JP2010114181A - Organic photoelectric conversion element, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は有機光電変換素子に関するものであり、特に電子ブロック層を有することで優れた発電効率、及びフレキシブルタイプとした場合の優れた折り曲げ耐性を有する有機光電変換素子、及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an organic photoelectric conversion element, and particularly relates to an organic photoelectric conversion element having excellent power generation efficiency by having an electron block layer, and excellent bending resistance in the case of a flexible type, and a method for producing the same. is there.
有機光電変換素子からなる有機薄膜太陽電池は、塗布法で形成できることから大量生産に適した太陽電池として注目され、多くの研究機関で盛んに研究がなされている。有機薄膜太陽電池は電子ドナー材料と電子アクセプター材料を混合した、所謂バルクヘテロジャンクション構造によって、課題だった電荷分離効率を向上させている(例えば、特許文献1参照)。 Organic thin-film solar cells composed of organic photoelectric conversion elements are attracting attention as solar cells suitable for mass production because they can be formed by a coating method, and are actively studied in many research institutions. Organic thin-film solar cells have improved charge separation efficiency, which has been a problem, by a so-called bulk heterojunction structure in which an electron donor material and an electron acceptor material are mixed (see, for example, Patent Document 1).
近年では光電変換効率は5〜6%台まで向上してきており、実用化に向けた研究がより活発化してきた分野と言える。しかしながら、今後の実用化に向けた有機光電変換素子においては、より高い効率で発電する有機光電変換素子の開発が望まれている。 In recent years, the photoelectric conversion efficiency has been improved to the 5-6% range, and it can be said that the research for practical use has become more active. However, in organic photoelectric conversion elements for practical use in the future, development of organic photoelectric conversion elements that generate power with higher efficiency is desired.
また、有機薄膜太陽電池は蒸着プロセスばかりではなく、塗布プロセスを用いることでも製造可能であり、フレキシブル基板を用いた場合には、所謂ロール・ツー・ロールプロセスによって、従来のシリコン系太陽電池では実現し得ない製造コストで安価な太陽電池を製造することが期待されている。しかしながら、現在使用されている有機半導体などの材料においては、真空下もしくは窒素雰囲気下で所望の機能層を形成する必要があるものが多く、大気圧下で機能層を形成する材料、方法が実用化に向けた大きな課題のひとつになっている。 Organic thin-film solar cells can be manufactured not only by a vapor deposition process but also by using a coating process. When a flexible substrate is used, a conventional silicon solar cell can be realized by a so-called roll-to-roll process. It is expected to produce an inexpensive solar cell at a production cost that cannot be achieved. However, currently used materials such as organic semiconductors often require a desired functional layer to be formed in a vacuum or nitrogen atmosphere, and materials and methods for forming a functional layer under atmospheric pressure are practical. It has become one of the major issues toward the realization.
前述のように、バルクヘテロジャンクション構造を用いることで電荷分離効率は改良されるものの、有機系材料の電荷移動度は小さいために実際には膜厚を薄くせざるを得ないのが実情である。光電変換層の膜厚を薄くすると、電極間の距離が短くなることで短絡によるリークを生じやすくなり、逆電荷輸送が起こりやすくなる。 As described above, although the charge separation efficiency is improved by using the bulk heterojunction structure, the actual situation is that the film thickness must be reduced because the charge mobility of the organic material is small. When the film thickness of the photoelectric conversion layer is reduced, the distance between the electrodes is shortened, so that leakage due to a short circuit is likely to occur, and reverse charge transport is likely to occur.
これまでに有機光電変換素子の層設計においては、陰極である第2電極と光電変換層となる活性層との間にエレクトロンを選択的に通しやすく、ホールを通しにくくするホールブロック層を導入することで光電変換効率が向上することが知られている(例えば、特許文献2、3参照)が、ホールブロックには効果があるものの、光電変換効率の向上は未だ十分ではなかった。
So far, in the layer design of organic photoelectric conversion elements, a hole blocking layer that facilitates the selective passage of electrons between the second electrode serving as the cathode and the active layer serving as the photoelectric conversion layer has been introduced. Although it is known that the photoelectric conversion efficiency is improved (for example, see
また、陽極となる第1電極と光電変換層となる活性層との間に、ホールを選択的に通しやすく、エレクトロンを通しにくくする電子ブロック層を導入することで光電変換効率を向上させて提案がなされている(例えば、非特許文献1参照)が、これは酸素と水分を排除した真空下で、第1電極上に電子ブロック層としてNiO層をPLD(pulsed−laser deposition)法で形成する方法であり、より生産性を上げるためには塗布型で形成できる電子ブロック層が望まれていた。 In addition, it is proposed to improve the photoelectric conversion efficiency by introducing an electron block layer that facilitates the selective passage of holes and makes it difficult for electrons to pass between the first electrode serving as the anode and the active layer serving as the photoelectric conversion layer. (For example, see Non-Patent Document 1) In this method, a NiO layer is formed as an electron blocking layer on the first electrode by a PLD (pulsed-laser deposition) method under a vacuum that excludes oxygen and moisture. In order to increase productivity, an electronic block layer that can be formed by a coating mold has been desired.
一方、生産性に優れた透明電極として、π共役系高分子に代表される導電性高分子材料を適当な溶媒に溶解または分散した塗液を用いて、塗布や印刷によって透明電極を形成する方法も提案されている(例えば、特許文献4参照)。しかし、真空成膜法によるITO等の金属酸化物透明電極に較べると、導電性が低く且つ透明性にも劣るという課題を有していた。 On the other hand, as a transparent electrode excellent in productivity, a method of forming a transparent electrode by coating or printing using a coating solution in which a conductive polymer material typified by a π-conjugated polymer is dissolved or dispersed in an appropriate solvent Has also been proposed (see, for example, Patent Document 4). However, compared with a metal oxide transparent electrode such as ITO formed by a vacuum film forming method, there is a problem that conductivity is low and transparency is inferior.
更にカーボンナノチューブ(CNT)や金属ナノワイヤのような導電性繊維を用いる技術も開示されており、導電性繊維の一部を透明樹脂膜で基板に固定し、且つ導電性繊維の一部を透明樹脂膜表面に突起させて電極を形成することが提案されている(例えば、特許文献5参照)。しかし、このような構成の電極は表面に導電性繊維が突起した部分にしか導電性がないため、面電極としての機能を有しておらず、加えて表面に導電性繊維が突起しているため、電極表面の平滑性が求められる有機光電変換素子の用途には適用できないという課題を有していた。
本発明の目的は、高い光電変換効率で、フレキシブルタイプとした場合の優れた曲げ耐性を有する有機光電変換素子を提供するとともに、透明電極と有機層を塗布で製造することで製造コストを大幅に軽減できる有機光電変換素子の製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an organic photoelectric conversion element having a high photoelectric conversion efficiency and an excellent bending resistance in the case of a flexible type, and at the same time greatly increasing the manufacturing cost by manufacturing a transparent electrode and an organic layer by coating. It is providing the manufacturing method of the organic photoelectric conversion element which can be reduced.
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。 The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.
1.透明基板上に少なくとも第1電極、光電変換層、第2電極をそれぞれ有する有機光電変換素子において、該第1電極と該光電変換層の間に湿式法により形成されたp型金属酸化物からなる電子ブロック層が設けられていることを特徴とする有機光電変換素子。 1. An organic photoelectric conversion element having at least a first electrode, a photoelectric conversion layer, and a second electrode on a transparent substrate, respectively, comprising a p-type metal oxide formed by a wet method between the first electrode and the photoelectric conversion layer An organic photoelectric conversion element provided with an electron block layer.
2.前記電子ブロック層がアモルファスNiOからなることを特徴とする前記1に記載の有機光電変換素子。 2. 2. The organic photoelectric conversion element as described in 1 above, wherein the electron blocking layer is made of amorphous NiO.
3.前記第1電極の表面が導電性繊維と透明導電性材料から構成されていることを特徴とする前記1または2に記載の有機光電変換素子。 3. 3. The organic photoelectric conversion element as described in 1 or 2 above, wherein the surface of the first electrode is composed of a conductive fiber and a transparent conductive material.
4.前記導電性繊維が金属ナノワイヤ及びカーボンナノチューブの群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記3に記載の有機光電変換素子。 4). 4. The organic photoelectric conversion element as described in 3 above, wherein the conductive fiber is at least one selected from the group consisting of metal nanowires and carbon nanotubes.
5.前記透明導電性材料が導電性高分子及び導電性金属酸化物微粒子の群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記3または4に記載の有機光電変換素子。 5. 5. The organic photoelectric conversion element as described in 3 or 4 above, wherein the transparent conductive material is at least one selected from the group of conductive polymers and conductive metal oxide fine particles.
6.大気圧下において、基板上に第1電極を形成した後、湿式法により電子ブロック層を設け、その上に光電変換層、第2電極を設けることを特徴とする有機光電変換素子の製造方法。 6). An organic photoelectric conversion element manufacturing method comprising: forming an electron blocking layer by a wet method after forming a first electrode on a substrate at atmospheric pressure; and providing a photoelectric conversion layer and a second electrode thereon.
7.前記湿式法による電子ブロック層がアモルファスNiOであることを特徴とする前記6に記載の有機光電変換素子の製造方法。 7). 7. The method for producing an organic photoelectric conversion element as described in 6 above, wherein the electron blocking layer formed by the wet method is amorphous NiO.
8.前記アモルファスNiOからなる電子ブロック層がNiアルコキシド溶液を塗布し、常温乾燥することにより形成されることを特徴とする前記7に記載の有機光電変換素子の製造方法。 8). 8. The method for producing an organic photoelectric conversion element as described in 7 above, wherein the electron blocking layer made of amorphous NiO is formed by applying a Ni alkoxide solution and drying at room temperature.
本発明により、高い光電変換効率で、フレキシブルタイプとした場合の優れた曲げ耐性を有する有機光電変換素子を提供するばかりでなく、透明電極と有機層を塗布で製造することで製造コストを大幅に軽減することができる有機光電変換素子の製造方法を提供するものである。 The present invention not only provides an organic photoelectric conversion element having a high photoelectric conversion efficiency and an excellent bending resistance when made into a flexible type, but also significantly increases the manufacturing cost by manufacturing a transparent electrode and an organic layer by coating. The manufacturing method of the organic photoelectric conversion element which can be reduced is provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
本発明者は、塗布プロセスで形成し得る透明導電膜、及びそれを用いた有機光電変換素子の効率向上の課題に関して鋭意検討を行った結果、透明基板上に透明導電層を有する第1電極、光電変換層、第2電極を有する有機光電変換素子において、第1電極と光電変換層の間に、湿式法により形成されたp型金属酸化物からなる電子ブロック層を設けられていることを特徴とする有機光電変換素子により、湿式法による簡易的なプロセスによって高い光電変換効率を有する有機光電変換素子を作製できることを見出し、本発明に至った次第である。 As a result of earnest studies on the problem of improving the efficiency of a transparent conductive film that can be formed by a coating process and an organic photoelectric conversion element using the same, the present inventors have obtained a first electrode having a transparent conductive layer on a transparent substrate, In an organic photoelectric conversion element having a photoelectric conversion layer and a second electrode, an electron block layer made of a p-type metal oxide formed by a wet method is provided between the first electrode and the photoelectric conversion layer. As a result of the present invention, it has been found that an organic photoelectric conversion element having high photoelectric conversion efficiency can be produced by a simple process using a wet method.
以下、これらについて詳細に説明する。 Hereinafter, these will be described in detail.
