JP2011046697A - New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same - Google Patents

New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011046697A
JP2011046697A JP2010169175A JP2010169175A JP2011046697A JP 2011046697 A JP2011046697 A JP 2011046697A JP 2010169175 A JP2010169175 A JP 2010169175A JP 2010169175 A JP2010169175 A JP 2010169175A JP 2011046697 A JP2011046697 A JP 2011046697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
film
solar cell
resin
preferable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010169175A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Akiyama
誠治 秋山
Takaaki Niimi
高明 新実
Ichiji Ota
一司 太田
Saika Otsubo
才華 大坪
Yuhei Okomi
裕平 尾込
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2010169175A priority Critical patent/JP2011046697A/en
Publication of JP2011046697A publication Critical patent/JP2011046697A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound having high heat resistance while keeping an interaction with an electrode and mobility as an electrode buffer material, and to provide an electrode buffer material and a photoelectric conversion element using the compound. <P>SOLUTION: There is provided a phosphine sulfide compound represented by general formula (I), wherein Ar<SP>1</SP>to Ar<SP>3</SP>each independently represents an aromatic group which may have a substituent, and at least one of Ar<SP>1</SP>to Ar<SP>3</SP>represents a condensed polycyclic aromatic group having seven or more double bonds. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は縮合多環骨格を連結基とする新規ホスフィン化合物およびこれを用いて得られる光電変換素子材料ならびに光電変換素子に関する。   The present invention relates to a novel phosphine compound having a condensed polycyclic skeleton as a linking group, a photoelectric conversion element material obtained using the compound, and a photoelectric conversion element.

有機薄膜太陽電池は,電極間にベンゾポルフィリンやフタロシアニン,共役系ポリマーなどの有機p型半導体と,ペリレンジイミドやフラーレン誘導体などの有機n型半導体からなる薄膜を挟んだ素子構造をしており、実用化検討がなされているが、現状では,光電変換効率は未だ4−6%であり,さらなる効率向上が課題となっている。
有機薄膜太陽電池の効率向上を解決する手段として、特許文献1では電子輸送材料にホスフィンオキサイド化合物を用いる検討がなされている。
Organic thin-film solar cells have an element structure in which an organic p-type semiconductor such as benzoporphyrin, phthalocyanine, or a conjugated polymer and a thin film composed of an organic n-type semiconductor such as perylene diimide or fullerene derivatives are sandwiched between electrodes. However, at present, the photoelectric conversion efficiency is still 4-6%, and further improvement in efficiency is an issue.
As means for solving the improvement in the efficiency of organic thin-film solar cells, Patent Document 1 studies using a phosphine oxide compound as an electron transport material.

特開2006−073583号公報JP 2006-073583 A

しかしながら、本願発明者らの検討に寄れば、特許文献1に記載のホスフィンオキサイド化合物を太陽電池用へ適応するには、性能(光電変換特性)の点で不十分であることが判明した。太陽光にさらされる太陽電池用途へと適用するためには、この点は実用上大きな問題になりうる。
本発明は上記従来の実情に鑑み、電極バッファー材料として電極との相互作用と移動度を維持しつつ,高い耐熱性を有する化合物,およびこれを用いた電極バッファー材料ならびに光電変換素子を提供することを目的とする。
However, according to the study by the inventors of the present application, it has been found that it is insufficient in terms of performance (photoelectric conversion characteristics) to adapt the phosphine oxide compound described in Patent Document 1 for solar cells. This point can be a big problem in practice for application to solar cell applications exposed to sunlight.
In view of the above-described conventional situation, the present invention provides a compound having high heat resistance while maintaining interaction and mobility with an electrode as an electrode buffer material, and an electrode buffer material and a photoelectric conversion element using the same. With the goal.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、高Tgのホスフィンスルフィド化合物、およびこれらを用いた電極バッファー材料ならびに光電変換素子に成功し、本発明を達成するに至った。
即ち、本発明は、以下を要旨とする。
下記一般式(I)で表されるホスフィンスルフィド化合物。
As a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have succeeded in a high Tg phosphine sulfide compound, an electrode buffer material using these compounds, and a photoelectric conversion element, and have achieved the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.
A phosphine sulfide compound represented by the following general formula (I).

式中、Ar〜Arは各々独立して置換基を有しても良い芳香族基であり、Ar〜Arのすくなくとも1つ以上は二重結合数が7個以上の縮合多環芳香族基である。 In the formula, Ar 1 to Ar 3 are each independently an aromatic group which may have a substituent, and at least one of Ar 1 to Ar 3 is a condensed polycycle having 7 or more double bonds. It is an aromatic group.

