氰基二苯乙烯及其衍生物、联苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喔啉及其衍生物、聚芴及其衍生物、C60等富勒烯类及其衍生物、浴酮灵等菲衍生物等。
作为高分子的受电子性化合物，可举出聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、在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、聚亚苯基亚乙烯基及其衍生物、聚亚噻吩基亚乙烯基及其衍生物、聚芴及其衍生物等。它们中，特别优选富勒烯类及其衍生物。
作为富勒烯类，可举出C60富勒烯、C70以上的富勒烯、碳纳米管。作为富勒烯类的衍生物，可举出C60富勒烯的衍生物、C70以上的富勒烯的衍生物。
作为C60富勒烯的衍生物的具体的结构，可举出以下的结构。
活性层的构成为含有供电子性化合物和包含选自富勒烯类和富勒烯类的衍生物中的1种以上的受电子性化合物时，富勒烯类和富勒烯类的衍生物的比例优选是相对于供电子性化合物100重量份为10～1000重量份，更优选为50～500重量份。作为光电转换元件，优选具备上述的单层结构的活性层，从包含大量异质结界面的观点出发，更优选具备：含有供电子性化合物和包含选自富勒烯类和富勒烯类的衍生物中的1种以上的受电子性化合物的单层结构的活性层。
其中，活性层优选包含高分子化合物(优选共轭高分子化合物)和选自富勒烯类和富勒烯类的衍生物中的1种以上。作为活性层中使用的高分子化合物，可举出聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、在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、聚亚苯基亚乙烯基及其衍生物、聚亚噻吩基亚乙烯基及其衍生物、聚芴及其衍生物、具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物等，优选具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物。
这些高分子化合物优选为共轭高分子化合物。
活性层的膜厚通常为1nm～100μm，优选为2nm～1000nm，更优选为5nm～500nm，进一步优选为20nm～200nm。
从确保可见光区域的透明性、并且提高光电转换效率的观点出发，活性层中光吸收的峰值波长优选为750～850nm。
(功能层)
光电转换元件中，可以在电极间配置有功能层。优选在活性层与阴极之间设置包含电子传输性材料的功能层作为这样的功能层。功能层优选为透明或半透明。从确保透明性的观点出发，膜厚优选0.1～300nm左右、优选1～100nm。
功能层优选通过涂布法形成，例如优选通过将包含电子传输性材料和溶剂的涂布液涂布到待设置该功能层的层的表面上来形成。在本发明中，涂布液也包括乳液(乳浊液)、悬浮液(悬浊液)等分散液。
作为电子传输性材料，可以列举例如氧化锌、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、ITO(铟锡氧化物)、FTO(氟掺杂氧化锡)、GZO(镓掺杂氧化锌)、ATO(锑掺杂氧化锡)、AZO(铝掺杂氧化锌)，其中，从显示出高光电转换效率的方面出发，优选氧化锌。在形成功能层时，优选将包含粒子状的氧化锌的涂布液成膜而形成该功能层。作为这样的电子传输性材料，优选使用所谓的氧化锌的纳米粒子，更优选使用仅由氧化锌的纳米粒子构成的电子传输性材料来形成功能层。氧化锌的球等效平均粒径优选为1nm～1000nm，更优选为10nm～100nm。
平均粒径通过光散射法来测定。
通过在阴极与活性层之间设置包含电子传输性材料的功能层，能够防止阴极剥离，并且提高从活性层向阴极的电子注入效率。功能层优选与活性层相邻地设置，进一步优选也与阴极相邻地设置。通过这样地设置包含电子传输性材料的功能层，能够防止阴极剥离，并且进一步提高从活性层向阴极的电子注入效率。通过设置这样的功能层，能够实现可靠性高、光电转换效率高的有机光电转换元件。
包含电子传输性材料的功能层作为选自所谓的电子传输层和电子注入层中的一种以上而发挥作用。通过设置这样的功能层，能够提高电子向阴极的注入效率、能够防止空穴从活性层的注入、能够提高电子的传输能力、能够保护活性层免受利用涂布法形成阴极时使用的涂布液所致的侵蚀、或者能够抑制活性层的劣化。
