JP2006013097A - Organic/inorganic composite solar cell - Google Patents

Organic/inorganic composite solar cell Download PDF

Info

Publication number
JP2006013097A
JP2006013097A JP2004187418A JP2004187418A JP2006013097A JP 2006013097 A JP2006013097 A JP 2006013097A JP 2004187418 A JP2004187418 A JP 2004187418A JP 2004187418 A JP2004187418 A JP 2004187418A JP 2006013097 A JP2006013097 A JP 2006013097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
film
organic
solar cell
inorganic composite
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
JP2004187418A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Shiino
修 椎野
Shinichiro Sugi
信一郎 杉
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
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.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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 Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2004187418A priority Critical patent/JP2006013097A/en
Publication of JP2006013097A publication Critical patent/JP2006013097A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic/inorganic composite solar cell which ensures higher conversion efficiency and particularly is capable of improving a short circuit current. <P>SOLUTION: A transparent conductive film 1, an n-type inorganic semiconductor film 2, an n-type organic semiconductor film 3, a p-type organic semiconductor film 4, a p-type inorganic semiconductor film 5, and a metal electrode 6, are stacked in this sequence. A transparent conductive film 7, an n-type inorganic semiconductor film 8, a mixed film 9 of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor, a p-type inorganic semiconductor film 10, and a metal electrode 11, are stacked in this sequence. An n-type transparent conductive film 12, an n-type organic semiconductor film 13, a p-type organic semiconductor film 14, and a p-type transparent conductive film 15, are stacked in this sequence. An n-type transparent conductive film 16, a mixed film 17 of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor, and a p-type transparent conductive film 18, are stacked in this sequence. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は有機半導体と無機半導体の膜を備えた太陽電池に関するものである。   The present invention relates to a solar cell provided with a film of an organic semiconductor and an inorganic semiconductor.

太陽電池は、従来その光電変換効率の高さから、シリコン、CdS、CdTe、CdAsなどの無機半導体が用いられてきた。これらの変換効率は、例えばシリコンを用いた場合には約15%にも達する。しかしながら、これら無機半導体を用いた太陽電池では、単結晶作製、ドーピングプロセスなどの多くのプロセスが電池作製に必要であるため、生産コストが非常に高くなるという問題点を有している。   Conventionally, an inorganic semiconductor such as silicon, CdS, CdTe, CdAs has been used for the solar cell because of its high photoelectric conversion efficiency. These conversion efficiencies reach about 15% when silicon is used, for example. However, solar cells using these inorganic semiconductors have a problem that the production cost is very high because many processes such as single crystal production and doping process are necessary for battery production.

有機半導体を用いる太陽電池は、無機半導体を用いた太陽電池に比べ製造工程が容易であり、低コストで大面積化が可能であるという利点を持つところから、この太陽電池に用いられる光電変換素子に関し種々の提案がなされている(下記非特許文献1,2)。
第64回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2003年秋 福岡大学)31p−YL−18 第50回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集(2003.3 神奈川大学)29a−B−5
Photovoltaic conversion elements used for solar cells using organic semiconductors are advantageous in that the manufacturing process is easier than solar cells using inorganic semiconductors and the area can be increased at low cost. Various proposals have been made (Non-Patent Documents 1 and 2 below).
64th JSAP Scientific Lecture Proceedings (Autumn 2003, Fukuoka University) 31p-YL-18 Proceedings of the 50th Joint Conference on Applied Physics (2003.3 Kanagawa University) 29a-B-5

これまでの有機材料を用いた太陽電池は大きく分けて、(1)金属/p型(n型)有機半導体膜/金属(ショットキー型)、(2)金属/p型有機半導体膜/n型有機半導体膜/金属(bi−layer型)、(3)金属/p型有機半導体とn型無機半導体との混合膜/金属、の三種類に分類できる。しかし、これらの太陽電池は開放電圧は高いものの電子の移動度が低いために短絡電流は小さく、太陽電池としての変換効率は低かった。   Conventional solar cells using organic materials can be broadly divided into (1) metal / p-type (n-type) organic semiconductor film / metal (Schottky type) and (2) metal / p-type organic semiconductor film / n-type. There are three types: organic semiconductor film / metal (bi-layer type), and (3) mixed film / metal of metal / p-type organic semiconductor and n-type inorganic semiconductor. However, although these solar cells have a high open circuit voltage, the short circuit current is small because of the low mobility of electrons, and the conversion efficiency as a solar cell is low.