本発明のホスフィンスルフィド化合物は、電極との相互作用と移動度を維持しつつ、高い耐熱性を有する電極バッファー材料として有用であり、光電変換素子に用いることが出来る。   The phosphine sulfide compound of the present invention is useful as an electrode buffer material having high heat resistance while maintaining interaction and mobility with an electrode, and can be used for a photoelectric conversion element.

本発明の一実施形態としての光電変換素子の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the photoelectric conversion element as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the solar cell as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての太陽電池ユニットの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the solar cell unit as one Embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。
<ホスフィンスルフィド化合物>
本発明のホスフィンスルフィド化合物は、下記一般式(I)で表されることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not specified in these contents unless it exceeds the gist.
<Phosphine sulfide compound>
The phosphine sulfide compound of the present invention is represented by the following general formula (I).

式中、Ar〜Arは各々独立して置換基を有しても良い芳香族基であり、Ar〜Arのすくなくとも1つ以上は二重結合数が7個以上の縮合多環芳香族基である。
本発明において、「置換基を有してもよい」とは、置換基を1以上有してもよいことを意味する。
Ar,〜Arは各々独立して置換基を有しても良い芳香族基である。具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニレニル基、トリフェニレン基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基等の芳香族炭化水素基、ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾイル基、イミダゾイル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、フェニルカルバゾイル、フェノキサチエニル基、キサンテニル基、ベンゾフラニル基、チアントレニル基、インドリジニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、キノキサリニル基等の芳香族複素環基が挙げられる。好ましくは、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基、トリフェニレニル基等の芳香族炭化水素基;ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾイル基、キノリル基、イソキノリル基、イミダゾイル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、キノキサリニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、フェニルカルバゾイル、キサンテニル基、フェノキサジニル基等芳香族複素環基である。
In the formula, Ar 1 to Ar 3 are each independently an aromatic group which may have a substituent, and at least one of Ar 1 to Ar 3 is a condensed polycycle having 7 or more double bonds. It is an aromatic group.
In the present invention, “may have a substituent” means that one or more substituents may be present.
Ar 1 to Ar 3 are each independently an aromatic group which may have a substituent. Specifically, phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, biphenylenyl group, triphenylene group, anthryl group, pyrenyl group, fluorenyl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluoranthenyl group, naphthacenyl group, perylenyl group, pentacenyl group, triphenylenyl Aromatic hydrocarbon group such as a group, pyridyl group, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazoyl group, imidazolyl group, benzothienyl group, dibenzo Furyl group, dibenzothienyl group, phenylcarbazoyl, phenoxathienyl group, xanthenyl group, benzofuranyl group, thianthenyl group, indolizinyl group, phenoxazinyl group, phenothiazinyl group, acridinyl , Phenanthridinyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, indolyl group, an aromatic heterocyclic group such as a quinoxalinyl group. Preferably, an aromatic hydrocarbon group such as phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, triphenylene group, anthryl group, pyrenyl group, fluorenyl group, acenaphthenyl group, fluoranthenyl group, perylenyl group, triphenylenyl group; pyridyl group, pyrazinyl group , Pyrimidinyl group, pyrazoyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, imidazoyl group, acridinyl group, phenanthridinyl group, quinoxalinyl group, dibenzofuryl group, dibenzothienyl group, phenylcarbazoyl, xanthenyl group, phenoxazinyl group, etc. It is a group.

Ar〜Arのうちすくなくとも1つ以上は二重結合数が7個以上の縮合多環芳香族基である。二重結合数はさらに好ましくは8個以上である。また、30個以下が好ましく、さらに好ましくは28個以下である。二重結合数が少なすぎると置換基間の重なりが少なくなり,電子の移動が低くなるといった問題点があり、多すぎると溶明度が悪くなりすぎ,精製出来ないといった問題点がある。 At least one of Ar 1 to Ar 3 is a condensed polycyclic aromatic group having 7 or more double bonds. The number of double bonds is more preferably 8 or more. Moreover, 30 or less is preferable, More preferably, it is 28 or less. If the number of double bonds is too small, there will be a problem that the overlap between substituents will be reduced and the movement of electrons will be low, and if it is too large, the solubility will be too poor and purification will not be possible.

縮合多環芳香族基を形成する環として好ましくは,置換基を有しても良い環状アルキル基,置換基を有しても良い芳香族炭化水素基,置換基を有しても良い芳香族複素環基である。
環状アルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
The ring forming the condensed polycyclic aromatic group is preferably a cyclic alkyl group which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aromatic which may have a substituent It is a heterocyclic group.
Specific examples of the cyclic alkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基である。
芳香族複素環基の具体例としては、具体例としてはピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾイル基、イミダゾイル基、等が挙げられる。芳香族複素環基として好ましくは、ピリジル基、チエニル基、である。
A specific example of the aromatic hydrocarbon group is a phenyl group.
Specific examples of the aromatic heterocyclic group include pyridyl group, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazoyl group, imidazolyl group. , Etc. As the aromatic heterocyclic group, a pyridyl group and a thienyl group are preferable.