包含电子传输性材料的功能层优选由对涂布形成阴极时使用的涂布液的润湿性高的材料构成。具体而言，优选的是：与活性层对涂布形成阴极时使用的涂布液的润湿性相比，使包含电子传输性材料的功能层对该涂布液的润湿性更高。通过在这样的功能层上涂布形成阴极，从而在形成阴极时涂布液在功能层的表面上良好地润湿展开，能够形成膜厚均匀的阴极。
(空穴传输层)
本发明的光电转换元件可以具有空穴传输层。空穴传输层设置于阳极与活性层之间。空穴传输层优选是透明或半透明，从确保透明性的观点出发，膜厚优选0.1～300nm左右、优选1～100nm。作为空穴传输层中使用的材料，具有提高电极的平滑性、传输空穴的能力，例如可举出聚乙烯基咔唑、聚硅烷、聚亚乙基二氧基噻吩、聚苯乙烯磺酸酯等水溶性的导电性高分子，可以通过将这些高分子材料的水溶液涂布至电极的表面，来形成空穴传输层。形成空穴传输层的材料为水溶性高分子材料即可。其中，从显示出高光电转换效率的方面出发，优选包含聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)和聚(4-苯乙烯磺酸)(PSS)的PEDOT/PSS。
(阴极)
阴极可以采取单层的形态或层叠多层的形态。阴极例如可以通过涂布法来形成。通过涂布法形成阴极时使用的涂布液包含阴极的构成材料和溶剂。阴极优选包含显示出导电性的高分子化合物，优选实质上由显示出导电性的高分子化合物构成。作为阴极的构成材料，可举出聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物等有机材料。例如使用上述的构成阴极的薄膜的膜厚为光发生透射的程度的厚度的透明或半透明的电极作为阴极。
阴极优选包含选自聚噻吩和聚噻吩的衍生物中的1种以上。阴极优选包含选自聚苯胺和聚苯胺的衍生物中的1种以上。
作为聚噻吩及其衍生物的具体例，可举出包含以下所示的多个结构式中的1个以上作为重复单元的化合物。
(式中，n表示1或2以上的整数。)
作为聚吡咯及其衍生物的具体例，可举出包含以下所示的多个结构式中的1个以上作为重复单元的化合物。
(式中，n表示1或2以上的整数。)
作为聚苯胺及其衍生物的具体例，可举出包含以下所示的多个结构式中的1个以上作为重复单元的化合物。
(式中，n表示1或2以上的整数。)
上述阴极的构成材料中，从显示出高光电转换效率的方面出发，适合使用包含聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)和聚(4-苯乙烯磺酸)(PSS)的PEDOT/PSS作为阴极的构成材料。
阴极并不限于包含上述有机材料的涂布液，也可以使用包含导电性物质的纳米粒子、导电性物质的纳米线或导电性物质的纳米管的乳液(乳浊液)或悬浮液(悬浊液)、金属糊剂等分散液；熔融状态的低熔点金属等通过涂布法而形成。作为导电性物质，可列举出：金、银等金属；ITO(铟锡氧化物)等氧化物；碳纳米管等。另外，阴极可以仅由导电性物质的纳米粒子或纳米纤维构成，阴极也可以如日本特表2010-525526号公报中所示的那样具有使导电性物质的纳米粒子或纳米纤维分散地配置在导电性聚合物等规定的介质中的构成。
(密封基板)
作为密封基板，例如可举出玻璃基板、塑料基板、高分子膜等。密封基板适合使用透光性高的基板。
(反射板)
对于本发明中使用的反射板而言，波长400～700nm的光的平均透射率为70％以上。波长400～650nm的光的平均透射率优选为80％以上。在此，平均透射率是指，将每隔1nm测定的波长400～700nm或波长400～650nm的光的透射率求平均而得的值。
对于本发明中使用的反射板而言，活性层的光吸收的峰值波长的±150nm的区域的光的平均反射率为50％以上。该光的平均反射率优选为60％以上，更优选为70％以上，进一步优选为80％以上。在此，平均反射率是指，对于活性层的光吸收的峰值波长的±150nm的区域，将每隔1nm测定的光的反射率求平均而得的值。作为本发明中使用的反射板，例如可以使用包含介电体多层膜的近红外线反射膜。介电体多层膜具有低折射率层与高折射率层交替层叠的结构。高折射率层与低折射率层的折射率差优选为0.5以上，更优选为1.0以上。折射率差为1.0以上时，能够截止的近红外线区域的波长宽度变大，可以得到近红外线截止性能更优良的滤光片。
<高折射率层>