本発明は、変換効率が高く、特に短絡電流を向上することができる有機無機複合太陽電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an organic-inorganic composite solar cell that has high conversion efficiency and can particularly improve a short-circuit current.

請求項1の有機無機複合太陽電池は、1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、該半導体膜は、p型無機半導体膜/p型有機半導体膜/n型有機半導体膜/n型無機半導体膜の積層体よりなることを特徴とするものである。   2. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 1, wherein a semiconductor film is provided between a pair of electrodes, the semiconductor film being p-type inorganic semiconductor film / p-type organic semiconductor film / n-type organic semiconductor film. It is characterized by comprising a stacked body of / n-type inorganic semiconductor films.

請求項2の有機無機複合太陽電池は、1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、該半導体膜は、p型無機半導体膜/p型有機半導体とn型有機半導体の混合膜/n型無機半導体膜の積層体よりなることを特徴とするものである。   3. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 2, wherein a semiconductor film is provided between a pair of electrodes, and the semiconductor film is a mixture of p-type inorganic semiconductor film / p-type organic semiconductor and n-type organic semiconductor. It consists of a laminated body of a film / n-type inorganic semiconductor film.

請求項3の有機無機複合太陽電池は、請求項1又は2において、p型無機半導体はCuO又はNiOであり、n型無機半導体はZnO、TiO、SnO又はInであることを特徴とするものである。 The organic-inorganic composite solar cell according to claim 3 is the organic or inorganic composite solar cell according to claim 1 or 2, wherein the p-type inorganic semiconductor is Cu 2 O or NiO, and the n-type inorganic semiconductor is ZnO, TiO 2 , SnO 2 or In 2 O 3 . It is characterized by this.

請求項4の有機無機複合太陽電池は、請求項1ないし3のいずれか1項において、該電極が金属膜又は透明導電膜よりなることを特徴とするものである。   The organic-inorganic composite solar cell according to claim 4 is characterized in that, in any one of claims 1 to 3, the electrode is made of a metal film or a transparent conductive film.

請求項5の有機無機複合太陽電池は、請求項1において、前記半導体膜は、CuO/MEH−PPV/フラーレン類/ZnOの積層体よりなることを特徴とするものである。 The organic-inorganic composite solar cell according to claim 5 is characterized in that, in claim 1, the semiconductor film is made of a laminate of Cu 2 O / MEH-PPV / fullerenes / ZnO.

請求項6の有機無機複合太陽電池は、請求項5において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、Al/CuO/MEH−PPV/フラーレン類/ZnO/ITOの積層体よりなることを特徴とするものである。 An organic-inorganic composite solar cell according to claim 6 is the organic-inorganic composite solar cell according to claim 5, wherein the organic-inorganic composite solar cell is composed of a laminate of Al / Cu 2 O / MEH-PPV / fullerenes / ZnO / ITO as a whole. It is a feature.

請求項7の有機無機複合太陽電池は、請求項2において、前記半導体膜は、NiO/MEH−PPVとフラーレン類との有機混合膜/TiOの積層体よりなることを特徴とするものである。 The organic-inorganic composite solar cell according to claim 7 is characterized in that, in claim 2, the semiconductor film is composed of a laminate of NiO / MEH-PPV and fullerene organic mixed film / TiO 2. .

請求項8の有機無機複合太陽電池は、請求項7において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、Al/NiO/MEH−PPVとフラーレン類との有機混合膜/TiO/ITOの積層体よりなることを特徴とするものである。 The organic-inorganic composite solar cell according to claim 8 is the laminate according to claim 7, wherein the organic-inorganic composite solar cell is an organic mixed film of Al / NiO / MEH-PPV and fullerenes / TiO 2 / ITO as a whole. It is characterized by comprising.

請求項9の有機無機複合太陽電池は、1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、一方の電極がp型透明導電膜であり、他方の電極がn型透明導電膜であり、全体として、p型透明導電膜/p型有機半導体膜/n型有機半導体膜/n型透明導電膜の積層体よりなることを特徴とするものである。   The organic-inorganic composite solar cell according to claim 9 is a solar cell in which a semiconductor film is provided between a pair of electrodes, one electrode being a p-type transparent conductive film and the other electrode being an n-type transparent conductive film. As a whole, it is characterized by comprising a laminate of p-type transparent conductive film / p-type organic semiconductor film / n-type organic semiconductor film / n-type transparent conductive film.

