CN114566595A - 光电转换模块，电子仪器,以及电源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电转换模块，电子仪器,以及电源模块。本发明课题在于，在光电转换模块中，在低照度环境和高照度环境下产生光电转换效率差异，在宽广照度区域使用困难。本发明的光电转换模块具有电连接的多个光电转换元件，光电转换元件依次具有第一电极、光电转换层和第二电极。光电转换模块具有第一光电转换元件、第二光电转换元件、以及串联连接第一光电转换元件和第二光电转换元件的连接部。构成第一光电转换元件的第一电极或第二电极具有与连接部接触的接触区域，以及与连接部非接触、且相对连接部位于第一光电转换元件侧的非接触区域。在非接触区域中，第一光电转换元件及第二光电转换元件的连接方向的长度为30mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及光电转换模块、电子仪器和电源模块。
背景技术
近年来，人们期待实现万物互联、综合控制成为可能的IoT(物联网)社会。为了实现这样的物联网社会，需要在各种物体上安装大量的传感器以获取数据，但是需要驱动大量传感器的电源。连接大量传感器和使用蓄电池是不切实际的，并且由于减少环境负荷的社会需求不断增长，因此期望环境发电元件提供电力。
其中，光电转换元件作为只要有光就可以在任何地方发电的元件受到关注。尤其是，具有挠性的光电转换元件由于效率高而备受期待的同时，还能够追随各种曲面、适用于穿戴式设备等而更受期待。
例如，非专利文献1和2报告了关于光电转换元件用于可穿戴设备的可行性研究的结果。
此外，通常作为具有挠性的高效的环境发电元件，有机薄膜太阳能电池备受期待，在专利文献1中，提出了使用透明基材薄膜作为基材的光电转换元件。
在一般的有机薄膜太阳能电池中，光电转换元件具有第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和第二电极依次层叠在作为支撑基板的基材上的结构。为了增加该光电转换元件的输出，可以使用在同一基板上制造多个光电转换元件成为串联连接的模块结构。此外，在有机薄膜太阳能电池的实用化中，仅仅得到一个光电转换元件的高特性不够，要求得到具有电连接的多个光电转换元件的光电转换模块的高特性。
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2014-220333号公报
【非专利文献】
【非专利文献1】Applied Physics Letters 108,253301(2016)
【非专利文献2】日本应用物理杂志54,071602(2015)
发明内容
然而，在具有电连接的多个光电转换元件的光电转换模块中，存在在低照度环境及高照度环境下产生光电转换效率差异、在宽广照度区域使用困难的问题。
本发明涉及一种光电转换模块，具有电连接的多个光电转换元件，其特征在于：
所述光电转换元件依次具有第一电极、光电转换层和第二电极，
所述光电转换模块具有第一光电转换元件、第二光电转换元件、以及串联连接所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件的连接部，
构成所述第一光电转换元件的所述第一电极或所述第二电极具有与所述连接部接触的接触区域，以及与所述连接部非接触、且相对所述连接部位于第一光电转换元件侧的非接触区域，
在所述非接触区域中，所述第一光电转换元件及所述第二光电转换元件的连接方向的长度为30mm以下。
下面，说明本发明的效果：
根据本发明，能够提供能抑制低照度环境和高照度环境的光电转换效率的差异、在宽广照度区域能使用的光电转换模块。
附图说明
图1是表示具有串联连接的多个光电转换元件的光电转换模块的一例的截面示意图。
图2是表示从第二电极18侧观察图1所示的光电转换模块的一部分结构的一例的示意图。
图3是表示第一光电转换元件和第二光电转换元件之间具有两个连接部的光电转换模块的一例的示意图。
图4A是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4B是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4C是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4D是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4E是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4F是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4G是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4H是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4I是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4J是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4K是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4L是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图4M是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
图5是表示电子仪器的基本结构的一例的示意图。
图6是表示电子仪器的基本结构的一例的示意图。
图7是表示电子仪器的基本结构的一例的示意图。
图8是表示电源模块的基本结构的一例的示意图。
图9是表示电源模块的基本结构的一例的示意图。
图10是表示用于个人计算机的鼠标的基本结构的一例的示意图。
图11是表示图10所示的个人计算机用鼠标的一例的外观示意图。
图12是表示用于个人计算机的键盘的基本结构的一例的示意图。
图13是表示图12所示的个人计算机用键盘的一例的外观示意图。
图14是表示图12所示的个人计算机用键盘的另一例的外观示意图。
图15是表示传感器的基本结构的一例的示意图。
图16是表示通过无线通信将传感器感测获取的数据发送到PC、智能电话等的一例的示意图。
图17是表示转盘的基本结构的一例的示意图。
图18是表示带有第一电极的基材的一例的示意图。
图19是表示带有第一电极的基材的一例的示意图。
图20是表示带有第一电极的基材的一例的示意图。
图21是表示带有第一电极的基材的一例的示意图。
具体实施方式
以下，将说明本发明的实施形态的一例。
首先，对构成本发明的光电转换模块的光电转换元件进行说明，然后对光电转换模块进行说明。
<<光电转换元件>>
所谓“光电转换元件”是将光能转换为电能的元件或将电能转换为光能的元件。其具体实例包括构成太阳能电池、光电二极管等的元件。
光电转换元件至少依次具有第一电极、光电转换层和第二电极。所谓“依次”是指这些电极和层作为整体按照上述顺序排列即可，也可以在电极和层之间插入其他层等。作为插入其他层场合，可以列举例如依次具有第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和第二电极的光电转换元件。在这种情况下，可以在电极与层之间或层与层之间进一步插入其他层等。此外，所谓“依次”是指这些电极和层可以从第一电极侧开始依次层叠，也可以从第二电极侧开始依次层叠。具体地说，当从光的入射面侧观察时，光电转换元件可以按照第一电极、光电转换层和第二电极的顺序层叠，也可以按照第二电极、光电转换层和第一电极的顺序层叠。此外，当光电转换元件具有电子传输层和空穴传输层时，当从光的入射面侧观察时，光电转换元件可以按照第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和第二电极的顺序层叠，也可以按照第二电极、空穴传输层、光电转换层、电子传输层和第一电极的顺序层叠。在本发明中，主要说明从光的入射面侧观察时，以第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和第二电极依次层叠的情况，但是本发明的光电转换元件不限于此。本领域技术人员能从所述说明中容易理解其他实施形态，即当从光的入射面侧观察时，以第二电极、空穴传输层、光电转换层、电子传输层和第一电极依次层叠的情况等。
光电转换元件根据需要也可以具有基材、表面保护层、密封构件、UV阻断层等。
当具有基材时，从光入射面侧观察时，光电转换元件优选具有以基材、第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层、第二电极依次层叠的结构，或是以基材、第二电极、空穴传输层、光电转换层、电子传输层和第一电极依次层叠的结构。
<基材>
所谓“基材”是指支撑构成光电转换元件的各电极和各层等的构件。从提高光电转换效率的观点考虑，基材优选光透过性高，更优选透明。此外，从扩大光电转换元件的用途范围的观点来看，基材优选挠性高者。
作为具有透明性和挠性的基材材料，例如可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚醚醚酮等的树脂膜，以及平均厚度为200μm以下的薄膜玻璃等。在这些材料中，从易于生产和成本的观点来看，优选聚酯、聚酰亚胺树脂膜和薄膜玻璃。
作为具有透明性但不具有挠性的基材材料，例如可以列举玻璃等的无机透明晶体等。这些材料虽然没有挠性但具有高平坦度，因而也是优选的。
当使用树脂膜作为基材时，树脂膜优选具有阻气性。所谓阻气性是抑制水蒸气或氧气等渗透的功能。具有阻气性的树脂膜可以合适地使用公知的树脂膜，例如可以列举铝包覆树脂膜等。
<第一电极>
所谓“第一电极”是指捕获光电转换产生的电子的电极。当第一电极设置在光的入射面时，从提高光电转换效率的观点来看，第一电极优选光透过性高，更优选透明。然而，当第一电极设置在光入射面的相反侧时，也可以光透过性和透明性低。
作为具有透明性的第一电极，可以使用对可见光透明的透明电极。透明电极是例如将透明导电膜、金属薄膜、透明导电膜依次层叠而成的结构体等。夹着金属薄膜的两层透明导电膜可以由相同的材料形成，也可以由不同的材料形成。