构成高折射率层的材料的折射率通常为1.6以下，优选1.2～1.6。作为这样的材料，例如可举出二氧化硅(SiO2)、氧化铝、氟化镧、氟化镁、六氟化铝钠等，优选二氧化硅。
<低折射率层>
构成低折射率层的材料的折射率通常为1.7以上，优选为1.7以上且2.5以下。作为这样的材料，例如可举出包含氧化钛(二氧化钛(TiO2))、氧化锆、五氧化钽、五氧化铌、氧化镧、氧化钇、氧化锌、硫化锌和氧化铟等的组中的1种以上。优选为选自二氧化钛(TiO2)、ITO(锡掺杂氧化铟)和ATO(锑掺杂氧化锡)中的1种以上。特别地可以使用选自ITO(锡掺杂氧化铟)和ATO(锑掺杂氧化锡)中的1种以上。
此外，从赋予近红外线截止性能的观点出发，本发明中使用的反射板的波长850～1100nm的光的平均反射率为50％以上。优选为60％以上、更优选70％以上、进一步优选80％以上。在此，平均反射率是指，将每隔1nm测定的波长850～1100nm的光的反射率求平均而得的值。
反射板的形成位置并不限定于阴极或阳极的正上方，也可以形成于密封基板的内侧、密封基板外侧，也可以形成在新的基板上后将该基板贴合。
(反射率、透射率的测定)
作为测定反射率、透射率的装置，使用在紫外、可见、近红外的波长区域中工作的分光光度计(例如，日本分光制，紫外可见近红外分光光度计JASCO-V670)。使用JASCO-V670时，能够测定的波长范围为200～2500nm，因此在该波长范围内进行测定。
包含高分子化合物的薄膜的吸收谱的测定例如使用日本分光制的紫外可见近红外分光光度计(商品名：V670)。使用V670时，可以在300nm～2500nm的波长范围内测定吸收谱。
首先，在基板(例如，石英基板、玻璃基板)上涂布包含高分子化合物的溶液或包含高分子化合物的熔融体，由此形成包含高分子化合物的薄膜。
接着，对基板的吸收谱和薄膜与基板的层叠体的吸收谱进行测定。
薄膜的吸收谱是从层叠体的吸收谱中减去基板的吸收谱而得的。
吸收谱的纵轴和横轴分别表示吸光度和波长。期望以使最大吸光度达到0.3～2的方式来调整薄膜的膜厚。
<2>光电转换元件的制造方法
以第1电极为阳极、第2电极为阴极的光电转换元件为例来说明本发明的光电转换元件的制造方法。
该光电转换元件可以通过如下方式制造，即，在支承基板上形成阳极，在上述阳极上形成活性层，在上述活性层上通过例如涂布法形成阴极，然后在阴极上贴附反射板。
<阳极形成工序>
阳极可以通过将前述的阳极的材料通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀敷法等在前述的支承基板上成膜来形成。另外，也可以使用包含聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物等有机材料的涂布液、金属墨液、金属糊剂、熔融状态的低熔点金属等通过涂布法形成阳极。
<活性层形成工序>
活性层的形成方法没有特别限定，从制造工序的简易化的观点出发，优选通过涂布法来形成。活性层例如可以通过使用包含前述的活性层的构成材料和溶剂的涂布液的涂布法来形成，例如可以通过使用包含共轭高分子化合物和选自富勒烯类和富勒烯类的衍生物中的1种以上以及溶剂的涂布液的涂布法来形成。
作为溶剂，例如可举出甲苯、二甲苯、三甲苯、四氢萘、十氢萘、联环己烷、正丁基苯、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系溶剂；四氢呋喃、四氢吡喃等醚类系溶剂；等等。本发明中使用的涂布液可以包含2种以上的溶剂。
作为将包含活性层的构成材料的涂布液进行涂布的方法，可以举出旋涂法、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、分配器(dispenser)印刷法、喷嘴涂布法、毛细管涂布法等涂布法，它们之中，优选旋涂法、柔版印刷法、喷墨印刷法、分配器印刷法。
<功能层形成工序>
如上所述，优选在活性层与阴极之间形成包含电子传输性材料的功能层。即，优选在活性层的形成后、且阴极的形成前通过将上述包含电子传输性材料的涂布液在活性层上进行涂布成膜，来形成功能层。
在包含电子传输性材料的功能层与活性层相邻地设置的情况下，通过将上述涂布液涂布在活性层的表面上，由此可形成功能层。在形成功能层时，优选使用对待涂布涂布液的层(活性层等)造成的损伤少的涂布液，具体地优选使用不易溶解待涂布涂布液的层(活性层等)的涂布液。即优选使用与在活性层上涂布在进行阴极的成膜时使用的涂布液时上述涂布液对活性层造成的损伤相比，对活性层造成的损伤更小的涂布液来形成功能层。具体地，优选使用与在进行阴极的成膜时使用的涂布液相比更不易溶解活性层的涂布液来形成功能层。