図3は、本発明のバルクヘテロ接合型の有機光電変換素子を示す断面図である。図3において、バルクヘテロ接合型の有機光電変換素子10は、透明基板11の一方面上に第1電極12、電子ブロック層15、バルクヘテロジャンクション層の光電変換層14及び第2電極13が順次積層されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a bulk heterojunction organic photoelectric conversion device of the present invention. In FIG. 3, the bulk heterojunction type organic
透明基板11は、順次積層された第1電極12、電子ブロック層15、光電変換層14及び第2電極13を保持する部材である。本実施形態では、透明基板11側から光電変換される光が入射するので、透明基板11はこの光電変換される光を透過させることが可能な、即ち、この光電変換すべき光の波長に対して透明な部材である。透明基板11は、例えば、ガラス基板や樹脂基板等が用いられる。この透明基板11は必須ではなく、例えば、電子ブロック層15側に第1電極12、光電変換層14側第2電極13を形成することで、バルクヘテロ接合型の有機光電変換素子10が構成されてもよい。
The
第1電極12は、本発明に係る第1電極を用いることが必要である。
The
第2電極13は、金属(例えば、金、銀、銅、白金、ロジウム、ルテニウム、アルミニウム、マグネシウム、インジウム等)、炭素、あるいは第1電極12の材料等を用いることができるが、これに限らない。
The
なお、図3に示すバルクヘテロ接合型の有機光電変換素子10では、電子ブロック層15、光電変換層14が第1電極12と第2電極13とでサンドイッチされているが、一対の櫛歯状電極を光電変換層14の片面に配置するといった、バックコンタクト型の有機光電変換素子10が構成されてもよい。
In the bulk heterojunction organic
光電変換層14は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する層であって、p型半導体材料とn型半導体材料とを一様に混合したバルクヘテロジャンクション層を有して構成される。p型半導体材料は相対的に電子供与体(ドナー)として機能し、n型半導体材料は、相対的に電子受容体(アクセプター)として機能する。ここで、電子供与体及び電子受容体は、“光を吸収した際に、電子供与体から電子受容体に電子が移動し、正孔と電子のペア(電荷分離状態)を形成する電子供与体及び電子受容体”であり、電極のように単に電子を供与あるいは受容するものではなく、光反応によって、電子を供与あるいは受容するものである。
The
(p型半導体材料)
本発明に用いられるp型半導体材料としては、種々の縮合多環芳香族化合物や共役系化合物が挙げられる。
(P-type semiconductor material)
Examples of the p-type semiconductor material used in the present invention include various condensed polycyclic aromatic compounds and conjugated compounds.
縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、アントラジチオフェン等の化合物、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。 As the condensed polycyclic aromatic compound, for example, anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, heptacene, chrysene, picene, fluorene, pyrene, peropyrene, perylene, terylene, quaterylene, coronene, ovalene, sarkham anthracene, bisanthene, zestrene, heptazelene, Examples thereof include compounds such as pyranthrene, violanthene, isoviolanthene, cacobiphenyl, anthradithiophene, and derivatives and precursors thereof.
共役系化合物としては、例えば、ポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、フラーレン及びこれらの誘導体あるいは混合物を挙げることができる。 Examples of the conjugated compound include polythiophene and its oligomer, polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polythienylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, polydiacetylene, tetrathiafulvalene compound, quinone Compounds, cyano compounds such as tetracyanoquinodimethane, fullerenes and derivatives or mixtures thereof.
また、特にポリチオフェン及びそのオリゴマーの内、チオフェン6量体であるα−セクシチオフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、等のオリゴマーが好適に用いることができる。 In particular, among polythiophene and oligomers thereof, thiophene hexamer α-seccithiophene α, ω-dihexyl-α-sexualthiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3- An oligomer such as butoxypropyl) -α-sexithiophene can be preferably used.
更に、ポルフィリンや銅フタロシアニン、テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、BEDTTTF−ヨウ素錯体、TCNQ−ヨウ素錯体、等の有機分子錯体、C60、C70、C76、C78、C84等のフラーレン類、SWNT等のカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類等の色素等、更にポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系ポリマーや特開2000−260999号公報に記載の有機、無機混成材料も用いることができる。 Furthermore, porphyrin, copper phthalocyanine, tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF) -perchloric acid complex, BEDTTTF-iodine complex, TCNQ-iodine complex, etc. Organic molecular complexes, fullerenes such as C60, C70, C76, C78, C84, carbon nanotubes such as SWNT, dyes such as merocyanine dyes and hemicyanine dyes, σ-conjugated polymers such as polysilane, polygermane, and the like Organic and inorganic hybrid materials described in 2000-260999 can also be used.
これらのπ共役系材料の内でも、ペンタセン等の縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニン、金属ポルフィリンよりなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましい。 Among these π-conjugated materials, at least one selected from the group consisting of condensed polycyclic aromatic compounds such as pentacene, fullerenes, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, metal phthalocyanines, and metal porphyrins is preferable.
ペンタセン類の例としては、国際公開第03/16599号パンフレット、国際公開第03/28125号パンフレット、米国特許第6,690,029号明細書、特開2004−107216号公報等に記載の置換基をもったペンタセン誘導体、米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、J.Amer.Chem.Soc.,Vol.127.No.14.4986等に記載の置換アセン類及びその誘導体等が挙げられる。 Examples of pentacenes include substituents described in International Publication No. 03/16599, International Publication No. 03/28125, US Pat. No. 6,690,029, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-107216, and the like. A pentacene derivative described in U.S. Patent Application Publication No. 2003/136964 and the like; Amer. Chem. Soc. , Vol. 127. No. And substituted acenes described in 14.4986 and the like and derivatives thereof.
これらの化合物の中でも、溶液プロセスが可能な程度に有機溶剤への溶解性が高く、且つ乾燥後は結晶性薄膜を形成し、高い移動度を達成することが可能な化合物が好ましい。そのような化合物としては、J.Amer.Chem.Soc.,Vol.123、p9482、J.Amer.Chem.Soc.,Vol.130(2008)、No.9、2706等に記載のトリアルキルシリルエチニル基で置換されたアセン系化合物、及び米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、特開2007−224019号公報等に記載のポルフィリンプレカーサー等のような、プレカーサータイプの化合物(前駆体)が挙げられる。 Among these compounds, compounds that are highly soluble in an organic solvent to the extent that a solution process can be performed, can form a crystalline thin film after drying, and can achieve high mobility are preferable. Such compounds include those described in J. Org. Amer. Chem. Soc. , Vol. 123, p9482; Amer. Chem. Soc. , Vol. 130 (2008), no. No. 9, 2706 and the like, acene-based compounds substituted with a trialkylsilylethynyl group, a pentacene precursor described in U.S. Patent Application Publication No. 2003/136964, etc., and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-224019 Examples include precursor type compounds (precursors) such as porphyrin precursors.
これらの中でも、後者のプリカーサータイプの方が好ましく用いることができる。これは、プリカーサータイプの方が、変換後に不溶化するため、バルクヘテロジャンクション層の上に正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層等を溶液プロセスで形成する際に、バルクヘテロジャンクション層が溶解してしまうことがなくなるため、前記の層を構成する材料とバルクヘテロジャンクション層を形成する材料とが混合することがなくなり、一層の効率向上・寿命向上を達成することができるためである。 Among these, the latter precursor type can be preferably used. This is because the precursor type is insolubilized after conversion, so when forming a hole transport layer, electron transport layer, hole block layer, electron block layer, etc. on the bulk hetero junction layer by a solution process, bulk hetero junction This is because the layer does not dissolve and the material constituting the layer and the material forming the bulk heterojunction layer are not mixed, and further improvement in efficiency and life can be achieved. .
(n型半導体材料)
本発明に用いられるn型半導体材料の例としては、フラーレンC60、フラーレンC70、フラーレンC76、フラーレンC78、フラーレンC84、フラーレンC240、フラーレンC540、ミックスドフラーレン、フラーレンナノチューブ、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、ナノホーン(円錐型)、オクタアザポルフィリン、p型半導体のパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物、またはこれらの構造を骨格として含む、高分子化合物が挙げられる。
(N-type semiconductor material)
Examples of n-type semiconductor materials used in the present invention include fullerene C60, fullerene C70, fullerene C76, fullerene C78, fullerene C84, fullerene C240, fullerene C540, mixed fullerene, fullerene nanotube, multi-wall nanotube, single-wall nanotube, nanohorn (Conical), octaazaporphyrin, p-type semiconductor perfluoro (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.), naphthalenetetracarboxylic anhydride, naphthalenetetracarboxylic diimide, perylenetetracarboxylic anhydride, perylenetetracarboxylic Examples thereof include aromatic carboxylic acid anhydrides such as acid diimides, imidized products thereof, and polymer compounds containing these structures as a skeleton.
電子受容体と電子供与体とが混合されたバルクヘテロジャンクション層の形成方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。この中で、特に塗布法が好ましい。 Examples of a method for forming a bulk heterojunction layer in which an electron acceptor and an electron donor are mixed include a vapor deposition method and a coating method (including a casting method and a spin coating method). Among these, a coating method is particularly preferable.
そして、光電変換層14のバルクヘテロジャンクション層は、光電変換率を向上すべく、製造工程中において所定の温度でアニール処理され、微視的に一部結晶化されている。
The bulk heterojunction layer of the
図3において、透明基板11を介して第1電極12から入射された光は、光電変換層14のバルクヘテロジャンクション層における電子受容体あるいは電子供与体で吸収され、電子供与体から電子受容体に電子が移動し、正孔と電子のペア(電荷分離状態)が形成される。発生した電荷は、内部電界、例えば、第1電極12と第2電極13の仕事関数が異なる場合では、第1電極12と第2電極13との電位差によって、電子は電子受容体間を通り、また正孔は電子供与体間を通り、それぞれ異なる電極へ運ばれ、光電流が検出される。
In FIG. 3, light incident from the
例えば、第1電極12の仕事関数が第2電極13の仕事関数よりも大きい場合では、電子は第1電極12へ、正孔は第2電極13へ輸送される。なお、仕事関数の大小が逆転すれば、電子と正孔はこれとは逆方向に輸送される。また、第1電極12と第2電極13との間に電位をかけることにより、電子と正孔の輸送方向を制御することもできる。
For example, when the work function of the
なお、光電変換層14は、電子受容体と電子供与体とが均一に混在された単一層で構成してもよいが、電子受容体と電子供与体との混合比を変えた複数層で構成してもよい。
The
電子受容体と電子供与体とが混合されたバルクヘテロジャンクション層の形成方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。この内、前述の正孔と電子が電荷分離する界面の面積を増大させ、高い光電変換効率を有する素子を作製するためには、塗布法が好ましい。塗布後は残留溶媒及び水分、ガスの除去、及び前述のような半導体材料の化学反応を引き起こすために加熱を行うことが好ましい。 Examples of a method for forming a bulk heterojunction layer in which an electron acceptor and an electron donor are mixed include a vapor deposition method and a coating method (including a casting method and a spin coating method). Among these, the coating method is preferable in order to increase the area of the interface where charges and electrons are separated from each other as described above and to produce a device having high photoelectric conversion efficiency. After application, it is preferable to perform heating in order to cause removal of residual solvent, moisture and gas, and chemical reaction of the semiconductor material as described above.
(湿式法により形成された電子ブロック層)
本発明の有機光電変換素子は、第1電極と光電変換層の間に、湿式法により形成されたp型金属酸化物からなる電子ブロック層を設けられていることが特徴である。本発明に係る電子ブロック層は、電子ブロック能を有するとともにホール輸送能を有し、湿式法で形成されることが特徴である。
(Electronic block layer formed by wet method)
The organic photoelectric conversion element of the present invention is characterized in that an electron blocking layer made of a p-type metal oxide formed by a wet method is provided between the first electrode and the photoelectric conversion layer. The electron blocking layer according to the present invention has an electron blocking ability and a hole transport ability, and is characterized by being formed by a wet method.
本発明に係る湿式法により形成される電子ブロック層を設けることで、従来のLPD法によるNiO層と比較して形成プロセスが容易になり、生産性が向上するばかりではなく、フレキシブル基板を用いた場合の曲げ耐性が向上することが分かった。 By providing the electron block layer formed by the wet method according to the present invention, the formation process becomes easier and the productivity is improved as compared with the NiO layer by the conventional LPD method, and a flexible substrate is used. It was found that the bending resistance in the case was improved.
本発明に係る湿式法により形成される電子ブロック層としては、p型金属酸化物からなる、有機金属化合物を出発物質にゾル−ゲル反応により形成させることが好ましく、アモルファスNiOであることがより好ましい。 The electron blocking layer formed by the wet method according to the present invention is preferably formed by a sol-gel reaction using an organometallic compound made of a p-type metal oxide as a starting material, and more preferably amorphous NiO. .
有機金属化合物とは、金属と有機物が共有結合、配位結合またはイオン結合した化合物であり、例えば、金属アルコキシド、金属アシレート、金属キレート、有機金属塩、ハロゲン金属化合物などを挙げることができ、本発明においては、反応性、安定性の観点から金属アルコキシド類を用いることが好ましい。 An organometallic compound is a compound in which a metal and an organic substance are covalently bonded, coordinated or ionically bonded, and examples thereof include metal alkoxides, metal acylates, metal chelates, organometallic salts, and halogen metal compounds. In the invention, metal alkoxides are preferably used from the viewpoints of reactivity and stability.
本発明に有用な有機金属化合物は、下記の一般式で表される化合物が好ましいが、これらに限定されるものではない。 The organometallic compound useful in the present invention is preferably a compound represented by the following general formula, but is not limited thereto.