作为透明导电膜的材料可列举例如掺锡氧化铟(tin-doped indium oxide，简记为ITO)、掺锌氧化铟(IZO)、氧化锌(ZnO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)、氧化锡(SnO2)、银纳米线、以及纳米碳(碳纳米管、石墨烯等)等。在这些材料中，优选掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟(IZO)、以及掺铝氧化锌(AZO)。
作为金属薄膜的材料，可列举例如由如铝、铜、银、金、铂和镍等的金属形成的薄膜等。
从维持硬性的观点来看，具有透明性的第一电极优选使用与所述基材一体化的材料。例如，可以列举FTO镀膜玻璃、ITO镀膜玻璃、铝镀膜玻璃、FTO镀膜透明塑料膜、ITO镀膜透明塑料膜等。
作为不具有透明性的第一电极的材料，可列举诸如铂、金、银、铜和铝等的金属以及石墨等。
第一电极的平均厚度优选为5nm以上且10μm以下，更优选50nm以上且1μm以下。
第一电极的片材电阻优选为50Ω/□以下，更优选30Ω/□以下，进一步优选20Ω/□以下。
第一电极具有透明性时，第一电极的光透过率优选为60％以上，较优选为70％以上，更优选为80％以上，特别优选为90％以上。对于上限没有特别限制，可以根据目的适当选择。
第一电极可以通过湿式成膜法、蒸镀法、溅射法等的干式成膜法、印刷法等形成。
<电子传输层>
所谓“电子传输层”是传输在光电转换层中产生的电子并抑制在光电转换层中产生的空穴侵入的层。电子传输层可以是具有一层的结构，也可以是具有两层或更多层的结构。在下文中作为一例，将说明具有两层电子传输层结构的情况。具体而言，是指具有第一电子传输层以及设置在第一电子传输层和光电转换层之间的第二电子传输层(也称为“中间层”)的结构。具有一层电子传输层的结构时，优选与第一电子传输层相同的层。
在本发明的一实施形态中，电子传输层含有从氧化锌、氧化钛、氧化锡、以及叔胺化合物选择的至少一种。
-第一电子传输层-
第一电子传输层优选为含有金属氧化物颗粒的层。
作为金属氧化物，可列举钛、锌、锂、和锡等的氧化物，以及ITO、FTO、ATO、AZO和GZO等。其中，优选氧化锌，更优选为了提高导电性而掺杂的氧化锌。作为掺杂氧化锌，可列举例如掺杂铝的氧化锌、掺杂镓的氧化锌和掺杂锂的氧化锌等。并且，作为金属氧化物，可以使用以金属醇盐等为原料的金属氧化物。
金属氧化物颗粒的平均粒径优选为1nm以上且50nm以下，更优选为5nm以上且20nm以下。
金属氧化物颗粒的平均粒径例如通过以下那样的方法随机测定100个以上的金属氧化物颗粒的粒径，计算其平均值。首先，使用微量移液管将含有金属氧化物颗粒的分散液转移到玻璃制雾化器中。接着，将分散液从雾化器喷雾到TEM用/带火棉胶膜网格上，散布分散液。使用PVD方法对网格进行碳蒸镀，使用电子显微镜获得金属氧化物颗粒的图像。对获得的图像进行图像处理，测量金属氧化物颗粒的粒径。金属氧化物颗粒的粒径也可以通过用扫描透射电子显微镜(TEM)观察光电转换元件的横截面并使用图像处理进行颗粒识别来测量。此外，粒度分布可以通过激光衍射/散射方法等测量。光电转换元件的截面的截取方法、TEM观察、粒度分布的测定可以通过公知的方法进行。
第一电子传输层的平均厚度优选为1nm以上且300nm以下，更优选为10nm以上且150nm以下。
作为第一电子输送层的制造方法，可列举涂布含有金属氧化物颗粒和分散介质的分散液并使其干燥的方法。作为分散介质，可列举甲醇、乙醇、异丙醇、1-丙醇、2-甲氧基乙醇和2-乙氧基乙醇等的醇类，及其混合物等。
-第二电子传输层(中间层)-
第二电子传输层优选含有胺化合物的层。作为胺化合物，只要是能够通过设置第二电子传输层而提高光电转换元件的光电转换效率的材料，就没有特别限定，优选使用例如下述通式(4)所示的胺化合物等。
【化学式1】
在所述通式(4)中，R4和R5表示可以具有取代基且碳原子数为1以上且4以下的烷基，或者R4和R5键合的环状结构基团，优选可具有取代基且碳原子数为1以上且4以下的烷基，更优选不具有取代基且碳原子数为1以上且4以下的烷基。作为上述取代基的实例，可列举甲基、乙基、羟基等。此外，所述环状结构中的碳原子数优选为3以上且6以下。当R4和R5为可具有取代基且碳原子数为1以上且4以下的烷基时，R4和R5中的烷基可以相同，也可以不同。
在所述通式(4)中，X表示碳原子数为6以上且14以下的二价芳香族基团或碳原子数为1以上且4以下的烷基，优选碳原子数为6以上且14以下的二价芳香族基团。
在所述通式(4)中，A表示下述结构式(1)～(3)所示的取代基中的任意一个，优选结构式(1)所示的取代基。
【化学式2】
-COOH…结构式(1)
【化学式3】
-P(＝O)(OH)2…结构式(2)
【化学式4】
-Si(OH)3…结构式(3)
作为所述通式(4)以外的胺化合物，可列举3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基二乙氧基甲基硅烷、3-(2-氨乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基氨基)丙基二甲氧基甲基硅烷、3-(2-氨乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]硅烷、三甲氧基[3-(甲氨基)丙基]硅烷、双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]胺和N，N’-双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙烷-1，2-二胺等。
作为第二电子输送层的制造方法，例如可以列举通过旋涂法、浸渍法等涂布含有胺化合物的溶液并使其干燥的方法。
<光电转换层>
所谓“光电转换层”是通过吸收光产生电子和空穴的层。光电转换层包含两种或两种以上有机材料，具体地说，包含供体性有机材料(也称为p型有机半导体材料)和受体性有机材料(也称为n型有机半导体材料)。供体性有机材料和受体性有机材料可以分别使用多种有机材料，由此优选光电转换层包含三种或三种以上的有机材料。此外，在光电转换层中，优选将供体性有机材料和受体性有机材料混合以形成本体异质结(bulkheterostructure)。
-供体性有机材料-
供体性有机材料优选最高占据分子轨道(highest occupied molecularorbital，HOMO)能级为4.8eV以上且5.7eV以下的π电子共轭化合物，更优选最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.1eV以上且5.5eV以下的π电子共轭化合物或5.2eV以上且5.6eV以下的π电子共轭化合物。
最高占据分子轨道(HOMO)能级可以通过光电发射率光谱分析法测量、循环伏安法测量等求取。具体而言，可以使用理研计器AC-3等设备进行测量。
作为供体性有机材料，例如，可以列举通过偶联各种芳香族衍生物
(例如噻吩、芴、咔唑、噻吩并噻吩、苯并二噻吩、二噻吩并噻咯(dithienosilole)、喹喔啉、苯并噻二唑等)而获得的高分子共轭化合物，如卟啉类和酞菁类的低分子共轭化合物等。此外，供体性有机材料也可以是在分子中具有电子供与性部位和电子接受性部位的供体受体结合材料类等。
供体性有机材料的数均分子量(Mn)当其为低分子聚合物时，优选为10,000或更小，更优选5,000或更小。当其是高分子聚合物时，优选为10,000或更大。
作为供体性有机材料的优选例，可列举最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.1eV以上且5.5eV以下且数均分子量(Mn)为10,000以下的有机材料。作为这类有机材料，可列举由以下通式(1)所示的化合物。
【化学式5】
在所述通式(1)中，R1表示碳原子数2以上且8以下的烷基。
在所述通式(1)中，n表示1以上且3以下的整数。
在所述通式(1)中，Y表示卤原子。
在所述通式(1)中，m表示0以上且4以下的整数。
在所述通式(1)中，X表示下述通式(2)或下述通式(3)。
【化学式6】
【化学式7】
在所述通式(2)中，R2表示直链或支链的烷基，优选碳原子数2以上且30以下的直链或支链的烷基。
在所述通式(3)中，R3表示直链或支链的烷基，优选碳原子数2以上且30以下的直链或支链的烷基。
作为供体性有机材料的另一个优选例，可列举最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.2eV以上且5.6eV以下、且数均分子量(Mn)为10,000以上的有机材料。优选该有机材料和所述最高占据分子轨道(HOMO)能级5.1eV以上且5.5eV以下且数均分子量(Mn)为10,000以下的有机材料组合使用。
作为最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.2eV以上且5.6eV以下且数均分子量(Mn)为10,000以上的有机材料，可列举例如2,1,3-苯并噻二唑-噻吩类共聚物、喹喔啉-噻吩类共聚物、噻吩-苯并二噻吩类共聚物、聚芴类聚合物等。
所谓2,1,3-苯并噻二唑-噻吩类共聚物表示具有以噻吩骨架和2,1,3-苯并噻二唑骨架为主链的共轭共聚物。作为2,1,3-苯并噻二唑-噻吩类共聚物的具体例，可列举以下通式(5)至(8)等。此外，下述通式(5)～(8)中的n分别独立地表示1以上1000以下的整数。
【化学式8】
【化学式9】
【化学式10】
【化学式11】
所谓喹喔啉-噻吩类共聚物表示具有以噻吩骨架和喹喔啉骨架为主链的共轭共聚物。作为喹喔啉-噻吩类共聚物的具体例子，可列举以下通式(9)等。下述通式(9)中的n表示1以上1000以下的整数。
【化学式12】
所谓噻吩-苯并二噻吩类共聚物表示具有以噻吩骨架和苯并二噻吩骨架为主链的共轭共聚物。作为噻吩-苯并二噻吩类共聚物的具体例子，可列举以下通式(10)至(13)等。下述通式(10)～(13)中的n分别独立地表示1以上1000以下的整数。
【化学式13】
【化学式14】
【化学式15】
【化学式16】
-受体性有机材料-
受体性有机材料优选最低未占分子轨道(LUMO)能级为3.5eV以上且4.5eV以下的π电子共轭化合物。