涂布形成功能层时使用的涂布液包含溶剂和前述的电子传输性材料。作为上述涂布液的溶剂，可举出水、醇等，作为醇的具体例，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。另外，本发明中使用的涂布液可以包含2种以上的溶剂，也可以包含2种以上的上文中例示过的溶剂。
<阴极形成工序>
阴极例如通过涂布法形成在活性层或功能层等表面上。具体地，将包含溶剂和前述的阴极的构成材料的涂布液涂布在发光层或功能层等的表面上，由此来形成阴极。作为形成阴极时使用的涂布液的溶剂，例如可举出甲苯、二甲苯、三甲苯、四氢萘、十氢萘、联环己烷、正丁基苯、仲丁基苯、叔丁基苯等烃系溶剂；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系溶剂；氯苯、二氯苯、三氯苯等卤代不饱和烃系溶剂；四氢呋喃、四氢吡喃等醚类系溶剂；水；醇；等等。作为醇的具体例，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。另外，本发明中使用的涂布液可以包含2种以上的溶剂，也可以包含2种以上的上文中例示过的溶剂。
在使用对活性层、功能层造成损伤的涂布液来形成阴极的情况下，例如可以使阴极为双层构成，并使用不对发光层、功能层造成损伤的涂布液来形成第一层的薄膜，接着使用对发光层、功能层造成损伤的涂布液来形成第二层的薄膜。通过这样设置双层构成的阴极，即使使用能够对发光层、功能层造成损伤的涂布液来形成第二层的薄膜，第一层的薄膜也作为保护层发挥作用，因此能够抑制对发光层、功能层造成损伤。例如，包含氧化锌的功能层易于因酸性的溶液而受到损伤，因此在要在包含氧化锌的功能层上形成阴极的情况下，可以通过使用中性的涂布液来形成第一层的薄膜，接着使用酸性的溶液来形成第二层的薄膜，由此来形成双层构成的阴极。
本发明的光电转换元件可以通过对透明或半透明的电极照射太阳光等光，由此在电极间产生光电电动势，从而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，由此也可以作为有机薄膜太阳能电池模块使用。
本发明的光电转换元件可以通过在对电极间施加电压的状态下对透明或半透明的电极照射光，由此流通光电流，从而作为有机光传感器工作。通过将多个有机光传感器集成，由此也可以作为有机图像传感器使用。
在由透明或半透明的电极来构成阴极和阳极的情况下，可以构成显示出透光性的光电转换元件。这样的光电转换元件具有如下优点：可以通过与不透光性的光电转换元件、或显示出透光性的光电转换元件叠合，由此能够容易地构成并联型或串联型的多结元件。
<反射板的制造工序>
反射板例如通过将前述的包含介电体多层膜的近红外线反射膜利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀敷法等成膜于玻璃基板等来形成。
实施例
以下，为了进一步详细地说明本发明而示出实施例，但本发明并不限定于此。
合成例1
(高分子化合物A的合成)
作为本发明的具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物，通过国际公开号WO2013/051676A1的实施例1中记载的方法，合成包含下述的结构单元的高分子化合物A并使用。
高分子化合物A
(墨液1的制作)
将高分子化合物A和富勒烯C60PCBM(苯基C61-丁酸甲基酯)(phenyl C61-butyricacid methyl ester，Frontier Carbon公司制)溶解于四氢萘，制造墨液1。C60PCBM的重量相对于高分子化合物A的重量之比为2。墨液1中，高分子化合物A的重量与C60PCBM的重量的合计相对于墨液1的重量为1.5重量％。
实施例1
(有机薄膜太阳能电池的制作、评价)
准备形成有作为太阳能电池的阳极发挥作用的ITO薄膜的玻璃基板。ITO薄膜通过溅射法来形成，其厚度为150nm。对该玻璃基板进行臭氧UV处理，并进行ITO薄膜的表面处理。接着将PEDOT：PSS溶液(H.C.STARCK公司制，CleviosP VP AI4083)通过旋涂涂布在ITO膜上，在大气中在120℃的条件下加热10分钟，由此形成膜厚35nm的空穴传输层。在该空穴传输层上通过旋涂涂布上述墨液1，形成活性层(膜厚约120nm)。