〔一般式〕 MR1 xR2 yR3 z
本発明においては、p型金属酸化物となる出発原料であることが必要であり、上記一般式において、Mは金属(例えば、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等)を表し、R1はアルキル基、R2はアルコキシ基、R3はβ−ジケトン配位基、β−ケトカルボン酸エステル配位基、β−ケトカルボン酸配位基及びケトオキシ基(ケトオキシ配位基)から選ばれる基であり、金属Mの価数をmとした場合、x+y+z=mであり、x=0〜m、またはx=0〜m−1であり、y=0〜m、z=0〜mで、いずれも0または正の整数である。
[General Formula] MR 1 x R 2 y R 3 z
In the present invention, it is necessary to be a starting material to be a p-type metal oxide. In the above general formula, M represents a metal (for example, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc.), R 1 is an alkyl group, R 2 is an alkoxy group, R 3 is a group selected from a β-diketone coordination group, a β-ketocarboxylic acid ester coordination group, a β-ketocarboxylic acid coordination group, and a ketooxy group (ketooxy coordination group) When the valence of the metal M is m, x + y + z = m, x = 0 to m, or x = 0 to m−1, y = 0 to m, z = 0 to m, Both are 0 or a positive integer.
R1で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができる。R2で表されるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、3,3,3−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることができる。また、アルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。 Examples of the alkyl group represented by R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkoxy group represented by R 2 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a 3,3,3-trifluoropropoxy group. Moreover, what substituted the hydrogen atom of the alkyl group by the fluorine atom may be used.
R3で表されるβ−ジケトン配位基、β−ケトカルボン酸エステル配位基、β−ケトカルボン酸配位基及びケトオキシ基(ケトオキシ配位基)から選ばれる基としては、β−ジケトン配位基として、例えば、2,4−ペンタンジオン(アセチルアセトンあるいはアセトアセトンとも言う)、1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−2,4−ペンタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸エステル配位基として、例えば、アセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸配位基として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることができ、またケトオキシ配位基として、例えば、アセトオキシ基(またはアセトキシ基)、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることができる。 The group selected from the β-diketone coordination group, β-ketocarboxylic acid ester coordination group, β-ketocarboxylic acid coordination group and ketooxy group (ketooxy coordination group) represented by R 3 is β-diketone coordination group. Examples of the group include 2,4-pentanedione (also referred to as acetylacetone or acetoacetone), 1,1,1,5,5,5-hexamethyl-2,4-pentanedione, 2,2,6,6-tetra Methyl-3,5-heptanedione, 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, and the like. Examples of β-ketocarboxylic acid ester coordination groups include, for example, acetoacetic acid methyl ester, acetoacetic acid And ethyl ester, propyl acetoacetate, ethyl trimethylacetoacetate, methyl trifluoroacetoacetate and the like, β-ketocarboxylic acid Examples of the coordinating group include acetoacetic acid and trimethylacetoacetic acid, and examples of the ketooxy coordinating group include an acetooxy group (or acetoxy group), propionyloxy group, butyryloxy group, acryloyloxy group, and methacryloyloxy. Groups and the like.
これらの基の炭素原子数は上記の有機金属示化合物を含んで、18以下が好ましい。また、例示にもあるように直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。 The number of carbon atoms of these groups is preferably 18 or less, including the above organometallic compounds. Further, as shown in the examples, it may be linear or branched, or a hydrogen atom substituted with a fluorine atom.
本発明においては、取り扱いの観点から爆発の危険性の少ない有機金属化合物が好ましく、分子内に少なくとも一つ以上の酸素を有する有機金属化合物が好ましい。このようなものとして、R2のアルコキシ基を少なくとも一つを含有する有機金属化合物、またはR3のβ−ジケトン配位基、β−ケトカルボン酸エステル配位基、β−ケトカルボン酸配位基及びケトオキシ基(ケトオキシ配位基)から選ばれる基を少なくとも一つ有する金属化合物が好ましい。 In the present invention, an organometallic compound having a low risk of explosion is preferable from the viewpoint of handling, and an organometallic compound having at least one oxygen in the molecule is preferable. As such, an organometallic compound containing at least one alkoxy group of R 2 , or a β-diketone coordination group, β-ketocarboxylic acid ester coordination group, β-ketocarboxylic acid coordination group of R 3 and A metal compound having at least one group selected from a ketooxy group (ketooxy coordination group) is preferred.
本発明においては、ニッケルの金属アルコキシド、例えば、ニッケルイソプロポキシドを出発原料として、加熱処理などにより形成されたアモルファスNiOがより好ましい。 In the present invention, amorphous NiO formed by heat treatment or the like using nickel metal alkoxide, for example, nickel isopropoxide as a starting material is more preferable.
次に、ゾル−ゲル反応に用いられる溶媒について述べる。溶媒はゾル液中の各成分を均一に混合させ、本発明に係る組成物の固形分調製をすると同時に、種々の塗布方法に適用できるようにし、組成物の分散安定性及び保存安定性を向上させるものである。 Next, the solvent used for the sol-gel reaction will be described. The solvent mixes each component in the sol liquid uniformly to prepare the solid content of the composition according to the present invention, and at the same time, can be applied to various coating methods to improve the dispersion stability and storage stability of the composition. It is something to be made.
これらの溶媒は上記目的の果たせるものであれば特に限定されない。これらの溶媒の好ましい例として、例えば、水、及び水と混和性の高い有機溶媒が挙げられる。 These solvents are not particularly limited as long as they can fulfill the above purpose. Preferable examples of these solvents include water and organic solvents that are highly miscible with water.
有機溶媒の例としては、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、蟻酸、酢酸、酢酸メチル、アルコール類(メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、t−ブチルアルコール)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。 Examples of organic solvents include tetrahydrofuran, dimethoxyethane, formic acid, acetic acid, methyl acetate, alcohols (methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, t-butyl alcohol), ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol , Ethylene glycol monobutyl ether, acetone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like.
有機金属化合物の使用においては、溶液の安定性のためにキレート配位子を用いることもできる。キレート配位子の例としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミンなどを挙げることができる。 In the use of an organometallic compound, a chelate ligand can be used for the stability of the solution. Examples of chelating ligands include diethanolamine, triethanolamine, monoethanolamine and the like.
また、金属酸化物の出発原料を塗布後に加熱する場合には、加熱温度は用いた出発原料の種類や加熱時間等によって異なるが、120〜600℃の範囲で行うことができる。加熱温度が高い場合には加熱時間を短くすることができ、5〜60分程度とすることができる。 When heating the metal oxide starting material after coating, the heating temperature varies depending on the type of starting material used, the heating time, and the like, but can be performed in the range of 120 to 600 ° C. When the heating temperature is high, the heating time can be shortened to about 5 to 60 minutes.
また、上述のバルクヘテロ接合型の有機光電変換素子10は、順次に透明基板11上に積層された第1電極12、電子ブロック層15、バルクヘテロジャンクション層の光電変換層14及び第2電極13で構成されたが、これに限られず、例えば、第1電極12や第2電極13と光電変換層14との間に正孔輸送層、電子輸送層あるいは平滑化層等の他の層を有して、バルクヘテロ接合型の有機光電変換素子10が構成されてもよい。これらの中でも、バルクヘテロジャンクション層と陽極(通常、第1電極12側)との中間には正孔輸送層を、陰極(通常、第2電極13側)との中間には電子輸送層を形成することで、バルクヘテロジャンクション層で発生した電荷をより効率的に取り出すことが可能となるため、これらの層を有していることが好ましい。
The bulk heterojunction organic
本発明に係る電子ブロック層以外にも、正孔輸送層としては、スタルクヴイテック製、商品名BaytronP等のPEDOT、ポリアニリン及びそのドープ材料、特開平5−271166号公報等に記載のトリアリールアミン系化合物を用いることができる。また、バルクヘテロジャンクション層に用いたp型半導体材料単体からなる層を用いることもできる。これらの層を形成する手段としては、真空蒸着法、溶液塗布法のいずれであってもよいが、好ましくは溶液塗布法である。 In addition to the electron blocking layer according to the present invention, as the hole transport layer, there are PEDOT such as Stark Vuitec, trade name BaytronP, polyaniline and its doped material, triarylamine described in JP-A-5-271166, etc. System compounds can be used. A layer made of a single p-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer can also be used. The means for forming these layers may be either a vacuum deposition method or a solution coating method, but is preferably a solution coating method.
また、電子輸送層としては、オクタアザポルフィリン、p型半導体のパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等のn型半導体材料、及び酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ガリウム等のn型無機酸化物及びフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属化合物等を用いることができる。 As the electron transport layer, octaazaporphyrin, p-type semiconductor perfluoro (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.), naphthalene tetracarboxylic acid anhydride, naphthalene tetracarboxylic acid diimide, perylene tetracarboxylic acid anhydride, Use of n-type semiconductor materials such as perylenetetracarboxylic acid diimide, and n-type inorganic oxides such as titanium oxide, zinc oxide, and gallium oxide, and alkali metal compounds such as lithium fluoride, sodium fluoride, and cesium fluoride. it can.
また、バルクヘテロジャンクション層に用いたn型半導体材料単体からなる層を用いることもできる。これらの層を形成する手段としては、真空蒸着法、溶液塗布法のいずれであってもよいが、好ましくは溶液塗布法である。 A layer made of a single n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer can also be used. The means for forming these layers may be either a vacuum deposition method or a solution coating method, but is preferably a solution coating method.
また、作製した有機光電変換素子10が環境中の酸素、水分等で劣化しないために、公知の手法によって封止することが好ましい。例えば、アルミまたはガラスでできたキャップを接着剤によって接着することによって封止する手法、アルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等のガスバリア層が形成されたプラスチックフィルムと有機光電変換素子上10を接着剤で貼合する手法、ガスバリア性の高い有機高分子材料(ポリビニルアルコール等)をスピンコートする方法、ガスバリア性の高い無機薄膜(酸化ケイ素、酸化アルミニウム等)を直接堆積する方法、及びこれらを複合的に積層する方法等を挙げることができる。
Moreover, it is preferable to seal by the well-known method so that the produced organic
(透明基材)
本発明に係る第1電極に用いられる透明基材としては、高い光透過性を有していればそれ以外に特に制限はない。例えば、基材としての硬度に優れ、またその表面への導電層の形成のし易さ等の点で、ガラス基板、樹脂基板、樹脂フィルムなどが好適に挙げられるが、軽量性と柔軟性の観点から透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate used for the first electrode according to the present invention is not particularly limited as long as it has high light transmittance. For example, a glass substrate, a resin substrate, a resin film, and the like are preferable in terms of excellent hardness as a base material and ease of formation of a conductive layer on the surface. From the viewpoint, it is preferable to use a transparent resin film.
本発明で透明基材として好ましく用いることができる透明樹脂フィルムには特に制限はなく、その材料、形状、構造、厚み等については公知のものの中から適宜選択することができる。 There is no restriction | limiting in particular in the transparent resin film which can be preferably used as a transparent base material by this invention, About the material, a shape, a structure, thickness, etc., it can select suitably from well-known things.
例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、変性ポリエステル等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエチレン(PE)樹脂フィルム、ポリプロピレン(PP)樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂フィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂フィルム、ポリサルホン(PSF)樹脂フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂フィルム、ポリカーボネート(PC)樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂フィルム等を挙げることができるが、可視域の波長(380〜780nm)における透過率が80%以上である樹脂フィルムであれば、本発明に係る透明樹脂フィルムに好ましく適用することができる。 For example, polyester resin films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, modified polyester, polyethylene (PE) resin films, polypropylene (PP) resin films, polystyrene resin films, polyolefin resin films such as cyclic olefin resins, Vinyl resin films such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK) resin film, polysulfone (PSF) resin film, polyether sulfone (PES) resin film, polycarbonate (PC) resin film, polyamide resin A film, a polyimide resin film, an acrylic resin film, a triacetyl cellulose (TAC) resin film, and the like can be given. If the resin film transmittance of 80% or more in nm), can be preferably applied to a transparent resin film according to the present invention.
中でも、透明性、耐熱性、取り扱いやすさ、強度及びコストの点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリカーボネートフィルムであることが好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムであることがより好ましい。 Among them, from the viewpoint of transparency, heat resistance, ease of handling, strength and cost, it is preferably a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film, a polyethersulfone film, or a polycarbonate film. More preferred are a stretched polyethylene terephthalate film and a biaxially stretched polyethylene naphthalate film.