作为受体性有机材料，可列举例如富勒烯或其衍生物、萘四羧酸二酰亚胺衍生物、苝四羧酸二酰亚胺衍生物等。其中，优选富勒烯衍生物。
作为富勒烯衍生物，可列举例如C60、苯基-C61-甲基丁酸酯(在公知文献中记载为PCBM、[60]PCBM或PC61BM的富勒烯衍生物)、C70、苯基-C71-甲基丁酸酯(在公知文献中记载为PCBM、[70]PCBM或PC71BM的富勒烯衍生物),由以下通式(14)表示的富勒烯吡咯烷类的富勒烯衍生物等，优选由以下通式(14)表示的富勒烯吡咯烷类的富勒烯衍生物。
【化学式17】
在所述通式(14)中，Y1和Y2分别独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、或芳烷基。但是，Y1和Y2不能都是氢原子。此外，所述烷基、烯基、炔基、芳基、和芳烷基都可以具有或不具有取代基。
作为Y1和Y2中的烷基，优选具有1个以上且22个以下碳原子的烷基，更优选具有1个以上且12个以下碳原子的烷基，进一步优选具有6个以上且12个以下碳原子的烷基。这些烷基可以是直链状或支链状，但优选直链状。烷基可以在碳链中进一步包含例如S、O等异种元素1个或2个以上。
作为Y1和Y2中的烯基，优选具有2个以上且10个以下碳原子的烯基，作为更优选的具体例子，可以列举具有2个以上且4个以下碳原子的直链状或支链状的烯基，例如乙烯基、1-丙烯基、烯丙基，异丙烯基，1-丁烯基，2-丁烯基，3-丁烯基，1-甲基-2-丙烯基，1，3-丁二烯基等。
作为Y1和Y2中的炔基，优选具有1个以上且10个以下碳原子的炔基，作为更优选的具体例子，可以列举具有2个以上且4个以下碳原子的直链状或支链状的炔基，例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-甲基-2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基等。
作为Y1和Y2中的芳基，可列举苯基、萘基、蒽基、菲基等。
作为Y1和Y2中的芳烷基，可列举2-苯乙基、苄基、1-苯乙基、3-苯丙基、4-苯丁基等的具有7个以上且20个以下碳原子的芳烷基等。
当Y1和Y2中的烷基、烯基、炔基、芳基、或芳烷基具有取代基时，取代基的具体实例可列举烷基、烷氧基羰基、聚醚基团、烷酰基、氨基、羰氨基、烷氧基、烷硫基、基团：-CONHCOR'(式中R'为烷基)、基团：-C(＝NR')-R"(式中，R'和R"是烷基)，基团：-NR'＝CR"R′″(式中R'、R"和R′″为烷基)等。
在Y1和Y2中的取代基之中，作为聚醚基，可列举例如由下式表示的基团：Y3-(OY4)n-O-。在此，Y3是烷基等一价烃基，Y4是二价脂肪族烃基。在上式表示的聚醚基中，由－(OY4)n－表示的重复单元的具体实例可列举-(OCH2)n-、-(OC2H4)n-、-(OC3H6)n-等的烷氧基链。
这些重复单元的重复数n优选为1以上且20以下，更优选为1以上且5以下。由-(OY4)n-表示的重复单元可以是相同的重复单元也可以包含两种以上不同的重复单元。在所述重复单元中，-OC2H4-和-OC3H6-可以是直链状或支链状。
Y1和Y2中的取代基之中，烷基、烷氧基羰基、烷酰基、烷氧基、烷硫基、聚醚基、基团：-CONHCOR'、基团：-C(＝NR')-R"、以及基团：-NR'＝CR"R′″中的烷基部分优选具有1个以上且22个以下碳原子的烷基，更优选具有1个以上且12个以下碳原子的烷基，进一步优选具有6个以上且12个以下碳原子的烷基。
在Y1和Y2中的取代基之中，氨基和羰氨基中的氨基部分优选结合了一个或两个以上具有1个以上且20个以下碳原子的烷基的氨基。
在所述通式(14)中，Ar表示芳基。但是，芳基可以具有或不具有取代基。
作为Ar的芳基，可列举苯基、萘基、蒽基(anthranyl group)、菲基等。其中，优选苯基。
当Ar的芳基具有取代基时，作为该取代基的具体实例，可列举例如芳基、烷基、氰基、烷氧基、烷氧基羰基等。作为这些取代基中的芳基，可列举苯基等。此外，这些取代基之中的烷基和烷氧基的烷基部分优选具有1个以上且22个以下的碳原子的烷基。关于这些取代基的数目和取代位置，没有特别限制，例如，可以在任意位置存在1个以上且3个以下的取代基。
-光电转换层的平均厚度-
光电转换层的平均厚度优选为50nm以上且400nm以下，更优选为60nm以上且250nm以下。当平均厚度为50nm以上时，由光电转换层吸收光产生的载流子充足。此外，当平均厚度为400nm以下时，可以抑制光吸收导致的载流子传输效率降低。
光电转换层的平均厚度可以通过例如以下方法随机测量9个点处的光电转换层的厚度并求出平均值来计算。首先，将含有构成光电转换层的材料的液体涂布在基板上使其干燥后，在任意点用溶剂擦拭，使用Bruker公司制造的DEKTAK测量擦拭处的高度。将该测定值作为厚度。也可以通过用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)观察光电转换元件的截面来测量光电转换层的平均厚度。
-光电转换层中的本体异质结的形成方法-
光电转换层可以是通过依次层叠所述各种有机材料而具有平坦的接合界面的层，但是为了增加接合界面的面积，优选将所述每种有机材料形成具有三维混合结构的本体异质结。本体异质结可列举按照以下方式形成。
当各种有机材料是高溶解性材料时，可以通过将各种有机材料溶解在溶剂中，制备各种有机材料以分子形式混合的溶液，涂布后干燥以除去溶剂而形成。在这种情况下，还可以通过进一步热处理来优化每种有机材料的凝集状态。
另一方面，当使用溶解度低的有机材料时，通过制备将溶解一部分有机材料的溶液，并将另一部分有机材料分散在溶液后的液体，涂布后干燥以除去溶剂而形成。在这种情况下，还可以通过进一步热处理来优化每种有机材料的凝集状态。
-光电转换层的制作方法-
光电转换层的制造方法包括涂布含有所述各有机材料的液体的工序。作为涂布方法可列举旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂法、丝网印刷法、棒涂法、模具法、印刷转印法、浸渍拉伸法、喷墨法、喷涂法、真空沉积法等。其中，可以根据例如厚度控制和取向控制等的欲制造的光电转换层所需特性合适地选择。
例如，使用旋涂法时，优选使用含有所述各有机物的浓度为5mg/mL以上且40mg/mL以下的溶液。浓度表示各种有机材料相对于含有各种有机材料的溶液体积的总质量。通过设定为所述浓度，可以容易地制造均质的光电转换层。
此外，为了从涂布的含有各添加有机材料的液体中除去溶剂或分散介质，可以在减压或惰性氛围(氮气或氩气氛围)下进行退火处理。退火处理的温度优选为40℃以上且300℃以下，更优选为50℃以上且150℃以下。由于通过进行退火处理，使得构成层的材料在层与层之间的层叠界面处相互渗透增加了接触面积，从而增加短路电流，因而是优选的。
作为用于溶解或分散各有机材料的溶剂或分散介质可列举甲醇、乙醇、丁醇、甲苯、二甲苯、邻氯苯酚、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、氯苯、二氯苯、三氯苯、邻二氯苯、氯萘、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮和γ-丁内酯等。它们可以单独使用或两种以上组合使用。其中，特别优选氯苯、氯仿和邻二氯苯。
此外，所述溶剂或分散介质也可以包含各种添加剂。作为各种添加剂，例如，可以使用二碘辛烷、辛二硫醇等。
<空穴传输层>
所谓“空穴传输层”是传输光电转换层中产生的空穴并抑制光电转换层中产生的电子侵入的层。空穴传输层可以具有由一层的结构或具有两层以上的结构。以下，以具有一层结构的空穴传输层为例进行说明。
空穴传输层优选为含有具有空穴传输性能的有机化合物和无机化合物中的至少一种的层。作为具有空穴传输性的有机化合物的实例可列举，PEDOT：PSS(聚乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸)等的导电聚合、芳族胺衍生物等。作为具有空穴传输性的无机化合物的实例可列举氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化铜(I)等。在这些具有空穴传输性的化合物中，优选氧化钼、氧化钨和氧化钒。
空穴传输层的平均厚度优选为200nm以下，更优选为1nm以上且50nm以下。
作为空穴输送层的制造方法，可列举涂布含有空穴传输性化合物和溶剂或分散介质的液体并使其干燥的方法。作为涂布法可列举旋涂法、溶胶-凝胶法、狭缝模涂法和溅射法等。
<第二电极>
所谓“第二电极”是捕获通过光电转换产生的空穴的电极。当第二电极设置在光的入射面时，从提高光电转换效率的观点来看，第二电极优选具有高透光率，更优选透明。然而，当第二电极设置在光入射面的相反侧时，光透射率和透明度较低也可以。
作为第二电极，可以使用与所述第一电极相同的电极，因此将省略对其的说明。
<表面保护层(钝化层)>
所谓“表面保护层”是防止设置在光入射面的相反侧的电极与密封构件直接接触的层。此外，表面保护层也可以是防止除了设置在光入射面的相反侧的电极之外、层叠的每个层的暴露面与密封构件直接接触的构件。表面保护层也称为钝化层。
作为表面保护层的材料可列举如SiOx、SiOxNy、Al2O3等的金属氧化物，聚乙烯、氟系涂布剂和聚对二甲苯等的聚合物等。它们可以单独使用或两种以上组合使用。其中，优选金属氧化物。
表面保护层的平均厚度优选为1nm以上且10μm以下。
作为表面保护层的制造方法可列举真空沉积法、溅射法、反应溅射法、MBE(分子束外延)法、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、气源CVD法、涂布法、印刷法，转印法等。
<密封构件>
所谓“密封构件”是设置成覆盖表面保护层并抑制外部物质如水和氧等侵入光电转换元件内部的构件。密封构件优选为具有防止外部物质侵入光电转换元件内部的阻气构件、和粘合到表面保护层的粘合构件等的膜状构件。当密封构件设置在光入射面的相反侧时，密封构件也可以不具有透光性或透明性。
阻气构件所需的功能通常由水蒸气渗透量和氧渗透量等表示。根据JIS K7129 B法的每天的水蒸气渗透量优选为例如1×10-2g/m2以下，越低越好。根据JIS K7126-2，每天氧渗透量优选为例如1cm3/m2·atm以下，越低越好。