縮合多環芳香族基は、前記環が縮合した基である。好ましくは、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基、トリフェニレニル基等の縮合多環式炭化水素基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、等が挙げられる。
Ar〜Arが有していても良い置換基としては特に限定はないが、好ましくはハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、アセチル基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ニトリル基、アルキル基、パーフルオロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基である。
The condensed polycyclic aromatic group is a group in which the ring is condensed. Preferably, a condensed polycyclic hydrocarbon group such as phenanthryl group, anthryl group, pyrenyl group, fluoranthenyl group, naphthacenyl group, perylenyl group, pentacenyl group, triphenylenyl group, phenoxazinyl group, phenothiazinyl group, acridinyl group, phenantine And lysinyl group.
The substituent that Ar 1 to Ar 3 may have is not particularly limited, but preferably a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, a carboxyl group, a carbonyl group, an acetyl group, a sulfonyl group, a silyl group, A boryl group, a nitrile group, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxyl group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group.

芳香族炭化水素基としては、炭素数6〜16のものが好ましく、これらは単環基に何ら限定されず、縮合多環式炭化水素基、環縮合炭化水素基、であっても良い。具体例としてはフェニル基等の単環基、ビフェニル基、フェナントリル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、ペリレニル基等の縮合多環式炭化水素基、ビフェニル基、ターフェニル等の環縮合炭化水素基等が挙げられる。芳香族炭化水素基として好ましくは、フェニル基、ナフチル基である。   The aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 16 carbon atoms, and is not limited to a monocyclic group, and may be a condensed polycyclic hydrocarbon group or a ring condensed hydrocarbon group. Specific examples include monocyclic groups such as phenyl groups, rings such as biphenyl groups, phenanthryl groups, naphthyl groups, anthryl groups, fluorenyl groups, pyrenyl groups, and perylenyl groups, biphenyl groups, and terphenyl groups. A condensed hydrocarbon group etc. are mentioned. The aromatic hydrocarbon group is preferably a phenyl group or a naphthyl group.

芳香族複素環基としては、炭素数5〜20のものが好ましく、具体例としてはピリジル基、チエニル基、フリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾール基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾイル基、イミダゾイル基、フェニルカルバゾイル基等が挙げられる。芳香族複素環基として好ましくは、ピリジル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、フェナントリル基である。   As the aromatic heterocyclic group, those having 5 to 20 carbon atoms are preferable, and specific examples include pyridyl group, thienyl group, furyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, oxadiazole group, benzothienyl group, dibenzofuryl group, Examples thereof include a dibenzothienyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidinyl group, a pyrazoyl group, an imidazolyl group, and a phenylcarbazoyl group. The aromatic heterocyclic group is preferably a pyridyl group, a thienyl group, a benzothienyl group, a dibenzofuryl group, a dibenzothienyl group, or a phenanthryl group.

ハロゲン原子として好ましくはフッ素原子である。アルキル基としては、炭素数1〜20のものが好ましく、具体例としてはメチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
パーフルオロアルキル基として好ましくはトリフルオロメチル基である。アルケニル基としては、炭素数2〜20のものが好ましく、具体例としてはスチリル基、ジフェニルビニル基等が挙げられる。
A halogen atom is preferably a fluorine atom. As an alkyl group, a C1-C20 thing is preferable and a methyl group, an ethyl group, i-propyl group, t-butyl group, a cyclohexyl group etc. are mentioned as a specific example.
The perfluoroalkyl group is preferably a trifluoromethyl group. The alkenyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, and specific examples include a styryl group and a diphenylvinyl group.