本発明に用いられる透明基材には、塗布液の濡れ性や接着性を確保するために、表面処理を施すことや易接着層を設けることができる。表面処理や易接着層については従来公知の技術を使用できる。例えば、表面処理としては、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理等の表面活性化処理を挙げることができる。 The transparent substrate used in the present invention can be subjected to a surface treatment or an easy-adhesion layer in order to ensure the wettability and adhesion of the coating solution. A conventionally well-known technique can be used about a surface treatment or an easily bonding layer. For example, the surface treatment includes surface activation treatment such as corona discharge treatment, flame treatment, ultraviolet treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, active plasma treatment, and laser treatment.
また、易接着層としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ビニル系共重合体、ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ビニリデン系共重合体、エポキシ系共重合体等を挙げることができる。易接着層は単層でもよいが、接着性を向上させるためには2層以上の構成にしてもよい。また、透明基材にはバリアコート層が予め形成されていてもよいし、透光性の第1電極を設けるのとは反対側にはハードコート層が予め形成されていてもよい。 Examples of the easy adhesion layer include polyester, polyamide, polyurethane, vinyl copolymer, butadiene copolymer, acrylic copolymer, vinylidene copolymer, and epoxy copolymer. The easy adhesion layer may be a single layer, but may be composed of two or more layers in order to improve adhesion. In addition, a barrier coat layer may be formed in advance on the transparent substrate, or a hard coat layer may be formed in advance on the side opposite to the provision of the light-transmitting first electrode.
(第1電極)
本発明に係る透明導電層を有する第1電極は有機光電変換素子においては陽極となる。
(First electrode)
The 1st electrode which has a transparent conductive layer concerning the present invention serves as an anode in an organic photoelectric conversion element.
本発明に係る透明導電層を有する第1電極の構造模式図を図1に示す。本発明に係る第1電極4は、透明基材5上に少なくとも金属ナノワイヤ1を含んでおり、好ましい構成として透明基材に近い側に全体を保持結着させている第1透明樹脂3を有し、透明基材から遠い側に第2透明樹脂成分含有部あるいは透明無機成分含有部2を有している。
FIG. 1 shows a structural schematic diagram of a first electrode having a transparent conductive layer according to the present invention. The first electrode 4 according to the present invention includes at least the metal nanowire 1 on the
図1の例では、金属ナノワイヤ1によって形成された3次元的なメッシュ構造(導電ネットワーク構造)の電極表面側の隙間に透明樹脂成分含有部2が存在する。金属ナノワイヤ1は透明樹脂成分含有部2と共に電極の表面を構成すると同時に、透明無機成分含有部2の補助電極として機能することができる。また、金属ナノワイヤ1の3次元的なメッシュ構造の透明基材5側の隙間から透明基材5までの間には第1透明樹脂3が存在し、金属ナノワイヤ1含有部を透明基材5に固定化している。
In the example of FIG. 1, the transparent resin component-containing
図2の例では、金属ナノワイヤ1によって形成された3次元的なメッシュ構造を包含するように透明無機成分含有部2が存在する。金属ナノワイヤ1は透明無機成分含有部2と共に電極の表面を構成すると同時に、透明無機成分含有部2の補助電極として機能することができる。また、透明無機成分含有部2と透明基材5までの間には第1透明樹脂3が存在し、金属ナノワイヤ1含有部を透明基材5に固定化している。
In the example of FIG. 2, the transparent inorganic component-containing
本発明に係る第1電極4においては、全光線透過率が60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることが特に好ましい。全光透過率は、分光光度計等を用いた公知の方法に従って測定することができる。 In the first electrode 4 according to the present invention, the total light transmittance is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and particularly preferably 80% or more. The total light transmittance can be measured according to a known method using a spectrophotometer or the like.
また、本発明に係る第1電極の電気抵抗値としては、表面抵抗率として50Ω/□以下であることが好ましく、10Ω/□以下であることがより好ましく、3Ω/□以下であることが特に好ましい。50Ω/□を越えると受光面積の広い有機光電変換素子では光電変換効率が劣る場合がある。前記表面抵抗率は、例えば、JIS K 7194:1994(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)などに準拠して測定することができ、また市販の表面抵抗率計を用いて簡便に測定することができる。 The electrical resistance value of the first electrode according to the present invention is preferably 50Ω / □ or less, more preferably 10Ω / □ or less, and particularly preferably 3Ω / □ or less as the surface resistivity. preferable. If it exceeds 50Ω / □, the photoelectric conversion efficiency may be inferior in an organic photoelectric conversion element having a large light receiving area. The surface resistivity can be measured in accordance with, for example, JIS K 7194: 1994 (resistivity test method using a conductive plastic four-probe method), and can be easily performed using a commercially available surface resistivity meter. Can be measured.
本発明に係る第1電極の厚みには特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一般的に10μm以下であることが好ましく、厚みが薄くなるほど透明性や柔軟性が向上するためより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the 1st electrode which concerns on this invention, Although it can select suitably according to the objective, Generally it is preferable that it is 10 micrometers or less, and transparency and a softness | flexibility improve, so that thickness becomes thin. Therefore, it is more preferable.
(金属ナノワイヤ)
本発明に係る導電性繊維としては、金属でコーティングした有機繊維や無機繊維、導電性金属酸化物繊維、金属ナノワイヤ、炭素繊維、カーボンナノチューブ等を用いることができるが、金属ナノワイヤが好ましい。
(Metal nanowires)
As the conductive fiber according to the present invention, an organic fiber or inorganic fiber coated with a metal, a conductive metal oxide fiber, a metal nanowire, a carbon fiber, a carbon nanotube, or the like can be used, and a metal nanowire is preferable.
一般に、金属ナノワイヤとは金属元素を主要な構成要素とする線状構造体のことを言う。特に、本発明における金属ナノワイヤとはnmサイズの直径を有する線状構造体を意味する。 In general, a metal nanowire refers to a linear structure having a metal element as a main component. In particular, the metal nanowire in the present invention means a linear structure having a diameter of nm size.
本発明に係る金属ナノワイヤとしては、1つの金属ナノワイヤで長い導電パスを形成するために、また、適度な光散乱性を発現するために、平均長さが3μm以上であることが好ましく、更には3〜500μmが好ましく、特に3〜300μmであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は40%以下であることが好ましい。また、平均直径は、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で導電性の観点からは大きい方が好ましい。本発明においては、金属ナノワイヤの平均直径として10〜300nmが好ましく、30〜200nmであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。 The metal nanowire according to the present invention preferably has an average length of 3 μm or more in order to form a long conductive path with one metal nanowire and to exhibit appropriate light scattering properties. 3-500 micrometers is preferable and it is especially preferable that it is 3-300 micrometers. In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less. In addition, the average diameter is preferably small from the viewpoint of transparency, while it is preferably large from the viewpoint of conductivity. In this invention, 10-300 nm is preferable as an average diameter of metal nanowire, and it is more preferable that it is 30-200 nm. In addition, the relative standard deviation of the diameter is preferably 20% or less.
本発明に係る金属ナノワイヤの金属組成としては特に制限はなく、貴金属元素や卑金属元素の1種または複数の金属から構成することができるが、貴金属(例えば、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等)及び鉄、コバルト、銅、錫からなる群に属する少なくとも1種の金属を含むことが好ましく、導電性の観点から少なくとも銀を含むことがより好ましい。また、導電性と安定性(金属ナノワイヤの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性)を両立するために、銀と、銀を除く貴金属に属する少なくとも1種の金属を含むことも好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a metal composition of the metal nanowire which concerns on this invention, Although it can comprise from the 1 type or several metal of a noble metal element and a base metal element, noble metals (for example, gold, platinum, silver, palladium, rhodium, (Iridium, ruthenium, osmium, etc.) and at least one metal belonging to the group consisting of iron, cobalt, copper, and tin is preferable, and at least silver is more preferable from the viewpoint of conductivity. In order to achieve both conductivity and stability (sulfurization and oxidation resistance of metal nanowires and migration resistance), it is also preferable to include silver and at least one metal belonging to a noble metal other than silver.
本発明に係る金属ナノワイヤが2種類以上の金属元素を含む場合には、例えば、金属ナノワイヤの表面と内部で金属組成が異なっていてもよいし、金属ナノワイヤ全体が同一の金属組成を有していてもよい。 When the metal nanowire according to the present invention includes two or more kinds of metal elements, for example, the metal composition may be different between the inside and the surface of the metal nanowire, or the entire metal nanowire has the same metal composition. May be.
本発明において金属ナノワイヤの製造手段には特に制限はなく、例えば、液相法や気相法等の公知の手段を用いることができる。また、具体的な製造方法にも特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。 In the present invention, the means for producing the metal nanowire is not particularly limited, and for example, known means such as a liquid phase method and a gas phase method can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in a specific manufacturing method, A well-known manufacturing method can be used.
例えば、Agナノワイヤの製造方法としては、Adv.Mater.,2002,14,833〜837;Chem.Mater.,2002,14,4736〜4745等、Auナノワイヤの製造方法としては特開2006−233252号公報等、Cuナノワイヤの製造方法としては特開2002−266007号公報等、Coナノワイヤの製造方法としては特開2004−149871号公報等を参考にすることができる。特に、上述した、Adv.Mater.及びChem.Mater.で報告されたAgナノワイヤの製造方法は、水系で簡便にAgナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明に係る金属ナノワイヤの製造方法として好ましく適用することができる。 For example, as a method for producing Ag nanowires, Adv. Mater. , 2002, 14, 833-837; Chem. Mater. , 2002, 14, 4736-4745, etc. As a method for producing Co nanowires, a method for producing Au nanowires is disclosed in JP 2006-233252A, and a method for producing Cu nanowires is disclosed in JP 2002-266007 A, etc. Reference can be made to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-149871. In particular, Adv. Mater. And Chem. Mater. The method for producing Ag nanowires reported in (1) can be easily produced in an aqueous system, and since the conductivity of silver is the highest among metals, it is preferable as the method for producing metal nanowires according to the present invention. Can be applied.
本発明においては、金属ナノワイヤが互いに接触し合うことにより3次元的な導電ネットワークを形成し、高い導電性を発現するとともに、金属ナノワイヤが存在しない導電ネットワークの窓部を光が透過することが可能となり、更に金属ナノワイヤの散乱効果によって、有機発電層部からの発電を効率的に行うことが可能となる。第1電極において、金属ナノワイヤを有機発電層部に近い側に設置すれば、この散乱効果がより有効に利用できるのでより好ましい実施形態である。 In the present invention, the metal nanowires come into contact with each other to form a three-dimensional conductive network, exhibiting high conductivity, and allowing light to pass through the window of the conductive network where no metal nanowire exists. In addition, the power generation from the organic power generation layer portion can be efficiently performed by the scattering effect of the metal nanowires. In the first electrode, if the metal nanowire is installed on the side close to the organic power generation layer portion, this scattering effect can be used more effectively, which is a more preferable embodiment.
(第1電極の金属ナノワイヤ以外の構成について)
本発明においては、第1電極に金属ナノワイヤを含有させることで、金属ナノワイヤの光を散乱させる効果に加えて、金属ナノワイヤが高い導電性を有しているので導電性を劣化させることなく他の比較的低屈折率の樹脂等を併用することが可能となり、これによって第1電極の屈折率を発電層部よりも低く抑えることが可能となって、基材、第1電極、発電層部の各界面の反射を抑制し、発電層部に有効に光を到達させることができる。この効果を有効に発現させるためには、第1電極の平均の屈折率が有機発電層部の平均の屈折率よりも低いことが好ましい。
(Configuration other than the metal nanowire of the first electrode)
In the present invention, by including the metal nanowire in the first electrode, in addition to the effect of scattering the light of the metal nanowire, the metal nanowire has high conductivity, so other conductivity can be obtained without degrading the conductivity. It becomes possible to use a resin having a relatively low refractive index in combination, which makes it possible to keep the refractive index of the first electrode lower than that of the power generation layer portion, and the base material, the first electrode, and the power generation layer portion. Reflection at each interface is suppressed, and light can effectively reach the power generation layer portion. In order to effectively exhibit this effect, it is preferable that the average refractive index of the first electrode is lower than the average refractive index of the organic power generation layer portion.