請求項10の有機無機複合太陽電池は、1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、一方の電極がp型透明導電膜であり、他方の電極がn型透明導電膜であり、全体として、p型透明導電膜/p型有機半導体とn型有機半導体の混合膜/n型透明導電膜の積層体よりなることを特徴とするものである。   The organic-inorganic composite solar cell according to claim 10 is a solar cell in which a semiconductor film is provided between a pair of electrodes, one electrode being a p-type transparent conductive film and the other electrode being an n-type transparent conductive film. And, as a whole, is composed of a laminate of a p-type transparent conductive film / a mixed film of p-type organic semiconductor and n-type organic semiconductor / n-type transparent conductive film.

請求項11の有機無機複合太陽電池は、請求項9において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、CuAlO/MEH−PPV/フラーレン類/ITOの積層体よりなることを特徴とするものである。 The organic-inorganic composite solar cell according to claim 11 is characterized in that, in claim 9, the organic-inorganic composite solar cell is composed of a laminate of CuAlO 2 / MEH-PPV / fullerenes / ITO as a whole. is there.

請求項12の有機無機複合太陽電池は、請求項10において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、CuAlO/MEH−PPVとフラーレン類との混合膜/ITOの積層体よりなることを特徴とするものである。 The organic-inorganic composite solar cell according to claim 12 is characterized in that, in claim 10, the organic-inorganic composite solar cell is composed of a mixed film of CuAlO 2 / MEH-PPV and fullerenes / ITO laminate as a whole. It is what.

請求項13の有機無機複合太陽電池は、請求項5〜8,11,12のいずれか1項において、フラーレン類がフラーレン又はフラーレン誘導体であることを特徴とするものである。   The organic-inorganic composite solar cell according to claim 13 is characterized in that, in any one of claims 5 to 8, 11 and 12, the fullerene is a fullerene or a fullerene derivative.

請求項14の有機無機複合太陽電池は、請求項13において、フラーレン誘導体がPCBMであることを特徴とするものである。   The organic-inorganic composite solar cell of claim 14 is characterized in that, in claim 13, the fullerene derivative is PCBM.

なお、MEH−PPVは下記構造式(化1)で示されるポリ[2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキロキシ)−1,4−フェニレンビニレンであり、PCBMは、下記構造式(化2)で表わされるものである。   Note that MEH-PPV is poly [2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene represented by the following structural formula (Chemical Formula 1), and PCBM is the following structural formula (Chemical Formula 2). It is represented by

Figure 2006013097
Figure 2006013097

Figure 2006013097
Figure 2006013097

請求項1の有機無機複合太陽電池は、光吸収層をp型有機半導体膜とn型有機半導体膜との積層体で構成している。また、請求項2の有機無機複合太陽電池は、光吸収層をp型有機半導体とn型有機半導体との混合膜で構成している。いずれの有機無機複合太陽電池においても、上記の光吸収層の両側をp型無機半導体膜及びn型無機半導体膜で挟み込んでいるので光照射によって励起された電子を効率良く取り出すことができる。   In the organic-inorganic composite solar cell according to claim 1, the light absorption layer is composed of a laminate of a p-type organic semiconductor film and an n-type organic semiconductor film. In the organic-inorganic composite solar cell according to claim 2, the light absorption layer is composed of a mixed film of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor. In any organic-inorganic composite solar cell, since both sides of the light absorption layer are sandwiched between the p-type inorganic semiconductor film and the n-type inorganic semiconductor film, electrons excited by light irradiation can be efficiently extracted.

請求項9の有機無機複合太陽電池は、光吸収層をp型有機半導体膜とn型有機半導体膜との積層体で構成している。また、請求項10の有機無機複合太陽電池は、光吸収層をp型有機半導体とn型有機半導体との混合膜で構成している。いずれの有機無機複合太陽電池においても、上記の光吸収層の両側をp型透明導電膜及びn型透明導電膜で挟み込んでいるので光照射によって励起された電子を効率良く取り出すことができる。   In the organic-inorganic composite solar cell according to claim 9, the light absorption layer is formed of a laminate of a p-type organic semiconductor film and an n-type organic semiconductor film. In the organic-inorganic composite solar battery of claim 10, the light absorption layer is composed of a mixed film of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor. In any organic-inorganic composite solar cell, since both sides of the light absorption layer are sandwiched between the p-type transparent conductive film and the n-type transparent conductive film, electrons excited by light irradiation can be efficiently taken out.