粘合构件的材料可以使用例如用于密封有机电致发光元件、有机晶体管等的一般材料。具体地说，可以列举压敏粘合剂树脂、热固性树脂、热塑性树脂和光固化树脂等。其中，优选在密封工序中不需要加热的压敏粘合剂树脂。更具体地说，可列举乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、苯乙烯-异丁烯树脂、烃树脂、环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等。可以通过对这些树脂的主链、支链、末端进行化学改性、调整分子量等，获得各种粘合性。
<UV阻断层>
所谓“UV阻断层”是设置在光的入射面侧以抑制由UV光引起的光电转换元件的劣化的层。UV阻断层优选为吸收UV光的膜状构件。此外，优选在位于光的入射面侧的基材上设置UV阻断层。
UV阻断层所需的性能一般用透光率等来表示。对于波长为370nm以下的光的透光率例如优选小于1％。此外，对于波长为410nm以下的光的透光率例如优选小于1％。
<阻气层>
所谓“阻气层”是抑制例如水和氧等的外部物质浸入光电转换元件内部的层。阻气层优选连续膜。此外，阻气层优选设置在基材和第一电极之间。
阻气层所需的性能一般用由水蒸气渗透量和氧渗透量表示。根据JIS K7129 B法，每天的水蒸气渗透量优选为例如1×10-2g/m2以下，越低越好。根据JIS K7126-2，每天氧渗透量优选为例如1cm3/m2·atm以下，越低越好。
作为阻气层的材料的实例可列举含有SiO2、SiNx、Al2O3、SiC、SiCN、SiOC、SiOAl的材料，以及硅氧烷类的材料。
<其他层>
光电转换元件根据需要还可以具有绝缘性多孔质层、防止劣化层和保护层等的其它层。
<<光电转换模块>>
所谓“光电转换模块”是具有多个电连接的光电转换元件。电连接可以是光电转换元件串联连接场合或并联连接场合任一种。此外，光电转换模块可以具有多个串联连接的光电转换元件和多个并联连接的光电转换元件两方。本发明中的“连接”不限于物理连接，也包括电连接。
光电转换模块包括多个光电转换元件和电连接光电转换元件之间的连接部，并且根据需要包括其他构件。换而言之，光电转换模块至少包括第一光电转换元件、第二光电转换元件以及用于电连接第一光电转换元件和第二光电转换元件的连接部，根据需要包括其他构件。光电转换元件和连接部只要是功能不同的构件即可，光电转换元件和连接部可以是分别独立的构件，但光电转换元件和连接部也可以是连续的或一体化的构件。例如，作为光电转换元件的一结构的电极等和连接部可以是分别独立的构件，也可以是连续的或一体化的构件。
参照图1说明光电转换模块的结构示例。图1是具有串联连接的多个光电转换元件的光电转换模块的一例的截面示意图。
如图1所示，光电转换模块10包括第一光电转换元件31、第二光电转换元件32和连接部16。
第一光电转换元件31和第二光电转换元件32分别具有沿层叠方向b从光入射面侧依次叠层UV阻断层22、基材11、阻气层23、第一电极12、第一电子传输层13、第二电子传输层(中间层)14、光电转换层15、空穴传输层17、第二电极18、表面保护层(钝化层)19、密封构件21的结构(下文中，也称为“结构A”)。在此，层叠方向b表示与光电转换元件中的各层的面相垂直的方向。
从第一电极12到第二电极18的层叠顺序如上所述，但不限于该顺序。具体而言，第一光电转换元件31和第二光电转换元件32也可以是分别沿层叠方向b从光入射面侧依次层叠UV阻断层22、基材11、阻气层23、第二电极18、空穴传输层17、光电转换层15、第二电子传输层(中间层)14、第一电子传输层13、第一电极12、表面保护层(钝化层)19、密封构件21的结构(在下文中，也称为“结构B”)。换而言之，与图1所示相比，是第一电极12和第二电极18的位置互换、第一电子传输层13和第二电子传输层(中间层)14与空穴传输层17的位置互换的结构。在本公开中，如图1所示，将主要说明第一电极12与第二电极18相比位于光的入射面侧位置的形态(结构A的形态)，但是，本领域技术人员很容易从该说明中理解其他形态，即第二电极18与第一电极12相比位于光的入射面侧位置的形态(结构B的形态)。
连接部16是沿着连接方向a串联连接第一光电转换元件31和第二光电转换元件32的构件。在此，第一光电转换元件31和第二光电转换元件32的连接方向a为构成光电转换元件的层(例如光电转换层15)的面方向，且是连接第一光电转换元件31和第二光电转换元件32的方向，例如，连接第一光电转换元件31的端部和第二光电转换元件32的端部的直线之中由最短距离直线表示的方向等。为了理解连接方向a，参照图2所示。图2是表示从第二电极18侧观察图1的光电转换模块的部分结构时的一例的示意图。
此外，连接部16具有与第二光电转换元件32中的第二电极18和空穴传输层17相连续的结构，通过该结构与第一光电转换元件31中的第一电极12接触，使得第一光电转换元件31和第二光电转换元件32串联连接。在构成第一光电转换元件31的第一电极12中，将与连接部16接触的区域表示为接触区域X。此外，在构成第一光电转换元件31的第一电极12中，将与连接部16非接触的区域、且相对连接部16(换言之，相对接触区域X)位于第一光电转换元件31侧(换言之，连接方向a的负方向侧，第二光电转换元件32位置方向的相反侧)位置的区域表示为非接触区域Y。
当第一光电转换元件31和第二光电转换元件32为结构B时，连接部16具有与第二光电转换元件32中的第一电极12、第一电子传输层13、以及第二电子传输层(中间层)14连续的结构，通过该结构与第一光电转换元件31中的第二电极18接触，使得第一光电转换元件31和第二光电转换元件32串联连接。在构成第一光电转换元件31的第二电极18中，将与连接部16接触的区域表示为接触区域X。此外，在构成第一光电转换元件31的第二电极18中，将与连接部16非接触的区域、且相对连接部16(换言之，相对接触区域X)位于第一光电转换元件31侧(换言之，连接方向a的负方向侧，第二光电转换元件32位置方向的相反侧)位置的区域表示为非接触区域Y。
对连接部16的结构进行说明。连接部16具有沿层叠方向b贯通光电转换元件的各层的贯通结构，具体而言，具有沿层叠方向b至少贯通光电转换层15的贯通结构。更具体地说，具有沿层叠方向b贯通光电转换层15、第二电子传输层(中间层)14和第一电子传输层13的贯通结构。
即使在结构B的形态中，连接部16也具有沿层叠方向b贯通光电转换元件的各层的贯通结构，具体而言，具有沿层叠方向b至少贯通光电转换层15的贯通结构。更具体地说，具有沿层叠方向b贯通光电转换层15和空穴传输层17的贯通结构。
对构成连接部16的材料进行说明。如上所述，连接部16具有与第二光电转换元件32中的第二电极18和空穴传输层17相连续的结构，从而具有第二电极18的材料和空穴传输层17的材料。并且，如图1所示，与光电转换元件的各层和电极相接触的连接部16的外周部由空穴传输层17的材料构成，连接部16的内部是由第二电极18的材料构成。因此，第一光电转换元件31中的第一电极12与构成连接部16的含有空穴输送层17的材料的部分(外周部)相接触。通过这样的结构，由第二电极18的材料构成的连接部16的内部不与光电转换层15、第二电子传输层(中间层)14和第一电子传输层13相接触，可以通过含有空穴传输层17的材料的部分与第一光电转换元件31中的第一电极12连接。
在结构B的形态中，如上所述，连接部16具有与第二光电转换元件32中的第一电极12、第一电子传输层13和第二电子传输层(中间层)14相连续的结构，从而具有第一电极12的材料、第一电子传输层13的材料和第二电子传输层(中间层)14的材料。并且，与光电转换元件的各层和电极相接触的连接部16的外周部由第一电子传输层13的材料和第二电子传输层(中间层)14的材料构成，连接部16的内部由第一电极12的材料构成。因此，第一光电转换元件31中的第二电极18与构成连接部16的含有第一电子传输层13的材料或第二电子传输层(中间层)14的材料的部分(外周部)相接触。通过这样的结构，由第一电极12的材料构成的连接部16的内部不与光电转换层15、空穴传输层17相接触，可以通过含有第一电子传输层13的材料和第二电子传输层(中间层)14的材料的部分与第一光电转换元件31中的第二电极18连接。
对作为连接部16的周边区域的上述接触区域X及非接触区域Y进行说明。非接触区域Y在连接方向a的长度为30mm以下，优选25mm以下。另外，非接触区域Y在连接方向a的长度优选8.5mm以上。非接触区域Y在连接方向a的长度在图1所示的截面的纵深方向整体优选为30mm以下，但并不限于此。即，在图1所示的截面的纵深方向的至少1处为30mm以下即可。另外，作为非接触区域Y在连接方向a的长度的调整方法，例如可列举适当调整第一光电转换元件31中的第一电极12的长度、适当调整作为形成连接部的前阶段而设置的贯通部的位置或大小等。
对将非接触区域Y在连接方向a的长度设为30mm以下的理由进行说明。在图1中，由第一光电转换元件31的第一电极12捕集的电子在第一电极12内朝与连接部16的接触区域方向、换言之朝连接方向a的正方向移动。此时，第一电极12的非接触区域Y在连接方向a的长度越长，电子的移动距离越长，因第一电极12的电阻而导致光电转换模块的光电转换效率降低，但通过将非接触区域Y在连接方向a的长度设为30mm以下，能够抑制光电转换模块的光电转换效率的降低。另外，与非接触区域Y在连接方向a的长度相关的光电转换模块的光电转换效率的降低所带来的影响，在低照度下(例如200lx照度下)比在高照度下(例如10,000lx照度下)大，因此，即使在低照度下也能使用的光电转换模块中，将非接触区域Y在连接方向a的长度设为30mm以下很有效。
即使在结构B的形态中，也与结构A的形态相同，通过将非接触区域Y在连接方向a的长度设为30mm以下，能够抑制光电转换模块的光电转换效率的降低。具体地说，由第一光电转换元件31的第二电极18捕集的空穴在第二电极18内朝与连接部16的接触区域方向、换言之朝连接方向a的正方向移动。此时，第二电极18的非接触区域Y在连接方向a的长度越长，空穴的移动距离越长，因第二电极18的电阻引起光电转换模块的光电转换效率降低，但通过将非接触区域Y在连接方向a的长度设为30mm以下，能够抑制光电转换模块的光电转换效率的降低。
当将非接触区域Y在连接方向a的长度设为8.5mm以上时，能够增加可进行光电转换的区域，能够提高光电转换效率。