本発明に係る第1電極は金属ナノワイヤを含有するが、金属ナノワイヤを保持するために何らかの透明樹脂や透明無機材料などと併用することが好ましく、前述の屈折率の関係を満足するように材料を適宜選択すればよい。こうした材は特に限定はないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ブチラール系樹脂等を単独あるいは複数併用して用いることができる。また、UV硬化樹脂であってもよい。 The first electrode according to the present invention contains metal nanowires, but is preferably used in combination with some transparent resin or transparent inorganic material in order to hold the metal nanowires, and the material is used so as to satisfy the above-described refractive index relationship. What is necessary is just to select suitably. Such materials are not particularly limited, but for example, polyester resins, polystyrene resins, acrylic resins, polyurethane resins, acrylic urethane resins, polycarbonate resins, cellulose resins, butyral resins, etc. may be used alone or in combination. Can be used. Further, it may be a UV curable resin.
更に好ましい実施形態としては、第1電極を半分の膜厚で分割したとき、有機発電層部に違い側の部分の平均ヘイズ値をEH1、透明基材に近い側の部分の平均ヘイズ値をEH2とした時、EH1<EH2となっていることが好ましい。こうすることで、より効果的に入射光の散乱により光路長を伸ばすことでき、本発明に係る金属ナノワイヤの散乱効果が最大限に発揮できるようになる。 As a more preferred embodiment, when the first electrode is divided by a half film thickness, the average haze value of the portion on the side different from the organic power generation layer portion is EH1, and the average haze value of the portion near the transparent substrate is EH2. It is preferable that EH1 <EH2. By doing so, the optical path length can be extended more effectively by scattering of incident light, and the scattering effect of the metal nanowire according to the present invention can be maximized.
第1電極のヘイズ値は、金属ナノワイヤの含有量や直径、後術の導電性金属酸化物の含有量や粒子径などによって変化させることができる。 The haze value of the first electrode can be changed depending on the content and diameter of the metal nanowire, the content and particle diameter of the conductive metal oxide in the later operation, and the like.
第1電極が金属ナノワイヤに加えて少なくとも第1透明樹脂成分(例えば、前述の樹脂)と該透明樹脂成分よりも屈折率の高い第2透明樹脂成分とを含有し、該第2透明樹脂成分と金属ナノワイヤとが有機発電層部に近い側に、該第1透明樹脂成分が透明基材に近い側にそれぞれ多く含まれるように構成させたり、また、第1電極が金属ナノワイヤに加えて少なくとも第1透明樹脂成分と該透明樹脂成分よりも屈折率の高い透明無機成分とを含有し、該透明無機成分と金属ナノワイヤが有機発電層部に近い側に、該第1樹脂成分が透明基材に近い側にそれぞれ多く含まれるように構成させたりすることも本発明の好ましい実施形態である。 The first electrode contains at least a first transparent resin component (for example, the aforementioned resin) and a second transparent resin component having a refractive index higher than that of the transparent resin component in addition to the metal nanowire, The metal nanowire is configured so that the first transparent resin component is included in a large amount on the side close to the organic power generation layer part, and the first electrode is added to the metal nanowire at least in the first side. 1 transparent resin component and a transparent inorganic component having a refractive index higher than that of the transparent resin component, the transparent inorganic component and the metal nanowire being closer to the organic power generation layer portion, and the first resin component being a transparent substrate It is also a preferred embodiment of the present invention that a large number are included on the near side.
更に、前述の第2透明樹脂成分としては導電性ポリマー、また前述の透明無機成分として透明導電性金属酸化物であることが、本発明のより好ましい実施形態である。導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を用いることで金属ナノワイヤの存在しない窓部の微小領域にも通電することが可能となり完全な面電極として機能させることが可能となる。このように完全な面電極として働かせるためは、導電材料単独での面抵抗が1010Ω/□よりも小さいことが必要で、108Ω/□以下であることがより好ましい。 Furthermore, it is a more preferable embodiment of the present invention that the second transparent resin component is a conductive polymer and the transparent inorganic component is a transparent conductive metal oxide. By using a conductive polymer or a transparent conductive metal oxide, it is possible to energize even a minute region of a window portion where no metal nanowire exists, and to function as a complete surface electrode. Thus, in order to work as a complete surface electrode, the surface resistance of the conductive material alone needs to be smaller than 10 10 Ω / □, and more preferably 10 8 Ω / □ or less.
こうした、導電性ポリマーとしては、例えば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリアズレン、ポリイソチアナフテン、ポリカルバゾール、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリフェニルアセチレン、ポリジアセチレン及びポリナフタレンの各誘導体からなる群より選ばれる化合物等を挙げることができる。 Examples of such conductive polymers include polypyrrole, polyaniline, polythiophene, polythienylene vinylene, polyazulene, polyisothianaphthene, polycarbazole, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, polyphenylacetylene, polydiacetylene, and polynaphthalene. The compound etc. which are chosen from the group which consists of each derivative can be mentioned.
また、透明導電性金属酸化物としては、ZrO2、CeO2、ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO2、V2O5等の金属酸化物微粒子やこれらの複合酸化物微粒子や異種原子をドーピングした複合金属酸化物微粒子、あるいはこれらの金属酸化物ゾルを挙げることができ、中でも、更に導電性や透明性の点から、錫や亜鉛をドープした酸化インジウム(ITO、IZO)、アルミニウムやガリウムをドープした酸化亜鉛(AZO、GZO)、フッ素やアンチモンをドープした酸化錫(FTO、ATO)等の微粒子やゾルを好ましく用いることができる。これらは単独で用いてもよいが、他の樹脂成分と併用してもよい。
As the transparent conductive metal oxide, ZrO 2, CeO 2, ZnO ,
また、本発明に係る第1透明樹脂成分中に、微粒子を含有させると第1電極と透明基材の界面での光取り込みを向上させることが可能となり、本発明のより好ましい実施形態である。粒子径は0.05μmから5μmであることが好ましく、0.05μmから2μmであることがより好ましい。0.05μm未満では光を散乱、屈折させる効果が小さく、5μmよりも大きいと平滑性が問題となる。 In addition, if fine particles are contained in the first transparent resin component according to the present invention, it becomes possible to improve light uptake at the interface between the first electrode and the transparent substrate, which is a more preferred embodiment of the present invention. The particle diameter is preferably 0.05 μm to 5 μm, more preferably 0.05 μm to 2 μm. If it is less than 0.05 μm, the effect of scattering and refracting light is small, and if it is larger than 5 μm, smoothness becomes a problem.
粒子の屈折率は1.1から2.0であることが好ましく、1.3から1.7であることがより好ましい。この範囲であれば光の後方散乱する成分が少なく、透過率の低下を押さえながら光取り込み効率を向上できる。こうした微粒子としては、架橋アクリル系粒子、架橋スチレン系微粒子、シリカ系微粒子、メラミン/ホルムアルデヒド縮合物系微粒子、あるいはこうした材料の複合微粒子などを挙げることができる。こうした微粒子は単独で用いてもよいし、複数併用してもよい。 The refractive index of the particles is preferably from 1.1 to 2.0, and more preferably from 1.3 to 1.7. Within this range, there are few components that scatter light back, and light capture efficiency can be improved while suppressing a decrease in transmittance. Examples of such fine particles include cross-linked acrylic particles, cross-linked styrene-based fine particles, silica-based fine particles, melamine / formaldehyde condensate-based fine particles, and composite fine particles of such materials. Such fine particles may be used alone or in combination.
(第1電極の形成方法)
第1電極の形成方法は特に制限はないが、すべての剤を塗布系で形成すれば、所謂ロールtoロールプロセスが使用できるようになり、真空プロセスを用いる場合よりも簡単な設備で高速で連続的な生産が可能となりより好ましい。
(Formation method of the first electrode)
The method for forming the first electrode is not particularly limited, but if all the agents are formed in a coating system, a so-called roll-to-roll process can be used, and continuous at a higher speed with simpler equipment than when using a vacuum process. Production is more preferable.
また、平滑な離型性基材の離型面上に、金属ナノワイヤと導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を形成した後、これらの層を透明基材上に転写することにより第1電極を形成する方法を用いることが好ましい。有機光電変換素子においては第1電極の平坦性が求められるが、この方法を用いることにより、簡便に且つ安定に高平滑化することができる。更に、この方法により金属ナノワイヤや比較的高屈折率な導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を含む層を第1電極の有機発電層部に近い側に設置することが可能となる。 In addition, by forming a layer containing metal nanowires and a conductive polymer or a transparent conductive metal oxide on the release surface of a smooth release substrate, these layers are transferred onto the transparent substrate. It is preferable to use a method of forming the first electrode. In the organic photoelectric conversion element, flatness of the first electrode is required. By using this method, high smoothing can be performed easily and stably. Further, this method makes it possible to install a layer including a layer containing a metal nanowire, a conductive polymer having a relatively high refractive index, or a transparent conductive metal oxide on the side closer to the organic power generation layer portion of the first electrode. .
この転写プロセスを用いた第1電極の製造方法で用いられる離型性基板としては、樹脂基板や樹脂フィルムなどが好適に挙げられる。該樹脂には特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂の単層あるいは複数層からなる基板やフィルムが好適に用いられる。更にガラス基板や金属基板を用いることもできる。また、離型性基板の表面(離型面)には、必要に応じてシリコーン樹脂やフッ素樹脂、ワックスなどの離型剤を塗布して表面処理を施してもよい。 Preferred examples of the releasable substrate used in the first electrode manufacturing method using this transfer process include a resin substrate and a resin film. There is no restriction | limiting in particular in this resin, It can select suitably from well-known things, For example, synthesis | combination, such as a polyethylene terephthalate resin, a vinyl chloride resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyimide resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin A substrate or film composed of a single layer or multiple layers of resin is preferably used. Furthermore, a glass substrate or a metal substrate can also be used. Further, the surface (release surface) of the releasable substrate may be subjected to a surface treatment by applying a release agent such as silicone resin, fluororesin, or wax as necessary.
離型性基板表面は、透明導電層を転写した後の表面の平滑性に影響を与えるため、高平滑であることが望ましく、具体的にはRy≦50nmであることが好ましく、Ry≦40nmであることがより好ましく、Ry≦30nmであることが更に好ましい。また、Ra≦5nmであることが好ましく、Ra≦3nmであることがより好ましく、Ra≦1nmであることが更に好ましい。 Since the surface of the releasable substrate affects the smoothness of the surface after the transparent conductive layer is transferred, it is desirable that the surface of the releasable substrate be highly smooth. Specifically, Ry ≦ 50 nm is preferable, and Ry ≦ 40 nm. More preferably, Ry ≦ 30 nm is still more preferable. Further, Ra ≦ 5 nm is preferable, Ra ≦ 3 nm is more preferable, and Ra ≦ 1 nm is still more preferable.
本発明において、透明導電層の表面の平滑性を表すRyとRaは、Ry=最大高さ(表面の山頂部と谷底部との高低差)とRa=算術平均粗さを意味し、JIS B601(1994)に規定される表面粗さに準ずる値である。本発明に係る第1電極は、透明導電層の表面の平滑性がRy≦50nmであることを特徴とする。また、併せて透明導電層の表面の平滑性はRa≦5nmであることが好ましい。本発明においてRyやRaの測定には、市販の原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いることができ、例えば、以下の方法で測定できる。 In the present invention, Ry and Ra representing the smoothness of the surface of the transparent conductive layer mean Ry = maximum height (the difference in height between the top and bottom of the surface) and Ra = arithmetic mean roughness, JIS B601. It is a value according to the surface roughness specified in (1994). The first electrode according to the present invention is characterized in that the surface smoothness of the transparent conductive layer is Ry ≦ 50 nm. In addition, the smoothness of the surface of the transparent conductive layer is preferably Ra ≦ 5 nm. In the present invention, for the measurement of Ry and Ra, a commercially available atomic force microscope (AFM) can be used. For example, it can be measured by the following method.
AFMとして、セイコーインスツルメンツ製SPI3800Nプローブステーション及びSPA400多機能型ユニットを使用し、約1cm角の大きさに切り取った試料をピエゾスキャナー上の水平な試料台上にセットし、カンチレバーを試料表面にアプローチし、原子間力が働く領域に達したところで、XY方向にスキャンし、その際の試料の凹凸をZ方向のピエゾの変位で捉える。ピエゾスキャナーは、XY150μm、Z5μmが走査可能なものを使用する。カンチレバーは、セイコーインスツルメンツ製シリコンカンチレバーSI−DF20で、共振周波数120〜150kHz、バネ定数12〜20N/mのものを用い、DFMモード(Dynamic Force Mode)で測定する。測定領域80×80μmを、走査周波数0.1Hzで測定する。
Using the Seiko Instruments SPI3800N probe station and SPA400 multifunctional unit as the AFM, set the sample cut to about 1 cm square size on a horizontal sample stage on the piezo scanner, and approach the cantilever to the sample surface. When the atomic force is reached, scanning is performed in the XY directions, and the unevenness of the sample at that time is captured by the displacement of the piezo in the Z direction. A piezo scanner that can scan XY 150 μm and
離型性基材の離型面上に、金属ナノワイヤや導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を形成する方法に特に制限はないが、生産性の改善、平滑性や均一性などの電極品質の向上、環境負荷軽減の観点から、塗布法や印刷法などの液相成膜法を用いることが好ましい。 There is no particular limitation on the method for forming a layer containing metal nanowires, conductive polymer, or transparent conductive metal oxide on the release surface of the releasable substrate, but improvement in productivity, smoothness, uniformity, etc. From the viewpoint of improving the electrode quality and reducing the environmental load, it is preferable to use a liquid phase film forming method such as a coating method or a printing method.