なお、請求項3〜8,11,12はより具体的な構造を特定したものであり、請求項13,14はフラーレン類を特定したものである。   Claims 3 to 8, 11, and 12 specify more specific structures, and claims 13 and 14 specify fullerenes.

以下、図面を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1(a)は請求項1の有機無機複合太陽電池の構成を示す模式的な断面図であり、透明導電膜1、n型無機半導体膜2、n型有機半導体膜3、p型有機半導体膜4、p型無機半導体膜5及び金属電極6がこの順に積層されている。   FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the organic-inorganic composite solar cell of claim 1, and includes a transparent conductive film 1, an n-type inorganic semiconductor film 2, an n-type organic semiconductor film 3, and a p-type organic semiconductor. The film 4, the p-type inorganic semiconductor film 5, and the metal electrode 6 are laminated in this order.

図1(b)は請求項2の有機無機複合太陽電池の構成を示す模式的な断面図であり、透明導電膜7、n型無機半導体膜8、p型有機半導体とn型有機半導体との混合膜9、p型無機半導体膜10及び金属電極11がこの順に積層されている。   FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the organic-inorganic composite solar cell of claim 2, in which a transparent conductive film 7, an n-type inorganic semiconductor film 8, a p-type organic semiconductor, and an n-type organic semiconductor are used. The mixed film 9, the p-type inorganic semiconductor film 10, and the metal electrode 11 are laminated in this order.

図1(c)は請求項9の有機無機複合太陽電池の構成を示す模式的な断面図であり、n型透明導電膜12、n型有機半導体膜13、p型有機半導体膜14及びp型透明導電膜15がこの順に積層されている。   FIG. 1C is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the organic-inorganic composite solar cell of claim 9, and the n-type transparent conductive film 12, the n-type organic semiconductor film 13, the p-type organic semiconductor film 14, and the p-type. The transparent conductive film 15 is laminated in this order.

図1(d)は請求項10の有機無機複合太陽電池の構成を示す模式的な断面図であり、n型透明導電膜16、p型有機半導体とn型有機半導体との混合膜17及びp型透明導電膜18がこの順に積層されている。   FIG. 1 (d) is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the organic-inorganic composite solar cell of claim 10, and includes an n-type transparent conductive film 16, a mixed film 17 of p-type organic semiconductor and n-type organic semiconductor, and p. The type transparent conductive film 18 is laminated in this order.

透明導電膜としては、ITO(インジウム・錫酸化物)、AZO(アンチモン・亜鉛酸化物)等が好適であり、その膜厚は5〜200nm程度が好適である。   As the transparent conductive film, ITO (indium / tin oxide), AZO (antimony / zinc oxide), or the like is preferable, and the film thickness is preferably about 5 to 200 nm.

p型無機半導体膜としては、CuOやNiOなどの光透過性を有する無機化合物、特に金属酸化物が好適である。この膜厚は30〜800nm程度が好適である。 As the p-type inorganic semiconductor film, a light-transmitting inorganic compound such as Cu 2 O or NiO, particularly a metal oxide is suitable. This film thickness is preferably about 30 to 800 nm.

n型無機半導体膜としては、ZnO、TiO、SnO、Inなどの光透過性を有する無機化合物、特に金属酸化物が好適である。 As the n-type inorganic semiconductor film, a light-transmitting inorganic compound such as ZnO, TiO 2 , SnO 2 , or In 2 O 3 , particularly a metal oxide is preferable.

p型透明導電膜としては、CuAlO等が好適であり、その膜厚は30nm〜1μm程度が好適である。 As the p-type transparent conductive film, CuAlO 2 or the like is suitable, and the film thickness is preferably about 30 nm to 1 μm.

n型透明導電膜としては、ITO、AZO等が好適であり、その膜厚は30nm〜1μm程度が好適である。   As the n-type transparent conductive film, ITO, AZO or the like is suitable, and the film thickness is preferably about 30 nm to 1 μm.