在以上说明中，已经说明了在第一光电转换元件和第二光电转换元件之间具有一个连接部的形态，但是，第一光电转换元件和第二光电转换元件之间也可以具有多个连接部。因此，参照图3说明具有多个连接部的形态。图3是表示在第一光电转换元件和第二光电转换元件之间具有两个连接部的光电转换模块的一例的示意图。图3所示的光电转换模块的各结构与图1所示的光电转换模块的结构相同，因此省略说明。
此外，非接触区域Y在连接方向a的长度为30mm以下这一点也与图1所示的光电转换模块相同。在如图3所示那样的在第一光电转换元件及第二光电转换元件之间具有多个连接部的光电转换模块中，Y将相对于在构成第一光电转换元件的第一电极中与连接部非接触的区域、且最位于第一光电转换元件侧(换言之，连接方向a的负方向侧、第二光电转换元件32位置方向的相反侧)的连接部(换言之，相对于接触区域X)，位于第一光电转换元件侧(换言之，连接方向a的负方向侧、第二光电转换元件32位置方向的相反侧)的区域表示为非接触区域Y。
<<光电转换模块的制造方法>>
作为光电转换模块的制造方法的一例，对具有串联连接的多个光电转换元件的光电转换模块的制造方法进行说明。此外，在本发明中，将说明制造具有如图1所示的结构A的光电转换模块的方法的一例。并且，本领域技术人员从该说明中也容易理解具有结构B的光电转换模块的制造方法的一例。
光电转换模块的制造方法包括例如形成第一电极的第一电极形成工序、在第一电极上形成电子传输层的电子传输层形成工序、在电子传输层上形成光电转换层的光电转换层形成工序、形成贯通电子传输层和光电转换层的贯通部的贯通部形成工序、在光电转换层上形成空穴传输层且用空穴传输层的材料包覆贯通部中的第一电极、电子传输层和光电转换层的暴露面的空穴传输层形成工序、在空穴传输层上形成第二电极且用第二电极材料填充贯通部形成贯通结构的第二电极形成工序，根据需要包括表面保护层形成工序、密封构件形成工序、UV阻断层形成工序、阻气层形成工序、其他工序等。
<第一电极形成工序>
光电转换模块的制造方法优选包括形成第一电极的第一电极形成工序。此外，第一电极优选形成在基材上或形成在基材上形成的阻气层上。
形成第一电极的方法如第一电极的说明中所述。
<电子传输层形成工序>
光电转换模块的制造方法优选包括在第一电极上形成电子传输层的电子传输层形成工序。并且，作为电子传输层，具有第一电子传输层和第二电子传输层(中间层)时，电子传输层形成工序优选包括在第一电极上形成第一电子传输层的第一电子传输层形成工序，以及在第一电子传输层上形成第二电子传输层的第二电子传输层形成工序。
形成电子传输层的方法如电子传输层的说明中所述。
<光电转换层形成工序>
光电转换模块的制造方法优选包括在电子传输层上形成光电转换层的光电转换层形成工序。
形成光电转换层的方法如光电转换层的说明中所述。
<贯通部形成工序>
光电转换模块的制造方法优选包括形成贯通电子传输层和光电转换层的贯通部的贯通部形成工序。在本发明中，所谓贯通部表示空孔，若是具有如图1所示那样的结构A的光电转换模块，则表示贯通电子传输层和光电转换层的空孔。贯通部的形状、大小等只要能够将第一光电转换元件与第二光电转换元件电连接即可，没有特别限定，可列举例如从第二电极侧俯视光电转换模块时成为线形或圆形的形状，可列举观察光电转换模块的截面时，呈矩形或正方形的形状。此外，贯通部形成在非接触区域Y在连接方向a的长度为30mm以下的位置。
作为形成贯通部的方法，可列举激光刻线或机械划线等。
<空穴传输层形成工序>
光电转换模块的制造方法优选包括在光电转换层上形成空穴传输层且用空穴传输层的材料包覆贯通部中的第一电极、电子传输层和光电转换层的暴露面的空穴传输层形成工序。
空穴传输层的形成方法如空穴传输层的说明中所述。
<第二电极形成工序>
光电转换模块的制造方法优选包括在空穴传输层上形成第二电极且用第二电极材料填充贯通部形成贯通结构的第二电极形成工序。在本发明中，所谓贯通结构表示充满贯通部内部的结构体，如果是具有如图1所示那样的结构A的光电转换模块，则表示由空穴传输层材料和第二电极材料形成的结构体。
形成第二电极的方法如第二电极的说明中所述。
<表面保护层形成工序>
根据需要，光电转换模块的制造方法也可以包括在设置于光的入射面的相反侧的电极上形成表面保护层的表面保护层形成工序。此外，表面保护层形成工序优选为即使对于层叠的每个层的暴露面也形成表面保护层的工序。
<密封构件形成工序>
根据需要，光电转换模块的制造方法也可以包括形成密封构件以覆盖表面保护层的密封构件形成工序。
<UV阻断层形成工序>
根据需要，光电转换模块的制造方法也可以包括在光的入射面侧形成UV阻断层的UV阻断层形成工序。
<阻气层形成工序>
根据需要，光电转换模块的制造方法也可以包括在基材和第一电极之间形成阻气层的阻气层形成工序。
<其他工序>
根据需要，光电转换模块的制造方法也可以包括绝缘性多孔质层形成工序、防止劣化层形成工序、保护层形成工序等。
<光电转换模块的制造方法的具体例>
参照图4A至图4M详细说明光电转换模块的制造方法的一例。图4A～图4M是表示光电转换模块的制造方法的一例的示意图。
如图4A所示，首先，在基板11上形成第一电极12。当在一个基板11上形成多个光电转换元件时，如图4B所示，消除已形成的第一电极12的一部分，形成第一分割部12'。接着，如图4C和图4D所示，在基板11和第一电极12上形成第一电子传输层13和第二电子传输层(中间层)14。接着，在形成的第二电子传输层14上如图4E所示，形成光电转换层15。形成光电转换层15之后，如图4F所示，除去所设定的区域，贯通形成在第一电极12上的第一电子传输层13、第二电子传输层14、以及光电转换层15，形成贯通部16'。形成贯通部16'后，如图4G和图4H所示，形成空穴传输层17和第二电极18。并且，随着空穴传输层17和第二电极18的形成，在贯通部16'中形成由空穴传输层的材料和第二电极材料构成的结构体，即，连接部16。当在一个基板11上形成多个光电转换元件时，如图4I所示，在第二电极18上形成第二分割部12”。
在本发明的光电转换元件的制造方法中，如图4J和图4K所示，在第二电极18上形成表面保护层19后，也可以设置密封构件21，以覆盖基板上的各电极和各层。并且，在本发明的光电转换元件的制造方法中，如图4L所示，也可以在基板11的暴露面上设置UV阻断层22，如图4M所示，也可以在第一电极12和基板11之间设置阻气层23。
<<电子仪器>>
电子仪器至少包括所述光电转换模块、以及与光电转换模块电连接的装置。与光电转换模块电连接的装置是由光电转换模块经光电转换产生的电力等驱动动作的装置。此外，电子仪器根据用途不同具有多个实施形态，例如，可列举以下第一形态和第二形态等。
第一形态是包括光电转换模块、以及与光电转换模块电连接的装置，根据需要，还包括其他装置的电子仪器。
第二形态包括光电转换模块、与光电转换模块电连接的蓄电池、以及与光电转换模块和蓄电池电连接的装置，根据需要，还包括其他装置的电子仪器。
<<电源模块>>
电源模块至少包括所述光电转换模块，以及与光电转换模块电连接的电源IC(集成电路，Integrated Circuit)，必要时还可包括其他装置。
<<用途>>
所述光电转换模块可用作独立电源，也可利用由光电转换产生的电力驱动装置动作。此外，光电转换模块可以通过光照发电，因此，电子仪器不需要与外部电源连接，或更换电池。因此，即使在没有电源设备的地方也可以驱动电子仪器，可以随身携带，即使在难以更换电池的地方也可以不更换电池使得电子仪器动作。另外，当电子仪器使用干电池时，电子仪器会变重，体积也变大，可能会妨碍安装在墙壁或天花板或随身携带。但是，光电转换模块由于重量轻且薄，具有安装自由度高，可穿戴，可随身携带的优点。
这样，光电转换模块可用作独立电源，因此，配备有光电转换模块的电子仪器可用于各种用途。例如，作为配备光电转换模块的电子仪器的用途，可以列举电子计算器、手表、手机、电子记事本、电子纸等的显示设备，个人电脑鼠标、个人电脑键盘等的个人电脑配件，温湿度传感器、人体传感器等的各种传感器，诸如信标、GPS(全球定位系统)等的发射器、辅助灯、遥控器等。
本发明的光电转换模块即使在低照度光下也能发电。所谓低照度例如可以列举用照明等照亮的室内环境中的照度，具体地说，为20勒克斯以上且1000勒克斯以下的照度，与太阳的直射光(约100,000勒克斯)相比非常弱。即，即使在室内甚至昏暗的阴影下也能发电，因此，应用范围很广。此外，与干电池不同，不会漏液，与纽扣电池不同，不会误食，安全性高。进一步说，它还可以作为辅助电源使用，用于延长充电式或干电池式的电器器具的连续使用时间。由此，通过将光电转换模块与通过光电转换模块的光电转换产生的电力驱动的装置相组合，可以得到重量轻易携带、安装自由度高、不需要更换、安全性优异且有效降低环境负荷的电子仪器。因此，配备有光电转换模块的电子仪器可用于多种用途。
图5是表示组合光电转换模块与通过光电转换模块的光电转换产生的电力驱动的装置电路的电子仪器的基本结构的一例的示意图。当光电转换模块受到光照时，它可以发电并取出电能，装置电路能由该电力驱动动作。
但是，光电转换模块的输出随着环境照度的变化而变化，因此，图5所示的电子仪器可能无法稳定运行。在这种情况下，如图6的电子仪器的基本结构的一例的示意图所示，为了向装置电路侧提供稳定的电压，优选在光电转换模块和装置电路之间加入电源IC。
另外，光电转换模块只要照射足够照度的光就可以发电，但是如果发电所需的照度不够，则无法获得所需的电力，这也是光电转换模块的一个缺点。在这种情况下，如图7所示的电子仪器的基本结构的一例的示意图所示，通过在电源IC和仪器电路之间设置如电容器的蓄电装置，可以使用来自光电转换模块的剩余电力对蓄电装置充电，使得在照度太低或光电转换模块照不到光的情况下，也可以由蓄电装置中储存的电力供电至装置电路，使装置电路可以稳定工作。
这样，在光电转换模块和仪器电路组合构成的电子仪器中，通过组合电源IC和蓄电装置，即使在没有电源的环境下也可以驱动，并且可以无需更换电池即可稳定驱动，因此，配备有光电转换模块的电子仪器可用于多种用途。
此外，光电转换模块也可作为电源模块使用。例如，如图8所示的电源模块的基本结构的一例的示意图所示，当光电转换模块和电源IC连接时，光电转换模块通过光电转换产生的电力可以构成直流电源模块，能通过电源IC以一定的电压电平供给。