塗布法としては、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法などを用いることができる。 Application methods include roll coating, bar coating, dip coating, spin coating, casting, die coating, blade coating, bar coating, gravure coating, curtain coating, spray coating, and doctor coating. Etc. can be used.
印刷法としては、凸版(活版)印刷法、孔版(スクリーン)印刷法、平版(オフセット)印刷法、凹版(グラビア)印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法などを用いることができる。なお、必要に応じて、密着性・塗工性を向上させるための予備処理として、離型性基材表面にコロナ放電処理、プラズマ放電処理などの物理的表面処理を施すことができる。 As the printing method, a letterpress (letter) printing method, a stencil (screen) printing method, a lithographic (offset) printing method, an intaglio (gravure) printing method, a spray printing method, an ink jet printing method, and the like can be used. In addition, as necessary, physical surface treatment such as corona discharge treatment or plasma discharge treatment can be applied to the surface of the releasable substrate as a preliminary treatment for improving the adhesion and coating properties.
透明基材上に転写する際の接着剤としては、本発明に係る第1透明樹脂成分がこの機能を有すればよく、例えば、前述の透明樹脂を利用すればよく、接着剤は離型性基板側に設けてもよいし、透明基材側に設けてもよい。接着剤としては、可視領域で透明で転写能を有する材料であれば特に限定されない。透明であれば硬化型樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよい。硬化型樹脂として、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などが挙げられるが、これらの硬化型樹脂の内では、樹脂硬化のための設備が簡易で作業性に優れることから、紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。 As an adhesive when transferring onto a transparent substrate, the first transparent resin component according to the present invention may have this function. For example, the above-described transparent resin may be used, and the adhesive is releasable. It may be provided on the substrate side or may be provided on the transparent substrate side. The adhesive is not particularly limited as long as it is transparent in the visible region and has a transfer capability. As long as it is transparent, a curable resin or a thermoplastic resin may be used. Examples of curable resins include thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and electron beam curable resins. Among these curable resins, the equipment for resin curing is simple and excellent in workability. It is preferable to use an ultraviolet curable resin.
紫外線硬化型樹脂とは紫外線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂で、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられる。例えば、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂等が挙げられる。本発明では、バインダーとしてアクリル系、アクリルウレタン系の紫外線硬化型樹脂を主成分とすることが好ましい。 The ultraviolet curable resin is a resin that is cured through a crosslinking reaction or the like by ultraviolet irradiation, and a component containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond is preferably used. For example, acrylic urethane type resin, polyester acrylate type resin, epoxy acrylate type resin, polyol acrylate type resin and the like can be mentioned. In the present invention, it is preferable that an acrylic or acrylic urethane-based ultraviolet curable resin is a main component as a binder.
アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、またはプレポリマーを反応させて得られた生成物に更に2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、アクリレートにはメタクリレートを包含するものとしてアクリレートのみを表示する)、2−ヒドロキシプロピルアクリレート等の水酸基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることができる。例えば、特開昭59−151110号公報に記載のものを用いることができる。例えば、ユニディック17−806(大日本インキ(株)製)100部とコロネートL(日本ポリウレタン(株)製)1部との混合物等が好ましく用いられる。 Acrylic urethane resins generally include 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as “acrylate” including methacrylate) in products obtained by reacting a polyester polyol with an isocyanate monomer or a prepolymer. It can be easily obtained by reacting an acrylate monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxypropyl acrylate. For example, those described in JP-A-59-151110 can be used. For example, a mixture of 100 parts Unidic 17-806 (Dainippon Ink Co., Ltd.) and 1 part Coronate L (Nihon Polyurethane Co., Ltd.) is preferably used.
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂としては、一般にポリエステルポリオールに2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させると容易に形成されるものを挙げることができ、特開昭59−151112号公報に記載のものを用いることができる。 Examples of UV curable polyester acrylate resins include those which are easily formed when 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxy acrylate monomers are generally reacted with polyester polyols. JP-A-59-151112 Those described in the publication can be used.
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂の具体例としては、エポキシアクリレートをオリゴマーとし、これに反応性希釈剤、光反応開始剤を添加し、反応させて生成するものを挙げることができ、特開平1−105738号公報に記載のものを用いることができる。 Specific examples of the ultraviolet curable epoxy acrylate resin include an epoxy acrylate as an oligomer, a reactive diluent and a photoreaction initiator added to the oligomer, and a reaction. Those described in Japanese Patent No. 105738 can be used.
紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等を挙げることができる。 Specific examples of UV curable polyol acrylate resins include trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate, etc. Can be mentioned.
樹脂モノマーとしては、例えば、不飽和二重結合が一つのモノマーとして、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、酢酸ビニル、スチレン等の一般的なモノマーを挙げることができる。また、不飽和二重結合を二つ以上持つモノマーとして、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、1,4−シクロヘキシルジメチルアジアクリレート、前出のトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリルエステル等を挙げることができる。 Examples of the resin monomer may include general monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, vinyl acetate, and styrene as monomers having one unsaturated double bond. In addition, as monomers having two or more unsaturated double bonds, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, divinylbenzene, 1,4-cyclohexane diacrylate, 1,4-cyclohexyldimethyl adiacrylate, the above-mentioned trimethylol Examples thereof include propane triacrylate and pentaerythritol tetraacryl ester.
これらの中で、バインダーの主成分として、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレートから選択されるアクリル系の活性線硬化樹脂が好ましい。 Among these, 1,4-cyclohexanediacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane (meth) acrylate, trimethylolethane (meth) acrylate as the main component of the binder , An acrylic selected from dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,2,3-cyclohexanetetramethacrylate, polyurethane polyacrylate, polyester polyacrylate A system active ray curable resin is preferred.
これら紫外線硬化型樹脂の光反応開始剤としては、具体的には、ベンゾイン及びその誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、α−アミロキシムエステル、チオキサントン等及びこれらの誘導体を挙げることができる。光増感剤と共に使用してもよい。上記光反応開始剤も光増感剤として使用できる。 Specific examples of the photoinitiator of these ultraviolet curable resins include benzoin and its derivatives, acetophenone, benzophenone, hydroxybenzophenone, Michler's ketone, α-amyloxime ester, thioxanthone, and derivatives thereof. You may use with a photosensitizer. The photoinitiator can also be used as a photosensitizer.
また、エポキシアクリレート系の光反応開始剤の使用の際、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン等の増感剤を用いることができる。紫外線硬化型樹脂組成物に用いられる光反応開始剤また光増感剤は、該組成物100質量部に対して0.1〜15質量部であり、好ましくは1〜10質量部である。 In addition, when using an epoxy acrylate photoinitiator, a sensitizer such as n-butylamine, triethylamine, or tri-n-butylphosphine can be used. The photoreaction initiator or photosensitizer used in the ultraviolet curable resin composition is 0.1 to 15 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composition.
透明導電層を形成した離型性基板と透明基材とを接着(貼合)し、紫外線等を照射して接着剤を硬化した後に離型性基板を剥離することにより、透明導電層を透明基材側に転写することができる。ここで、接着方法は特に限定されることなく、シートプレス、ロールプレス等により行うことができるが、ロールプレス機を用いて行うことが好ましい。ロールプレスは、ロールとロールの間に接着すべきフィルムを挟んで圧着し、ロールを回転させる方法である。ロールプレスは均一に圧力がかけられ、シートプレスよりも生産性が良く好適に用いることができる。 The transparent conductive layer is made transparent by bonding (bonding) the release substrate formed with the transparent conductive layer and the transparent base material, curing the adhesive by irradiating ultraviolet rays and the like, and then peeling the release substrate. It can be transferred to the substrate side. Here, the bonding method is not particularly limited and can be performed by a sheet press, a roll press or the like, but is preferably performed using a roll press machine. The roll press is a method in which a film to be bonded is sandwiched between the rolls, and the rolls are rotated. The roll press is uniformly applied with pressure, and has a higher productivity than the sheet press and can be used preferably.
(パターニング)
本発明に係る第1電極はパターニングされていてもよい。パターニングの方法やプロセスには特に制限はなく、公知の手法を適宜適用することができる。例えば、離型面上にパターニングされた金属ナノワイヤや導電性ポリマー、あるいは透明導電性金属酸化物を含む層を形成した後、透明基材上に転写することによってパターニングされた第1電極を形成することができ、具体的には、以下のような方法を好ましく用いることができる。
(Patterning)
The first electrode according to the present invention may be patterned. There is no particular limitation on the patterning method and process, and a known method can be applied as appropriate. For example, a patterned metal nanowire, a conductive polymer, or a layer containing a transparent conductive metal oxide is formed on a release surface, and then transferred onto a transparent substrate to form a patterned first electrode. Specifically, the following method can be preferably used.
i)離型性基板上に印刷法を用いて、金属ナノワイヤや導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層をパターン様に直接形成する方法
ii)離型性基板上に金属ナノワイヤや導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を一様に形成した後、一般的なフォトリソプロセスを用いてパターニングする方法
iii)紫外線硬化型樹脂を含む金属ナノワイヤや導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を一様に形成した後、フォトリソプロセス様にパターニングする方法
iv)離型性基板上に予めフォトレジストで形成したネガパターン上に、本発明に係る金属ナノワイヤや導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を一様に形成し、リフトオフ法を用いてパターニングする方法。
i) A method of directly forming a layer containing a metal nanowire, a conductive polymer or a transparent conductive metal oxide in a pattern on a releasable substrate using a printing method
ii) A method of uniformly forming a layer containing metal nanowires, a conductive polymer, or a transparent conductive metal oxide on a releasable substrate and then patterning using a general photolithography process
iii) A method in which a metal nanowire containing an ultraviolet curable resin, a conductive polymer, or a layer containing a transparent conductive metal oxide is uniformly formed and then patterned like a photolithography process.
iv) A layer containing the metal nanowire, the conductive polymer, or the transparent conductive metal oxide according to the present invention is uniformly formed on a negative pattern previously formed of a photoresist on a releasable substrate, and a lift-off method is used. Patterning method.
上記のいずれの方法においても、離型性基板上でパターニングした金属ナノワイヤや導電性ポリマーあるいは透明導電性金属酸化物を含む層を透明基材上に転写することにより、パターニングされた第1電極を形成することができる。 In any of the above methods, the patterned first electrode is transferred by transferring a layer containing a metal nanowire, a conductive polymer, or a transparent conductive metal oxide patterned on a releasable substrate onto a transparent substrate. Can be formed.
(第2電極)
本発明に係る第2電極は有機光電変換素子においては陰極となる。本発明に係る第2電極部は導電材単独層で合ってもよいが、導電性を有する材料に加えて、これらを保持する樹脂を併用してもよい。第2電極部の導電材としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。
(Second electrode)
The 2nd electrode which concerns on this invention becomes a cathode in an organic photoelectric conversion element. Although the 2nd electrode part which concerns on this invention may be match | combined with a conductive material single layer, in addition to the material which has electroconductivity, you may use together resin which hold | maintains these. As the conductive material of the second electrode portion, a material having a small work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof is used.
このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。 Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3) mixture, indium, a lithium / aluminum mixture, and rare earth metals.
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。 Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。 The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.
第2電極の導電材として金属材料を用いれば、第2電極側に来た光は反射されて第1電極側にもどる。第1電極の金属ナノワイヤは光の一部を後方に散乱あるいは反射するが、第2電極の導電材として金属材料を用いることでこの光が再利用可能となり、より光電変換効率が向上する。 If a metal material is used as the conductive material of the second electrode, the light coming to the second electrode side is reflected and returns to the first electrode side. The metal nanowire of the first electrode scatters or reflects a part of the light backward, but the light can be reused by using a metal material as the conductive material of the second electrode, and the photoelectric conversion efficiency is further improved.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
実施例1
《有機光電変換素子STC−1の作製》
(第1電極TC−1の作製)
バリア層を有するPENフィルム(全光透過率90%)上にITOを平均膜厚150nmで蒸着し、第1電極TC−1を作製した。
Example 1
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Element STC-1 >>
(Production of the first electrode TC-1)
ITO was vapor-deposited with an average film thickness of 150 nm on a PEN film having a barrier layer (total light transmittance of 90%) to produce a first electrode TC-1.