金属電極としては、アルミニウム、白金などが好適であり、その膜厚は30nm〜1μm程度が好適である。   As the metal electrode, aluminum, platinum or the like is suitable, and the film thickness is preferably about 30 nm to 1 μm.

これらの金属膜や金属酸化物膜はスパッタリングにより形成することができる。   These metal films and metal oxide films can be formed by sputtering.

p型有機半導体膜としては、MEH−PPVが好適であり、特に分子量が1万〜30万程度のMEH−PPVが好適である。n型有機半導体膜としては、フラーレン(C60)やフラーレン誘導体が好適である。フラーレン誘導体としては、前記化学構造式で表わされるPCBMが好適である。これらの有機半導体膜の膜厚は3〜500nm程度が好適である。 As the p-type organic semiconductor film, MEH-PPV is preferable, and MEH-PPV having a molecular weight of about 10,000 to 300,000 is particularly preferable. As the n-type organic semiconductor film, fullerene (C 60 ) or a fullerene derivative is suitable. As the fullerene derivative, PCBM represented by the above chemical structural formula is preferable. The thickness of these organic semiconductor films is preferably about 3 to 500 nm.

p型有機半導体とn型有機半導体との混合膜における両者の混合割合は、50:1〜1:50であることが好ましい。   The mixing ratio of the p-type organic semiconductor and the n-type organic semiconductor in the mixed film is preferably 50: 1 to 1:50.

この有機半導体膜は、クロロベンゼン等の有機溶媒にMEH−PPV、フラーレン類等を溶解ないし分散させ、スピンコート法等によって薄膜化させ、次いで溶媒を蒸発させることにより成膜することができる。   This organic semiconductor film can be formed by dissolving or dispersing MEH-PPV, fullerenes or the like in an organic solvent such as chlorobenzene, thinning the film by a spin coating method, and then evaporating the solvent.

上記の図1(a),(b)ではいずれも図の下側から光が照射される。図1(c),(d)では光は上側、下側のいずれから照射されてもよいが、下側の方が好適である。図1(a),(b)では最下段の層を透明導電膜1,7としているが、これを金属電極とし、代わりに最上層の層6,11を透明導電膜とし、図の上側から光が照射される構成としてもよい。   In FIGS. 1A and 1B, light is irradiated from the lower side of the figure. In FIGS. 1C and 1D, light may be emitted from either the upper side or the lower side, but the lower side is preferred. In FIGS. 1A and 1B, the lowermost layer is the transparent conductive films 1 and 7, but this is a metal electrode. Instead, the uppermost layers 6 and 11 are transparent conductive films. It is good also as a structure irradiated with light.

図2(a)は図1(a)の具体的な構成を示す模式的な断面図であり、透明導電膜としてのITO膜1’、n型無機半導体膜としてのZnO膜2’、n型有機半導体膜としてのフラーレン膜3’、p型有機半導体膜としてのMEH−PPV膜4’、p型無機半導体膜としてのCuO膜5’及び金属電極としてのAl膜6’がこの順に積層されている。 FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing a specific configuration of FIG. 1A, in which an ITO film 1 ′ as a transparent conductive film, a ZnO film 2 ′ as an n-type inorganic semiconductor film, and an n-type. A fullerene film 3 ′ as an organic semiconductor film, an MEH-PPV film 4 ′ as a p-type organic semiconductor film, a Cu 2 O film 5 ′ as a p-type inorganic semiconductor film, and an Al film 6 ′ as a metal electrode are stacked in this order. Has been.

図2(b)は図1(b)の具体的な構成を示す模式的な断面図であり、透明導電膜としてのITO膜7’、n型無機半導体膜としてのTiO膜8’、p型有機半導体とn型有機半導体との混合膜としてのMEH−PPVとPCBMとの混合膜9’、p型無機半導体膜としてのNiO膜10’及び金属電極としてのAl膜11’がこの順に積層されている。 FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing a specific configuration of FIG. 1B, in which an ITO film 7 ′ as a transparent conductive film, a TiO 2 film 8 ′ as an n-type inorganic semiconductor film, p A mixed film 9 ′ of MEH-PPV and PCBM as a mixed film of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor, a NiO film 10 ′ as a p-type inorganic semiconductor film, and an Al film 11 ′ as a metal electrode are stacked in this order. Has been.