同时在玻璃基板上也形成活性层，使用分光光度计(日本分光制，紫外可见近红外分光光度计JASCO-V670)测定吸收谱。吸收波长峰值为810nm。
接着，将氧化锌纳米粒子(粒径20～30nm)的45重量％异丙醇分散液(HTD-711Z，Tayca公司制)1重量份、和溶解有1重量％乙酰丙酮钠的异丙醇5重量份混合，制备涂布液。将该涂布液通过旋涂在发光层上以45nm的膜厚进行涂布并使其干燥，由此形成不溶于水性溶剂的功能层。
接着，通过旋涂机涂布水性溶剂的线状导电体分散液(ClearOhm(注册商标)Ink-NAQ：Cambrios Technologies Corporation公司制)并使其干燥，由此得到膜厚120nm的包含导线层的阴极。其后，在四周涂布UV固化性密封剂并贴合玻璃基板后，照射UV光，由此进行密封。
接着，使用高透明性粘合膜(3M制CEF0806)，在密封基板的外侧贴附IR截止滤光片(CERATEC JAPAN制IRC2)作为反射板，得到有机薄膜太阳能电池。对于所得到的有机薄膜太阳能电池，使用分光光度计(日本分光制，紫外可见近红外分光光度计JASCO-V670)，测定透射谱。波长400～700nm的平均透射率为45％。
对于所使用的IR截止滤光片使用分光光度计(日本分光制，紫外可见近红外分光光度计JASCO-V670)测定反射、透射谱而得的透射率的结果如图1所示。反射率的结果如图2所示。波长400～700nm的平均透射率为72％，波长660～960nm的平均反射率为100％。波长850～1100nm的光的平均反射率为98％。波长400～650nm的平均透射率为86％。
所得的有机薄膜太阳能电池的形状为10mm×10mm的正四边形。使用太阳光模拟器(分光计器制，商品名OTENTO-SUNII：AM1.5G滤光片，辐射照度100mW/cm2)，对所得的有机薄膜太阳能电池照射一定的光，测定所产生的电流和电压，由此测定光电转换效率。光电转换效率为4.58％。
比较例1
在密封基板的外侧贴附IR截止滤光片，除此以外，制作与实施例1同样的有机薄膜太阳能电池。
使用太阳光模拟器(分光计器制，商品名OTENTO-SUNII：AM1.5G滤光片，辐射照度100mW/cm2)对所得的有机薄膜太阳能电池照射一定的光，测定所产生的电流和电压，由此测定光电转换效率。光电转换效率为3.89％。
产业上的可利用性
根据本发明，可提供高效率的光电转换元件。

Claims (9)

1.一种光电转换元件，其中依次层叠有支承基板、电极、活性层、电极和反射板，所述光电转换元件的波长400～700nm的光的平均透射率为10％以上，
对于所述反射板而言，波长400～700nm的光的平均透射率为70％以上并且活性层的光吸收的峰值波长的±150nm的区域的光的平均反射率为50％以上。
2.如权利要求1所述的光电转换元件，其中，
所述反射板的波长850～1100nm的光的平均反射率为50％以上。
3.如权利要求1或2所述的光电转换元件，其中，
所述活性层包含高分子化合物。
4.如权利要求3所述的光电转换元件，其中，
包含所述高分子化合物的活性层的光吸收的峰值波长为750～850nm。
5.如权利要求3或4所述的光电转换元件，其中，
所述高分子化合物为具有式(I)所示的结构单元的高分子化合物，
式(I)中，Z表示下述式(Z-1)～式(Z-7)中的任一式所示的基团，Ar1和Ar2相同或不同，表示3价的芳香族杂环基，
式(Z-1)～式(Z-7)中，R表示氢原子、卤素原子、氨基、氰基或1价的有机基团，在具有2个R时，它们相同或不同。
6.如权利要求5所述的光电转换元件，其中，
所述式(I)所示的结构单元为下述式(II)所示的结构单元，
式(II)中，Z表示与上文相同的含义。
7.如权利要求5或6所述的光电转换元件，其中，
所述Z为所述式(Z-4)～式(Z-7)中的任一式所示的基团。
8.如权利要求5～7中任一项所述的光电转换元件，其中，
式(I)所示的结构单元为下述式(III)所示的结构单元，
式(III)中，所具有的2个R相同或不同，表示与上文相同的含义。
9.一种太阳能电池模块，其包含权利要求1～8中任一项所述的光电转换元件。
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