再有，如图9所示的电源模块的基本结构的一例的示意图所示，通过在电源IC中增加蓄电装置，由光电转换元件产生的电力可以对蓄电装置进行充电，能构成即使在照度过低或光电转换元件照不到光的情况下也能提供电力的电源模块。
图8和图9所示的电源模块与传统的原电池不同，无需更换电池，可以作为电源模块使用。因此，配备有光电转换模块的电子仪器可用于多种用途。
在下文中，将说明包括所述光电转换模块和由电力驱动的装置的电子仪器的具体用途。
<PC用鼠标用途>
图10是表示作为电子仪器的一例的个人计算机用鼠标(以下也称为“鼠标”)的基本结构的一例的示意图。如图10所示，鼠标包括光电转换模块、电源IC、蓄电装置和鼠标控制电路。并且，鼠标控制电路的电源由连接的光电转换模块或蓄电装置供电。由此，当鼠标不使用时，可对蓄电装置进行充电，此电力可以驱动鼠标，可以得到无需接线或更换电池的鼠标。此外，由于不需要电池，可以减轻重量，适合用于鼠标。
图11是表示图10所示的个人计算机用鼠标的一例的外观示意图。如图11所示，在鼠标内部实装光电转换模块、电源IC、蓄电装置和鼠标控制电路，但为了使光电转换模块照射到光，光电转换模块的上部为透明外壳。整个鼠标外壳也可以全部用透明树脂成形。光电转换模块的配置不限于此，例如，也可以配置在即使用手遮住鼠标光也可以照射到光电转换模块的位置。
<个人计算机用键盘用途>
图12是表示作为电子仪器的一例的个人计算机用键盘(以下也称为“键盘”)的基本结构的一例的示意图。如图12所示，键盘包括光电转换模块、电源IC、蓄电装置和键盘控制电路。并且，键盘控制电路的电源由连接的光电转换模块或蓄电装置供电。由此，当键盘不使用时，可对蓄电装置进行充电，此电力可以驱动键盘，从而得到无需接线或更换电池的键盘。此外，由于不需要电池，可以减轻重量，适合用于键盘。
图13是表示图12所示的个人计算机用键盘的一例的外观示意图。如图13所示，在键盘内部实装光电转换模块、电源IC、蓄电装置和键盘控制电路，但为了使光电转换模块照射到光，光电转换模块的上部为透明外壳。整个键盘框体也可以全部用透明树脂成形。光电转换模块的配置不限于此，例如，当组装光电转换模块的空间较小的小型键盘场合，如图14的图12所示的个人计算机用键盘的另一示例的外观示意图所示，也可以将小型的光电转换模块嵌入按键的一部分中。
<传感器用途>
图15是表示作为电子仪器的一例的传感器的基本结构的一例的示意图。如图15所示，传感器包括光电转换模块、电源IC、蓄电装置和传感器电路。此外，传感器电路的电源由连接的光电转换模块或蓄电装置供电。由此，无需连接外部电源，也无需更换电池就可以构成传感器。作为传感器感测目标，可列举温湿度、照度、人体、CO2、加速度、UV、噪声、地磁、气压等。如图16中的A所示，传感器优选定期地感测测定目标并且通过无线通信将获取的数据发送到PC(个人计算机)、智能电话等。
随着IoT(物联网)社会的到来，传感器的数量预计将迅速增加。另一方面，一个一个更换无数个传感器的电池需要花费大量的时间和精力，这是不现实的。此外，传感器安装在例如天花板或墙壁这样难以更换电池的地方，这也降低了可操作性。因此，由光电转换模块供电的传感器具有非常大的优势。此外，本发明的光电转换模块即使在低照度下也能获得高输出，并且输出对光入射角的依存性小，因此，具有安装自由度高的优点。
<转盘用途>
图17是表示作为电子仪器的一例的转盘的基本结构的一例的示意图。如图17所示，转盘包括光电转换模块、电源IC、蓄电装置和转盘控制电路。此外，转盘控制电路的电源由连接的光电转换模块或蓄电装置供电。由此，无需连接外部电源，也无需更换电池就可以构成转盘。转盘例如用于陈列商品的展示柜等，但是电源接线不好看，且更换电池时必须把陈列物品撤去，费时费力。因此，能由光电转换模块供电的转盘具有非常大的优势。
【实施例】
以下，说明本发明的实施例，但本发明不限于这些实施例。
(实施例1)
<光电转换模块的制造>
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(60mm×60mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图18。在图18中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
-电子传输层的形成-
接着，将氧化锌纳米颗粒溶液(Aldrich公司制，平均粒径12nm)以3000rpm旋涂在IAI制膜的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(15Ω/□)上，在80℃下干燥10分钟，形成平均厚度30nm的电子传输层。
-光电转换层的形成-
使得P3HT(Aldrich公司制,数均分子量Mn＝54000)10mg和PC61BM(Aldrich公司制)10mg溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液A。
接着，将光电转换层涂布液A以1000rpm旋涂在电子传输层上，形成平均厚度150nm的光电转换层。
-贯通部的形成-
接着，作为形成串联连接光电转换元件之间的连接部的前阶段，形成贯通部。贯通部使用激光刻线(紫外线激光器，波长355nm)而形成(deletion)，从第二电极侧俯视光电转换模块时，贯通部的形状为矩形。此外，在接下来的工序中在该贯通部形成连接部时，非接触区域的连接方向的长度为8.5mm。
-空穴传输层、第二电极和连接部的形成-
接着，在光电转换层上和贯通部旋涂由PEDOT：PSS(CLEVIOSTM PAP.AI4083)构成的空穴传输层的材料，制膜成为10nm的平均厚度后，真空蒸镀由银构成的第二电极的材料，成膜10nm的平均厚度，形成空穴传输层、第二电极和连接部。如图4I所示，在第二电极形成分割部。
-最高占据分子轨道(HOMO)能级的测定-
使用理研计器公司制的AC-2，在光电转换层中，测定最高占据分子轨道(HOMO)能级。结果为4.9eV。
-太阳能电池特性评价-
测定构成所制作的光电转换模块的各光电转换元件在白色LED照射下(0.07mW/cm2)的低照度转换效率(PCEL)。并且，测定各光电转换元件在白色LED照射下(3.5mW/cm2)的高照度转换效率(PCEH)。接着，计算低照度转换效率相对高照度转换效率之比(PCEL/PCEH)。白色LED使用COSMOSTECHNO公司制台灯CDS-90α,评价装置使用NF电路设计BLOCK公司制太阳能电池评价系统As-510-PV03。此外，LED光源的输出的测定使用由Sekonic公司制的分光彩色照度计C-7000。结果如表1所示。
(实施例2)
<光电转换模块的制造>
在实施例1的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液A变更为以下的光电转换层涂布液B、将光电转换层的平均厚度变更为90nm以外，其它与实施例1相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例1相同，测定最高占据分子轨道(HOMO)能级以及评价太阳能电池特性。最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.1eV。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液B-
使得PDPP3T(Ossila公司制,重均分子量Mw＝66000)10mg和PC61BM(Aldrich公司制)10mg溶解于含有3体积％的1,8-二碘辛烷的1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液B。
(实施例3)
<光电转换模块的制造>
在实施例1的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液A变更为以下的光电转换层涂布液C以外，其它与实施例1相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例1相同，测定最高占据分子轨道(HOMO)能级以及评价太阳能电池特性。最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.2eV。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液C-
使得15mg的以下所示的示例化合物1(数均分子量Mn＝1554)和10mg的以下所示的示例化合物2溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液C。
【化学式18】
【化学式19】
(实施例4)
<光电转换模块的制造>
在实施例3的光电转换模块的制作中，除了将空穴传输层的材料变更为氧化钼、通过真空蒸镀成膜空穴传输层成为10nm的平均厚度以外，其它与实施例3相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例3相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
(实施例5)
<光电转换模块的制造>
在实施例4的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液C变更为以下的光电转换层涂布液D以外，其它与实施例4相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例4相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液D-
将14mg的上述所示的示例化合物1(数均分子量Mn＝1554)和10mg的PC61BM(E100H，由Frontier Carbon公司制)溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液D。
(实施例6)
<光电转换模块的制造>
在实施例5的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液D变更为以下的光电转换层涂布液E以外，其它与实施例5相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例5相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液E-