図2(b)の有機無機複合太陽電池にあっては、光照射によって励起された混合膜9’中の電子がPCBMに局在するが、隣接するn型半導体のTiO膜8’に電子が受け渡される。一方、MEH−PPVからはホールがp型半導体のNiO膜10’に受け渡され、電子・正孔対が効率的に電極7’,11’に流れていく。 In the organic-inorganic hybrid solar cell of FIG. 2B, electrons in the mixed film 9 ′ excited by light irradiation are localized in PCBM, but electrons are adjoined in the adjacent n-type semiconductor TiO 2 film 8 ′. Is passed. On the other hand, holes are transferred from the MEH-PPV to the NiO film 10 ′ of the p-type semiconductor, and electron / hole pairs efficiently flow to the electrodes 7 ′ and 11 ′.

図2(c)は図1(c)の具体的な構成を示す模式的な断面図であり、n型透明導電膜としてのITO膜12’、n型有機半導体膜としてのフラーレン膜13’、p型有機半導体膜としてのMEH−PPV膜14’及びp型透明導電膜としてのCuAlO膜15’がこの順に積層されている。 FIG. 2C is a schematic cross-sectional view showing a specific configuration of FIG. 1C, in which an ITO film 12 ′ as an n-type transparent conductive film, a fullerene film 13 ′ as an n-type organic semiconductor film, A MEH-PPV film 14 ′ as a p-type organic semiconductor film and a CuAlO 2 film 15 ′ as a p-type transparent conductive film are laminated in this order.

図2(d)は図1(d)の具体的な構成を示す模式的な断面図であり、n型透明導電膜としてのITO膜16’、p型有機半導体とn型有機半導体との混合膜としてのMEH−PPVとフラーレンとの混合膜17’及びp型透明導電膜としてのCuAlO膜18’がこの順に積層されている。 FIG. 2 (d) is a schematic cross-sectional view showing the specific configuration of FIG. 1 (d), in which an ITO film 16 ′ as an n-type transparent conductive film, a mixture of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor. A mixed film 17 ′ of MEH-PPV and fullerene as a film and a CuAlO 2 film 18 ′ as a p-type transparent conductive film are laminated in this order.

実施の形態に係る有機無機複合太陽電池の構造図である。1 is a structural diagram of an organic-inorganic composite solar cell according to an embodiment. 実施の形態に係る有機無機複合太陽電池の具体的な構造図である。It is a specific structural diagram of the organic-inorganic composite solar cell according to the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,7 透明導電膜
2,8 n型無機半導体膜
3,13 n型有機半導体膜
4,14 p型有機半導体膜
5,10 p型無機半導体膜
6,11 金属電極
9,17 p型有機半導体とn型有機半導体との混合膜
12,16 n型透明導電膜
15,18 p型透明導電膜
1,7 Transparent conductive film 2,8 n-type inorganic semiconductor film 3,13 n-type organic semiconductor film 4,14 p-type organic semiconductor film 5,10 p-type inorganic semiconductor film 6,11 metal electrode 9,17 p-type organic semiconductor And n-type organic semiconductor mixed film 12, 16 n-type transparent conductive film 15, 18 p-type transparent conductive film

Claims (14)