第1電極TC−1上に、導電性高分子であるPEDOT/PSS(poly(3,4−ethylenedioxythiophene)−poly(styrenesulfonate))(Baytron P4083、H.C.Starck製)を30nmの膜厚でスピンコートした後、140℃で大気中10分間加熱乾燥した。 On the first electrode TC-1, PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedithiophene) -poly (styrenesulfonate)) (Baytron P4083, manufactured by HC Starck), which is a conductive polymer, has a thickness of 30 nm. After spin coating, it was dried by heating at 140 ° C. in the air for 10 minutes.
これ以降は、基板をグローブボックス中に持ち込み、窒素雰囲気下で作業した。まず、窒素雰囲気下で上記基板を180℃で3分間加熱処理した。 After this, the substrate was brought into the glove box and worked under a nitrogen atmosphere. First, the substrate was heat-treated at 180 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere.
次に、クロロベンゼンにP3HT(ポリ−3−ヘキシルチオフェン)(リーケメタル製;Mn=45000、レジオレギュラータイプ、高分子p型半導体材料)1.0質量%、PCBM(6,6−フェニル−C61−ブチリックアシッドメチルエステル)(Mw=911、低分子n型半導体材料)を1.0質量%溶解した液を調製し、0.45μmのフィルターで濾過しながら500rpmで60秒、次いで2200rpmで1秒間のスピンコートを行い、室温で30分放置後、160℃で30分加熱した。 Next, P3HT (poly-3-hexylthiophene) (manufactured by Reike Metal; Mn = 45000, regioregular type, polymer p-type semiconductor material) 1.0% by mass in chlorobenzene, PCBM (6,6-phenyl-C 61 − A solution in which 1.0% by mass of butyric acid methyl ester (Mw = 911, low-molecular n-type semiconductor material) is prepared, filtered through a 0.45 μm filter for 60 seconds at 500 rpm, and then for 1 second at 2200 rpm After spin coating, the mixture was allowed to stand at room temperature for 30 minutes and then heated at 160 ° C. for 30 minutes.
次に、上記一連の有機発電層部を成膜した第1電極を真空蒸着装置内に設置した。2mm幅のシャドウマスクが第1電極と直交するように素子をセットし、10−3Pa以下にまでに真空蒸着機内を減圧した後、Alを80nm蒸着し、2mm角のサイズの有機光電変換素子STC−1を得た。 Next, the first electrode on which the series of organic power generation layer portions was formed was placed in a vacuum evaporation apparatus. An element is set so that a 2 mm-wide shadow mask is orthogonal to the first electrode, the inside of the vacuum deposition apparatus is depressurized to 10 −3 Pa or less, and then Al is deposited by 80 nm, and an organic photoelectric conversion element having a size of 2 mm square STC-1 was obtained.
得られた有機光電変換素子STC−1は、アノード電極及びカソード電極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除きカソード電極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材とした可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。 The obtained organic photoelectric conversion element STC-1 is a flexible material in which polyethylene terephthalate is used as a base material by applying an adhesive around the cathode electrode except for the ends so that external lead terminals of the anode electrode and the cathode electrode can be formed. After bonding the conductive sealing member, the adhesive was cured by heat treatment.
《有機光電変換素子STC−2の作製》
第1電極TC−1上に、Niイソプロポキシドを乾燥後の膜厚が10nmにスピンコートした後、180℃で30分間加熱乾燥した。
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Element STC-2 >>
Ni isopropoxide was spin-coated on the first electrode TC-1 to a thickness of 10 nm after drying, and then heated and dried at 180 ° C. for 30 minutes.
それ以降は、有機光電変換素子STC−1と同様にして有機光電変換素子STC−2を作製した。 Thereafter, an organic photoelectric conversion element STC-2 was produced in the same manner as the organic photoelectric conversion element STC-1.
得られた有機光電変換素子STC−2は、アノード電極及びカソード電極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除きカソード電極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材とした可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。 The obtained organic photoelectric conversion element STC-2 is a flexible material in which polyethylene terephthalate is used as a base material by applying an adhesive around the cathode electrode except for the ends so that external lead terminals of the anode electrode and the cathode electrode can be formed. After bonding the conductive sealing member, the adhesive was cured by heat treatment.
《有機光電変換素子STC−3の作製》
(金属ナノワイヤの調製)
金属ナノワイヤとして銀ナノワイヤを用いた。銀ナノワイヤは、Adv.Mater.,2002,14,833〜837に記載の方法を参考に、平均直径75nm、平均長さ35μmの銀ナノワイヤを作製し、限外濾過膜を用いて銀ナノワイヤを濾別、且つ水洗処理した後、エタノール中に再分散して、銀ナノワイヤ分散液(銀ナノワイヤ含有量5質量%)を調製した。
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Element STC-3 >>
(Preparation of metal nanowires)
Silver nanowires were used as metal nanowires. Silver nanowires are described in Adv. Mater. , 2002, 14, 833 to 837, silver nanowires having an average diameter of 75 nm and an average length of 35 μm were prepared, and the silver nanowires were filtered using an ultrafiltration membrane and washed with water. It re-dispersed in ethanol, and the silver nanowire dispersion liquid (
(第1電極TC−3の作製)
離型性基材として、二軸延伸PETフィルムを用いた。該PETフィルム表面にコロナ放電処理を施した後、銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤの目付け量が80mg/m2となるように、アプリケータを用いて塗布し乾燥して、銀ナノワイヤネットワーク構造を形成した。
(Production of the first electrode TC-3)
A biaxially stretched PET film was used as the releasable substrate. After the PET film surface is subjected to corona discharge treatment, the silver nanowire dispersion liquid is applied and dried using an applicator so that the amount of silver nanowires is 80 mg / m 2 to form a silver nanowire network structure. did.
更に、第二の透明樹脂成分として導電性ポリマーであるPEDOT/PSS(Baytron P4083、H.C.Starck製)を、乾燥膜厚が100nmとなるよう上記銀ナノワイヤネットワーク構造にオーバーコートし、乾燥した後、80℃で3時間熱処理した。これを転写用AgNW含有フィルムとする。 Further, PEDOT / PSS (Baytron P4083, manufactured by HC Starck), which is a conductive polymer as a second transparent resin component, was overcoated on the above-described silver nanowire network structure so that the dry film thickness was 100 nm and dried. Then, it heat-processed at 80 degreeC for 3 hours. This is an AgNW-containing film for transfer.
次いで、バリア層と易接着層を有するPENフィルム(全光透過率90%)上に第一の透明樹脂成分として、下記UV硬化透明樹脂液1を5μmとなるように塗布した後、上記の転写用AgNW含有フィルムと貼合した。続いて、紫外線を照射して第一の透明樹脂成分を十分に硬化させた後、離型性基板であるPETフィルムを剥離することによって、転写用AgNW含有フィルム上に形成した層をPENフィルムに転写し、本発明に係る第1電極TC−3を作製した。 Next, the following UV curable transparent resin liquid 1 was applied as a first transparent resin component on a PEN film (total light transmittance 90%) having a barrier layer and an easy-adhesion layer so as to have a thickness of 5 μm, and then the above transfer It was pasted with an AgNW-containing film. Subsequently, after the first transparent resin component is sufficiently cured by irradiating with ultraviolet rays, the layer formed on the transfer AgNW-containing film is formed on the PEN film by peeling off the PET film which is a releasable substrate. The first electrode TC-3 according to the present invention was produced by transfer.
〈UV硬化透明樹脂液1〉
SP−1(旭電化製) 3質量部
EP−1 20質量部
OXT221(東亞合成製) 40.4質量部
OXT212(東亞合成製) 25質量部
OXT101(東亞合成製) 3質量部
プロピレンカーボネート 3質量部
トリイソプロパノールアミン 0.1質量部
X−22−4272(信越シリコーン製) 0.5質量部
<UV curing transparent resin liquid 1>
SP-1 (manufactured by Asahi Denka) 3 parts by mass EP-1 20 parts by mass OXT221 (manufactured by Toagosei) 40.4 parts by mass OXT212 (manufactured by Toagosei) 25 parts by mass OXT101 (manufactured by Toagosei) 3 parts by
第1電極TC−3上に、有機光電変換素子STC−2と同様にして有機光電変換素子STC−3を得た。 On the 1st electrode TC-3, it carried out similarly to organic photoelectric conversion element STC-2, and obtained organic photoelectric conversion element STC-3.
得られた有機光電変換素子STC−3は、アノード電極及びカソード電極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除きカソード電極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材とした可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。 The obtained organic photoelectric conversion element STC-3 is a flexible material in which polyethylene terephthalate is used as a base material by applying an adhesive around the cathode electrode except for the ends so that external lead terminals of the anode electrode and the cathode electrode can be formed. After bonding the conductive sealing member, the adhesive was cured by heat treatment.
《有機光電変換素子STC−4の作製》
第1電極TC−3上に、有機光電変換素子STC−3と同様にPEDOT/PSS層、光電変換層を形成した。
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Element STC-4 >>
A PEDOT / PSS layer and a photoelectric conversion layer were formed on the first electrode TC-3 in the same manner as the organic photoelectric conversion element STC-3.
次に、エタノールにTi−イソプロポキシドを0.05mol/Lになるように溶解した液を調製し、マスキングした後、膜厚20nmになるように塗布を行い、水蒸気量を調節した窒素中放置して電子輸送層を成膜した。 Next, a solution in which Ti-isopropoxide is dissolved in ethanol to a concentration of 0.05 mol / L is prepared, masked, and then applied to a film thickness of 20 nm, and left in nitrogen with a controlled amount of water vapor. Then, an electron transport layer was formed.
上記一連の有機発電層部を成膜した第1電極を真空蒸着装置内に設置した。2mm幅のシャドウマスクが第1電極と直交するように素子をセットし、10−3Pa以下にまでに真空蒸着機内を減圧した後、2mm角のサイズの有機光電変換素子STC−4を得た。 The 1st electrode which formed the said series of organic electric power generation layer part into a film was installed in the vacuum evaporation system. The element was set so that the 2 mm wide shadow mask was orthogonal to the first electrode, and the inside of the vacuum deposition apparatus was depressurized to 10 −3 Pa or less, thereby obtaining an organic photoelectric conversion element STC-4 having a size of 2 mm square. .
得られた有機光電変換素子STC−4は、アノード電極及びカソード電極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除きカソード電極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材とした可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。 The obtained organic photoelectric conversion element STC-4 is a flexible material in which an adhesive is applied to the periphery of the cathode electrode except for the ends so that an external extraction terminal of the anode electrode and the cathode electrode can be formed, and polyethylene terephthalate is used as a base material. After bonding the conductive sealing member, the adhesive was cured by heat treatment.
《有機光電変換素子STC−5の作製》
有機光電変換素子STC−4の作製において、Niイソプロポキシドを乾燥後の膜厚が6nmにスピンコートした以外は同様にして、有機光電変換素子STC−5を作製した。
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Element STC-5 >>
In the production of the organic photoelectric conversion element STC-4, an organic photoelectric conversion element STC-5 was produced in the same manner except that Ni isopropoxide was spin-coated to a film thickness after drying of 6 nm.
《有機光電変換素子STC−6の作製》
(第1電極TC−6の作製)
第1電極TC−3おいて、PEDOT/PSSの代わりに下記透明性無機成分含有液B−1を用いて、その乾燥膜厚を200nmとした以外は同様にして、第1電極TC−6を作製した。
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Element STC-6 >>
(Production of the first electrode TC-6)
In the 1st electrode TC-3, it replaced with PEDOT / PSS, and the 1st electrode TC-6 was similarly used except the dry film thickness having been 200 nm using the following transparent inorganic ingredient content liquid B-1. Produced.
〈透明性無機成分含有液B−1〉
SbドープSnO2微粒子((株)石原産業製SN100D、固形分30%)
160g
化合物(UL−1) 0.2g
変性ポリエステルA(固形分18%) 30g
水で1000mlに仕上げる。
<Transparent inorganic component-containing liquid B-1>
Sb-doped SnO 2 fine particles (SN100D manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., solid content 30%)
160g
Compound (UL-1) 0.2g
Modified polyester A (solid content 18%) 30 g
Finish up to 1000 ml with water.