将15mg的上述所示的示例化合物1(数均分子量Mn＝1554)、10mg的PC61BM(E100H，由Frontier Carbon公司制)、以及3mg的PCDTBT(Ossila公司制,重均分子量Mw＝35000)溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液E。
(实施例7)
<光电转换模块的制造>
在实施例4的光电转换模块的制作中，除了将电子传输层的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例4相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例4相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-电子传输层的形成-
将氧化锌纳米颗粒溶液(Aldrich公司制，平均粒径12nm)以3000rpm旋涂在IAI制膜的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(15Ω/□)上，在80℃下干燥10分钟，形成平均厚度30nm的第一电子传输层。
接着，将二甲基氨基苯甲酸(东京化成工业株式会社制)溶于乙醇，调整1mg/ml的溶液，旋涂在第一电子传输层上，形成第二电子传输层(中间层)。
(实施例8)
<光电转换模块的制造>
在实施例7的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液C变更为以下的光电转换层涂布液F以外，其它与实施例7相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例7相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。进而，与实施例1相同，测定最高占据分子轨道(HOMO)能级。最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.3eV。
-光电转换层涂布液F-
将15mg的以下所示的示例化合物3(数均分子量Mn＝1463)以及10mg的上述所示的示例化合物2溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液F。
【化学式20】
(实施例9)
<光电转换模块的制造>
在实施例7的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液C变更为以下的光电转换层涂布液G以外，其它与实施例7相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例7相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。进而，与实施例1相同，测定最高占据分子轨道(HOMO)能级。最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.0eV。
-光电转换层涂布液G-
将15mg的以下所示的示例化合物4(数均分子量Mn＝1886)以及10mg的上述所示的示例化合物2溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液G。
【化学式21】
(实施例10)
<光电转换模块的制造>
在实施例7的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液C变更为以下的光电转换层涂布液H以外，其它与实施例7相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例7相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。进而，与实施例1相同，测定最高占据分子轨道(HOMO)能级。最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.2eV。
-光电转换层涂布液H-
将15mg的以下所示的示例化合物5(数均分子量Mn＝1806)以及10mg的上述所示的示例化合物2溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液H。
【化学式22】
(实施例11)
<光电转换模块的制造>
在实施例6的光电转换模块的制作中，除了将电子传输层的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例6相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例6相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-电子传输层的形成-
将氧化锌纳米颗粒溶液(Aldrich公司制，平均粒径12nm)以3000rpm旋涂在IAI制膜的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(15Ω/□)上，在80℃下干燥10分钟，形成平均厚度30nm的第一电子传输层。
接着，将二甲基氨基苯甲酸(东京化成工业株式会社制)溶于乙醇，调整1mg/ml的溶液，旋涂在第一电子传输层上，形成第二电子传输层(中间层)。
(实施例12)
<光电转换模块的制造>
在实施例11的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液E变更为以下的光电转换层涂布液I以外，其它与实施例11相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例11相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液I-
将15mg的上述所示的示例化合物1(数均分子量Mn＝1554)、10mg的PC61BM(E100H，由Frontier Carbon公司制)、以及3mg的PTB7-Th(Ossila公司制,重均分子量Mw＝57000)溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液I。
(实施例13)
<光电转换模块的制造>
在实施例11的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液E变更为以下的光电转换层涂布液J以外，其它与实施例11相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例11相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液J-
将15mg的上述所示的示例化合物1(数均分子量Mn＝1554)、10mg的PC61BM(E100H，由Frontier Carbon公司制)、以及3mg的PBDTTPD(Ossila公司制,重均分子量Mw＝38000)溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液J。
(实施例14)
<光电转换模块的制造>
在实施例11的光电转换模块的制作中，除了将光电转换层涂布液E变更为以下的光电转换层涂布液K以外，其它与实施例11相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例11相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-光电转换层涂布液K-
将15mg的上述所示的示例化合物1(数均分子量Mn＝1554)、10mg的PC61BM(E100H，由Frontier Carbon公司制)、以及3mg的PBDB-T(Ossila公司制,重均分子量Mw＝66000)溶解于1mL的氯仿中，作为光电转换层涂布液K。
(实施例15)
<光电转换模块的制造>
在实施例6的光电转换模块的制作中，除了将带第一电极的基材的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例6相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例6相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(120mm×120mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图19。在图19中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
在使用上述带第一电极的基材形成的光电转换模块中，非接触区域的连接方向的长度为17.0mm。
(实施例16)
<光电转换模块的制造>
在实施例6的光电转换模块的制作中，除了将带第一电极的基材的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例6相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例6相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(180mm×180mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图20。在图20中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
在使用上述带第一电极的基材形成的光电转换模块中，非接触区域的连接方向的长度为25.0mm。
(比较例1)
<光电转换模块的制造>
在实施例1的光电转换模块的制作中，除了将带第一电极的基材的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例1相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例1相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(250mm×250mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图21。在图21中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