1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、
該半導体膜は、p型無機半導体膜/p型有機半導体膜/n型有機半導体膜/n型無機半導体膜の積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。
In a solar cell in which a semiconductor film is provided between a pair of electrodes,
The organic / inorganic composite solar cell, wherein the semiconductor film is a laminate of p-type inorganic semiconductor film / p-type organic semiconductor film / n-type organic semiconductor film / n-type inorganic semiconductor film.
1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、
該半導体膜は、p型無機半導体膜/p型有機半導体とn型有機半導体の混合膜/n型無機半導体膜の積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。
In a solar cell in which a semiconductor film is provided between a pair of electrodes,
The organic / inorganic composite solar cell, wherein the semiconductor film is a laminate of a p-type inorganic semiconductor film / a mixed film of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor / an n-type inorganic semiconductor film.
請求項1又は2において、p型無機半導体はCuO又はNiOであり、n型無機半導体はZnO、TiO、SnO又はInであることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 3. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 1, wherein the p-type inorganic semiconductor is Cu 2 O or NiO, and the n-type inorganic semiconductor is ZnO, TiO 2 , SnO 2 or In 2 O 3 . 請求項1ないし3のいずれか1項において、該電極が金属膜又は透明導電膜よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。   The organic-inorganic composite solar cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode is made of a metal film or a transparent conductive film. 請求項1において、前記半導体膜は、CuO/MEH−PPV/フラーレン類/ZnOの積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 2. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 1, wherein the semiconductor film is formed of a laminate of Cu 2 O / MEH-PPV / fullerenes / ZnO. 請求項5において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、Al/CuO/MEH−PPV/フラーレン類/ZnO/ITOの積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 6. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 5, wherein the organic-inorganic composite solar cell is composed of a laminate of Al / Cu 2 O / MEH-PPV / fullerenes / ZnO / ITO as a whole. 請求項2において、前記半導体膜は、NiO/MEH−PPVとフラーレン類との有機混合膜/TiOの積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 3. The organic / inorganic composite solar cell according to claim 2, wherein the semiconductor film is made of a laminate of NiO / MEH-PPV and fullerenes, ie, an organic mixed film / TiO 2 . 請求項7において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、Al/NiO/MEH−PPVとフラーレン類との有機混合膜/TiO/ITOの積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 8. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 7, wherein the organic-inorganic composite solar cell is composed of a laminate of an organic mixed film of Al / NiO / MEH-PPV and fullerenes / TiO 2 / ITO as a whole. battery. 1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、
一方の電極がp型透明導電膜であり、他方の電極がn型透明導電膜であり、
全体として、p型透明導電膜/p型有機半導体膜/n型有機半導体膜/n型透明導電膜の積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。
In a solar cell in which a semiconductor film is provided between a pair of electrodes,
One electrode is a p-type transparent conductive film, the other electrode is an n-type transparent conductive film,
As a whole, an organic-inorganic composite solar cell comprising a laminate of p-type transparent conductive film / p-type organic semiconductor film / n-type organic semiconductor film / n-type transparent conductive film.
1対の電極間に半導体膜が設けられている太陽電池において、
一方の電極がp型透明導電膜であり、他方の電極がn型透明導電膜であり、
全体として、p型透明導電膜/p型有機半導体とn型有機半導体の混合膜/n型透明導電膜の積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。
In a solar cell in which a semiconductor film is provided between a pair of electrodes,
One electrode is a p-type transparent conductive film, the other electrode is an n-type transparent conductive film,
An organic-inorganic composite solar cell comprising a laminate of a p-type transparent conductive film / p-type organic semiconductor and a mixed film of n-type organic semiconductor / n-type transparent conductive film as a whole.
請求項9において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、CuAlO/MEH−PPV/フラーレン類/ITOの積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 In claim 9, said organic-inorganic composite solar cells, as a whole, the organic-inorganic composite solar cell characterized by comprising a laminate of CuAlO 2 / MEH-PPV / fullerene / ITO. 請求項10において、該有機無機複合太陽電池は、全体として、CuAlO/MEH−PPVとフラーレン類との混合膜/ITOの積層体よりなることを特徴とする有機無機複合太陽電池。 11. The organic-inorganic composite solar cell according to claim 10, wherein the organic-inorganic composite solar cell is composed of a laminate of CuAlO 2 / MEH-PPV and fullerenes / ITO as a whole. 請求項5〜8,11,12のいずれか1項において、フラーレン類がフラーレン又はフラーレン誘導体であることを特徴とする有機無機複合太陽電池。   The organic-inorganic composite solar cell according to claim 5, wherein the fullerene is a fullerene or a fullerene derivative. 請求項13において、フラーレン誘導体がPCBMであることを特徴とする有機無機複合太陽電池。   The organic-inorganic composite solar cell according to claim 13, wherein the fullerene derivative is PCBM.
JP2004187418A 2004-06-25 2004-06-25 Organic/inorganic composite solar cell Pending JP2006013097A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004187418A JP2006013097A (en) 2004-06-25 2004-06-25 Organic/inorganic composite solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004187418A JP2006013097A (en) 2004-06-25 2004-06-25 Organic/inorganic composite solar cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006013097A true JP2006013097A (en) 2006-01-12