(変性水性ポリエステルAの合成)
重縮合用反応容器に、テレフタル酸ジメチル35.4質量部、イソフタル酸ジメチル33.63質量部、5−スルホ−イソフタル酸ジメチルナトリウム塩17.92質量部、エチレングリコール62質量部、酢酸カルシウム一水塩0.065質量部、酢酸マンガン四水塩0.022質量部を投入し、窒素気流下において、170〜220℃でメタノールを留去しながらエステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル0.04質量部、重縮合触媒とし三酸化アンチモン0.04質量部及び1,4−シクロヘキサンジカルボン酸6.8質量部を加え、220〜235℃の反応温度で、ほぼ理論量の水を留去しエステル化を行った。
(Synthesis of modified aqueous polyester A)
In a reaction vessel for polycondensation, 35.4 parts by mass of dimethyl terephthalate, 33.63 parts by mass of dimethyl isophthalate, 17.92 parts by mass of 5-sulfo-isophthalic acid dimethyl sodium salt, 62 parts by mass of ethylene glycol, calcium acetate monohydrate 0.065 parts by mass of salt and 0.022 parts by mass of manganese acetate tetrahydrate were added, and the ester exchange reaction was performed while distilling off methanol at 170 to 220 ° C. in a nitrogen stream. 04 parts by mass, 0.04 parts by mass of antimony trioxide as a polycondensation catalyst and 6.8 parts by mass of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid were added, and a theoretical amount of water was distilled off at a reaction temperature of 220 to 235 ° C. Esterification was performed.
その後、更に反応系内を約1時間かけて減圧、昇温し、最終的に280℃、133Pa以下で約1時間重縮合を行い、変性水性ポリエステルAの前駆体を得た。前駆体の固有粘度は0.33であった。 Thereafter, the reaction system was further depressurized and heated for about 1 hour, and finally subjected to polycondensation at 280 ° C. and 133 Pa or less for about 1 hour to obtain a modified aqueous polyester A precursor. The intrinsic viscosity of the precursor was 0.33.
攪拌翼、環流冷却管、温度計を付した2Lの三つ口フラスコに、純水850mlを入れ、攪拌翼を回転させながら、150gの上記前駆体を徐々に添加した。室温でこのまま30分間攪拌した後、1.5時間かけて内温が98℃になるように加熱し、この温度で3時間加熱溶解した。加熱終了後、1時間かけて室温まで冷却し、一夜放置して、固形分濃度が15質量%の溶液を調製した。 850 ml of pure water was put into a 2 L three-necked flask equipped with a stirring blade, a reflux condenser, and a thermometer, and 150 g of the precursor was gradually added while rotating the stirring blade. After stirring for 30 minutes at room temperature, the mixture was heated to an internal temperature of 98 ° C. over 1.5 hours, and heated and dissolved at this temperature for 3 hours. After completion of the heating, the mixture was cooled to room temperature over 1 hour and left overnight to prepare a solution having a solid content concentration of 15% by mass.
攪拌翼、環流冷却管、温度計、滴下ロートを付した3Lの四つ口フラスコに、上記前駆体溶液1900mlを入れ、攪拌翼を回転させながら、内温度を80℃まで加熱した。この中に、過硫酸アンモニウムの24%水溶液を6.52ml加え、単量体混合液(メタクリル酸グリシジル28.5g、アクリル酸エチル21.4g、メタクリル酸メチル21.4g)を30分間かけて滴下し、更に3時間反応を続けた。その後、30℃以下まで冷却し、濾過して、固形分濃度が18質量%の変性水性ポリエステルAの溶液を調製した(ポリエステル成分/アクリル成分=80/20)。 1900 ml of the precursor solution was placed in a 3 L four-necked flask equipped with a stirring blade, a reflux condenser, a thermometer, and a dropping funnel, and the internal temperature was heated to 80 ° C. while rotating the stirring blade. Into this, 6.52 ml of a 24% aqueous solution of ammonium persulfate was added, and a monomer mixture (28.5 g of glycidyl methacrylate, 21.4 g of ethyl acrylate, 21.4 g of methyl methacrylate) was dropped over 30 minutes. The reaction was continued for another 3 hours. Then, it cooled to 30 degrees C or less, and filtered, and prepared the solution of the modified aqueous polyester A whose solid content concentration is 18 mass% (polyester component / acrylic component = 80/20).
有機光電変換素子STC−4の作製において、第1電極をTC−3からTC−6に変更した以外は同様にして、有機光電変換素子STC−6を作製した。 In the production of the organic photoelectric conversion element STC-4, an organic photoelectric conversion element STC-6 was produced in the same manner except that the first electrode was changed from TC-3 to TC-6.
得られた有機光電変換素子STC−6は、アノード電極及びカソード電極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除きカソード電極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材とした可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。 The obtained organic photoelectric conversion element STC-6 is a flexible material based on polyethylene terephthalate and coated with an adhesive around the cathode electrode except for the ends so that external lead terminals of the anode electrode and the cathode electrode can be formed. After bonding the conductive sealing member, the adhesive was cured by heat treatment.
《有機光電変換素子STC−7の作製》
有機光電変換素子STC−3の作製において、第1電極TC−1上にNiイソプロポキシドを乾燥後の膜厚が10nmにスピンコートした後、180℃で30分間加熱乾燥により作製した本発明の電子ブロック層の代わりに、LPD法により乾燥後の膜厚が10nmになるようにNiO層を形成した以外は同様にして、有機光電変換素子STC−7を作製した。
<< Preparation of organic photoelectric conversion element STC-7 >>
In the production of the organic photoelectric conversion element STC-3, after spin-coating Ni isopropoxide on the first electrode TC-1 to a film thickness of 10 nm after drying, it was produced by heat drying at 180 ° C. for 30 minutes. Organic photoelectric conversion element STC-7 was produced in the same manner except that the NiO layer was formed by the LPD method so that the film thickness after drying was 10 nm instead of the electron blocking layer.
得られた有機光電変換素子STC−7は上記と同様にして、アノード電極及びカソード電極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除きカソード電極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材とした可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。 In the same manner as described above, the obtained organic photoelectric conversion element STC-7 was coated with an adhesive around the cathode electrode except for the ends so that external terminals for the anode electrode and the cathode electrode could be formed, and was based on polyethylene terephthalate. After bonding the flexible sealing member used as the material, the adhesive was cured by heat treatment.
〔有機光電変換素子の評価〕
《光電変換効率》
ガラス製の封止キャップとUV硬化樹脂を用いて封止を行った有機光電変換素子に、ソーラシュミレーター(AM1.5G)の光を100mW/cm2の強度で照射して、電圧−電流特性を測定し、光電変換効率を求めた。即ち、各有機光電変換素子について、I−Vテスターを用いて室温にて電流−電圧特性を測定し、短絡電流(Jsc)、開放電圧(Voc)、及び形状因子(F.F.)を求め、これらから光電変換効率(η(%))を求めた。なお、太陽電池の光電変換効率(η(%))は、下記式(A)に基づいて算出した。η=100×(Voc×Jsc×F.F.)/P・・・(A)
ここで、Pは入射光強度[mW/cm−2]、Vocは開放電圧[V]、Jscは短絡電流密度[mA・cm−2]、F.F.は形状因子を示す。
[Evaluation of organic photoelectric conversion elements]
<< Photoelectric conversion efficiency >>
An organic photoelectric conversion element sealed with a glass sealing cap and a UV curable resin is irradiated with light from a solar simulator (AM1.5G) at an intensity of 100 mW / cm 2 to obtain voltage-current characteristics. The photoelectric conversion efficiency was determined by measurement. That is, for each organic photoelectric conversion element, current-voltage characteristics are measured at room temperature using an IV tester, and a short circuit current (Jsc), an open circuit voltage (Voc), and a form factor (FF) are obtained. From these, the photoelectric conversion efficiency (η (%)) was determined. In addition, the photoelectric conversion efficiency ((eta) (%)) of the solar cell was computed based on the following formula (A). η = 100 × (Voc × Jsc × FF) / P (A)
Here, P is the incident light intensity [mW / cm −2 ], Voc is the open circuit voltage [V], Jsc is the short circuit current density [mA · cm −2 ], F. Indicates a form factor.
《曲げ耐性(曲げ後のエネルギー変換効率保持度)》
得られた有機光電変換素子を2inchφ(1inchは2.54cmである)の棒に表裏30回ずつ巻きつけた前後のエネルギー変換効率の変化を、巻きつける前のエネルギー変換効率に対し、巻きつけた後のエネルギー変換効率を保持率として計算し、表1に示した。
《Bending resistance (Retention degree of energy conversion efficiency after bending)》
The change in energy conversion efficiency before and after the obtained organic photoelectric conversion element was wound around a 2 inch φ (1 inch is 2.54 cm) rod 30 times each was wound around the energy conversion efficiency before winding. The subsequent energy conversion efficiency was calculated as the retention rate and is shown in Table 1.
保持率=巻き付け後のエネルギー変換効率/巻き付け後のエネルギー変換効率×100(%) Retention rate = energy conversion efficiency after winding / energy conversion efficiency after winding × 100 (%)
表1から、本発明の有機光電変換素子が、高い光電変換効率を有していることが分かる。特に、本発明の導電性繊維からなる第1電極やカソードと光電変換層の間にブロック機能を有す電子輸送層を設けた構成が、より好ましいことが分かる。また、巻きつけ前後のエネルギー変換効率の保持度から、LPD法で作製した電子ブロック層を有する有機光電変換素子は保持度の低下が見られるのに対して、本発明の構成を有す有機光電変換素子では、曲げ耐性が向上していることが分かった。 From Table 1, it can be seen that the organic photoelectric conversion element of the present invention has high photoelectric conversion efficiency. In particular, it can be seen that a configuration in which an electron transport layer having a blocking function is provided between the first electrode made of the conductive fiber of the present invention and the cathode and the photoelectric conversion layer is more preferable. In addition, the organic photoelectric conversion element having the electron block layer produced by the LPD method shows a decrease in the retention due to the retention of the energy conversion efficiency before and after the winding, whereas the organic photoelectric conversion device having the configuration of the present invention. It was found that the conversion element has improved bending resistance.
実施例2
《p型半導体材料の前駆体A》
Chemical Communications,Vol.22(1999),p2275に従って、p型半導体材料のBP−1前駆体を得た。
Example 2
<< Precursor A of p-type semiconductor material >>
Chemical Communications, Vol. 22 (1999), p2275, a BP-1 precursor of a p-type semiconductor material was obtained.
《有機光電変換素子STC−21〜26の作製》
有機光電変換素子STC−1〜6の作製において、P3HT1.0質量%の代わりに、上記BP−1前駆体1.2質量%を用いた以外は同様にして、有機光電変換素子STC−21〜26を得た。
<< Production of Organic Photoelectric Conversion Elements STC-21 to 26 >>
In the production of the organic photoelectric conversion elements STC-1 to STC-6, the organic photoelectric conversion elements STC-21 to STC-21 are similarly manufactured except that 1.2% by mass of the BP-1 precursor is used instead of 1.0% by mass of P3HT. 26 was obtained.
実施例1と同様に評価したところ、本発明の効果が得られることを確認した。 When evaluated in the same manner as in Example 1, it was confirmed that the effects of the present invention were obtained.
1 金属ナノワイヤ
2 第2透明樹脂成分含有部あるいは透明無機成分含有部
3 第1透明樹脂
4 第1電極
10 バルクヘテロジャンクション型の有機光電変換素子
11 透明基板
12 第1電極
13 第2電極
14 光電変換層
15 電子ブロック層
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JP2013098333A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Sekisui Chem Co Ltd | Organic-inorganic composite thin-film solar cell |
JP2017098099A (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 国立大学法人大阪大学 | Manufacturing method of transparent conductive film |
JPWO2020184016A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | ||
WO2020184015A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Image sensor, method for producing image sensor, and imaging device |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013098333A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Sekisui Chem Co Ltd | Organic-inorganic composite thin-film solar cell |
JP2017098099A (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 国立大学法人大阪大学 | Manufacturing method of transparent conductive film |
JPWO2020184016A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | ||
WO2020184016A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Imaging element, imaging element manufacturing method, and imaging device |
WO2020184015A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Image sensor, method for producing image sensor, and imaging device |
JPWO2020184015A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | ||
JP7531162B2 (en) | 2019-03-12 | 2024-08-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Image pickup element, image pickup element manufacturing method, and image pickup device |
US12082427B2 (en) | 2019-03-12 | 2024-09-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device, method for manufacturing imaging device, and imaging apparatus |
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