在使用上述带第一电极的基材形成的光电转换模块中，非接触区域的连接方向的长度为34.0mm。
(比较例2)
<光电转换模块的制造>
在实施例4的光电转换模块的制作中，除了将带第一电极的基材的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例4相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例4相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(250mm×250mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图21。在图21中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
在使用上述带第一电极的基材形成的光电转换模块中，非接触区域的连接方向的长度为34.0mm。
(比较例3)
<光电转换模块的制造>
在实施例7的光电转换模块的制作中，除了将带第一电极的基材的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例7相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例7相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(250mm×250mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图21。在图21中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
在使用上述带第一电极的基材形成的光电转换模块中，非接触区域的连接方向的长度为34.0mm。
(比较例4)
<光电转换模块的制造>
在实施例10的光电转换模块的制作中，除了将带第一电极的基材的形成方法变更为以下方法以外，其它与实施例10相同，制作光电转换模块。
此外，与实施例10相同，进行太阳能电池特性评价。太阳能电池特性评价的结果如表1所示。
-带第一电极的基材-
首先，从Geomatec公司采购ITO、Ag、以及ITO(这些也称为IAI)分别依次制膜为40nm、7nm、以及40nm的层厚的带阻气膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板(250mm×250mm)。接着，在相当于第一电极的IAI中，通过光刻形成蚀刻宽度为20μm的分割部。将所制作的带第一电极的基材示于图21。在图21中，斜线部表示IAI，白色部表示蚀刻部分。
在使用上述带第一电极的基材形成的光电转换模块中，非接触区域的连接方向的长度为34.0mm。
表1
| PCE<sub>L</sub>/PCE<sub>H</sub> | |
| 实施例1 | 0.625 |
| 实施例2 | 0.860 |
| 实施例3 | 0.778 |
| 实施例4 | 0.667 |
| 实施例5 | 0.824 |
| 实施例6 | 0.923 |
| 实施例7 | 0.887 |
| 实施例8 | 0.904 |
| 实施例9 | 0.909 |
| 实施例10 | 0.918 |
| 实施例11 | 0.951 |
| 实施例12 | 0.908 |
| 实施例13 | 0.933 |
| 实施例14 | 0.901 |
| 实施例15 | 0.912 |
| 实施例16 | 0.899 |
| 比较例1 | 0.400 |
| 比较例2 | 0.500 |
| 比较例3 | 0.410 |
| 比较例4 | 0.480 |
由表1的结果可知，本发明的光电转换模块的非接触区域的连接方向的长度为30mm以下，与非接触区域的连接方向的长度大于30mm的光电转换模块相比，PCEL/PCEH的值接近1。PCEL/PCEH的值接近1表示在低照度环境和高照度环境下光电转换效率差异小，本发明的光电转换模块是能在宽广照度区域使用的光电转换模块。
Claims (16)
1.一种光电转换模块，具有电连接的多个光电转换元件，其特征在于：
所述光电转换元件依次具有第一电极、光电转换层和第二电极，
所述光电转换模块具有第一光电转换元件、第二光电转换元件、以及串联连接所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件的连接部，
构成所述第一光电转换元件的所述第一电极或所述第二电极具有与所述连接部接触的接触区域，以及与所述连接部非接触、且相对所述连接部位于第一光电转换元件侧的非接触区域，
在所述非接触区域中，所述第一光电转换元件及所述第二光电转换元件的连接方向的长度为30mm以下。
2.如权利要求1所述的光电转换模块，其特征在于，所述光电转换元件依次具有所述第一电极、电子传输层、所述光电转换层、空穴传输层和所述第二电极。
3.如权利要求2所述的光电转换模块，其特征在于:
所述连接部至少具有在层叠方向贯通所述光电转换层的贯通结构，
所述接触区域位于所述第一光电转换元件中的所述第一电极场合，所述连接部具有所述空穴传输层的材料和所述第二电极的材料，
所述接触区域位于所述第一光电转换元件中的所述第二电极场合，所述连接部具有所述空穴传输层的材料和所述第一电极的材料。
4.如权利要求3所述的光电转换模块，其特征在于:
所述接触区域位于所述第一光电转换元件中的所述第一电极场合，所述第一光电转换元件中的所述第一电极与所述连接部中的包含所述空穴传输层的材料的部分接触，
所述接触区域位于所述第一光电转换元件中的所述第二电极场合，所述第一光电转换元件中的所述第二电极与所述连接部中的包含所述电子传输层的材料的部分接触。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，所述光电转换层含有C60富勒烯衍生物。
6.如权利要求1～5中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，所述光电转换层含有最高占据分子轨道HOMO能级为5.1eV以上且5.5eV以下、且数均分子量Mn为10,000以下的有机材料。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，所述光电转换层含有下述通式(1)所表示的化合物:
【化学式1】
在上述通式(1)中，R1表示碳原子数2以上且8以下的烷基，n表示1以上且3以下的整数，X由下述通式(2)或下述通式(3)表示，Y表示卤原子，m表示0以上且4以下的整数，
【化学式2】
在上述通式(2)中，R2表示直链或支链的烷基，
【化学式3】
在上述通式(3)中，R3表示直链或支链的烷基。
8.如权利要求1～7中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，所述光电转换层含有最高占据分子轨道HOMO能级为5.1eV以上且5.5eV以下、且数均分子量Mn为10,000以下的有机材料，以及最高占据分子轨道HOMO能级为5.2eV以上且5.6eV以下、且数均分子量Mn为10,000以上的有机材料。
9.如权利要求2～4中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，所述电子传输层含有从氧化锌、氧化钛、氧化锡、以及叔胺化合物选择的至少一种。
10.如权利要求项2～4中任一项所述的光电转换模块，其特征在于:
所述电子传输层具有第一电子传输层、以及设于所述第一电子传输层和所述光电转换层之间的第二电子传输层，
所述第一电子传输层含有金属氧化物颗粒，
所述第二电子传输层含有以下通式(4)表示的胺化合物:
【化学式4】
在上述通式(4)中，R4和R5表示可以具有取代基的1个以上且4个以下碳原子的烷基或R4和R5键合的环结构，X表示碳原子数6以上且14以下的二价芳香族基团或碳原子数1以上且4以下的烷基，A表示用下述结构式(1)～(3)表示的取代基的任意一个:
【化学式5】
-COOH…结构式(1)
【化学式6】
-P(＝O)(OH)2…结构式(2)
【化学式7】
-Si(OH)3…结构式(3)
11.如权利要求2～4中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，所述空穴传输层含有从氧化钼、氧化钨、以及氧化钒选择的至少一种。
12.如权利要求1～11中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，在所述非接触区域中，所述第一光电转换元件及所述第二光电转换元件在连接方向的长度为25mm以下。
13.如权利要求1～12中任一项所述的光电转换模块，其特征在于，在所述非接触区域中，所述第一光电转换元件及所述第二光电转换元件在连接方向的长度为8.5mm以上。
14.一种电子仪器，其特征在于，包括:
权利要求1～13中任一项所述的光电转换模块；以及
与所述光电转换模块电连接的装置。
15.一种电源模块，其特征在于，包括:
权利要求1～13中任一项所述的光电转换模块；以及
与所述光电转换模块电连接的电源IC。
16.一种光电转换模块，具有电连接的多个光电转换元件，其特征在于：
所述光电转换元件依次具有第一电极、光电转换层和第二电极，
所述光电转换模块具有第一光电转换元件、第二光电转换元件、以及串联连接所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件的连接部，
构成所述第一光电转换元件的所述第一电极或所述第二电极具有与所述连接部接触的接触区域，以及与所述连接部非接触、且相对所述连接部位于第二光电转换元件位置方向的相反侧的非接触区域，
在所述非接触区域中，所述第一光电转换元件及所述第二光电转换元件的连接方向的长度为30mm以下。
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