Family

ID=35779971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004187418A Pending JP2006013097A (en) 2004-06-25 2004-06-25 Organic/inorganic composite solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006013097A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010050198A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 出光興産株式会社 Organic solar battery
EP2348556A1 (en) * 2008-10-30 2011-07-27 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic thin-film solar cell
CN102412369A (en) * 2011-10-14 2012-04-11 中国科学院等离子体物理研究所 Organic/inorganic hybrid solar cell and preparation method thereof
JP2014504809A (en) * 2011-02-03 2014-02-24 メルク パテント ゲーエムベーハー Photocell
JP2014120590A (en) * 2012-12-16 2014-06-30 Shinshu Univ Organic photoelectric conversion element, and organic thin-film solar battery

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010050198A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 出光興産株式会社 Organic solar battery
EP2348556A1 (en) * 2008-10-30 2011-07-27 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic thin-film solar cell
CN102197504A (en) * 2008-10-30 2011-09-21 出光兴产株式会社 Organic thin film solar cell
CN102197505A (en) * 2008-10-30 2011-09-21 出光兴产株式会社 Organic thin film solar cell
EP2348556A4 (en) * 2008-10-30 2012-08-29 Idemitsu Kosan Co Organic thin-film solar cell
JP5530932B2 (en) * 2008-10-30 2014-06-25 出光興産株式会社 Organic solar cells
JP2014504809A (en) * 2011-02-03 2014-02-24 メルク パテント ゲーエムベーハー Photocell
KR20140044786A (en) * 2011-02-03 2014-04-15 메르크 파텐트 게엠베하 Photovoltaic cells
US9515274B2 (en) 2011-02-03 2016-12-06 Merck Patent Gmbh Photovoltaic cells
CN102412369A (en) * 2011-10-14 2012-04-11 中国科学院等离子体物理研究所 Organic/inorganic hybrid solar cell and preparation method thereof
JP2014120590A (en) * 2012-12-16 2014-06-30 Shinshu Univ Organic photoelectric conversion element, and organic thin-film solar battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kong et al. Graphene/Si Schottky solar cells: a review of recent advances and prospects
Docampo et al. Efficient organometal trihalide perovskite planar-heterojunction solar cells on flexible polymer substrates
US6198092B1 (en) Stacked organic photosensitive optoelectronic devices with an electrically parallel configuration
US8519258B2 (en) Organic photosensitive optoelectronic devices with transparent electrodes
US6198091B1 (en) Stacked organic photosensitive optoelectronic devices with a mixed electrical configuration
US6297495B1 (en) Organic photosensitive optoelectronic devices with a top transparent electrode
US6774300B2 (en) Apparatus and method for photovoltaic energy production based on internal charge emission in a solid-state heterostructure
US6278055B1 (en) Stacked organic photosensitive optoelectronic devices with an electrically series configuration
US20230335344A1 (en) Perovskite solar cell configurations
JP6387410B2 (en) Organic solar cells with improved photocurrent
JP4991126B2 (en) Laminated organic solar cell and method for producing the same
EP2695205A2 (en) Method and apparatus for integrating an infrared (ir) photovoltaic cell on a thin film photovoltaic cell
JP2011176225A (en) Optical conversion device and electronic equipment including the optical converter device
WO2011052582A1 (en) Method for manufacturing organic thin-film solar battery module
JP2023538996A (en) Method for producing perovskite solar cells and perovskite solar cells produced therefrom
US20210366662A1 (en) Solar cell module
WO2022054150A1 (en) Transparent electrode, method for manufacturing transparent electrode, and electronic device
Petridis et al. Graphene‐Based Inverted Planar Perovskite Solar Cells: Advancements, Fundamental Challenges, and Prospects
KR20160020121A (en) Perovskite solar cell and method of manufacturing the same
JP2009206273A (en) Laminated organic solar battery
JP2006013097A (en) Organic/inorganic composite solar cell
JP2009054907A (en) Hetero-junction element
CN108447991A (en) A kind of binode hybrid solar cell in parallel based on inorganic nano-crystal
US20230118192A1 (en) Photoelectric conversion element and solar cell module
US20220209151A1 (en) Transparent electrode, process for producing transparent electrode, and photoelectric conversion device comprising transparent electrode