アルキニル基としては、炭素数2〜20のものが好ましく、具体例としてはメチルエチニル基、フェニルエチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。
シリル基としては,炭素数2〜20のものが好ましく、具体例としてはトリメチルシリル基,トリフェニルシリル基などが挙げられる。
これらの置換基は更に置換基を有していても良い。更に有しても良い置換基としては、アリール基、アリールアミノ基、アルキル基、パーフルオロアルキル基、ハライド基、カルボキシル基、シアノ基、アルコキシル基、アリールオキシ基、カルボニル基、オキシカルボニル基、カルボン酸基、複素環基などが挙げられる。好ましくは、炭素数6〜16のアリール基、炭素数12〜30のアリールアミノ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のパーフルオロアルキル基、フルオライド基、炭素数1〜10のオキシカルボニル基、シアノ基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜16のアリールオキシ基、炭素数2〜16のカルボニル基、炭素数5〜20の芳香族複素環基などが挙げられる。
As the alkynyl group, those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and specific examples include a methylethynyl group, a phenylethynyl group, a trimethylsilylethynyl group, and the like.
As the silyl group, those having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and specific examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group.
These substituents may further have a substituent. Further, the substituents that may be included are aryl group, arylamino group, alkyl group, perfluoroalkyl group, halide group, carboxyl group, cyano group, alkoxyl group, aryloxy group, carbonyl group, oxycarbonyl group, carboxyl group An acid group, a heterocyclic group, etc. are mentioned. Preferably, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, an arylamino group having 12 to 30 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a fluoride group, and 1 to 10 carbon atoms. An oxycarbonyl group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 16 carbon atoms, a carbonyl group having 2 to 16 carbon atoms, an aromatic heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms, and the like. It is done.

更に有しても良い置換基のうち、炭素数6〜16のアリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、アントリル基などが挙げられる。炭素数12〜30のアリールアミノ基の例としては、ジフェニルアミノ基、カルバゾイル基、フェニルカルバゾイル基などが挙げられる。炭素数1〜12のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ブチル基、t−ブチル基などが挙げられる。炭素数1〜12のパーフルオロアルキル基の例としては、トリフルオロメチル基などが挙げられる。   Further, among the substituents that may be included, examples of the aryl group having 6 to 16 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, and an anthryl group. Examples of the arylamino group having 12 to 30 carbon atoms include a diphenylamino group, a carbazoyl group, and a phenylcarbazoyl group. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, and a t-butyl group. A trifluoromethyl group etc. are mentioned as an example of a C1-C12 perfluoroalkyl group.

炭素数1〜10のオキシカルボニル基の例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。 炭素数1〜10のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。炭素数6〜16のアリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ基などが挙げられる。炭素数2〜16のカルボニル基の例としては、アセチル基、フェニルカルボニル基などが挙げられる。炭素数5〜20の芳香族複素環基の例としては、ピリジル基、チエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾイル基、イミダゾイル基などが挙げられる。   Examples of the oxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. Examples of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms include a methoxy group and an ethoxy group. Examples of the aryloxy group having 6 to 16 carbon atoms include a phenyloxy group. Examples of the carbonyl group having 2 to 16 carbon atoms include an acetyl group and a phenylcarbonyl group. Examples of the aromatic heterocyclic group having 5 to 20 carbon atoms include pyridyl group, thienyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, benzothienyl group, dibenzofuryl group, dibenzothienyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazoyl group, imidazolyl Groups and the like.

Ar〜Arのうちの二重結合数が7個以上の縮合多環芳香族基の具体例としては以下のものが挙げられるが、これに限定されることはない。 Specific examples of the condensed polycyclic aromatic group having 7 or more double bonds among Ar 1 to Ar 3 include, but are not limited to, the following.

一般式(I)で表されるホスフィン系材料の好ましい具体例としては、例えば、以下に例示されるものが挙げられる。ただし、本発明の要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。   Preferable specific examples of the phosphine material represented by the general formula (I) include, for example, those exemplified below. However, as long as the gist of the present invention is not exceeded, it is not limited to these.

本発明のホスフィンスルフィド化合物は、次のような理由から、電極バッファー材料として使用した場合、光電変換特性の向上、特に開放電圧Vocの向上や、耐久性の向上効果がある高性能な化合物である。
1)ホスフィンスルフィド化合物のP=S骨格は、ホスフィン化合物のP=Oよりも原子間距離が長く、分子全体の平面性を維持することが可能であること。
2)ホスフィンスルフィド化合物のP=S骨格は、ホスフィン化合物のP=O骨格に比べて深いIP(イオン化ポテンシャル)を有することから、ホールブロッキング性能の向上も可能となること。
3)電極への配位能が高いこと。
The phosphine sulfide compound of the present invention is a high-performance compound that has an effect of improving photoelectric conversion characteristics, particularly improving open-circuit voltage Voc and improving durability when used as an electrode buffer material for the following reasons. .
1) The P = S skeleton of the phosphine sulfide compound has a longer interatomic distance than P = O of the phosphine compound, and can maintain the planarity of the whole molecule.
2) Since the P = S skeleton of the phosphine sulfide compound has a deeper IP (ionization potential) than the P = O skeleton of the phosphine compound, the hole blocking performance can be improved.
3) High coordination ability to the electrode.

<ホスフィンスルフィド化合物の製造方法>
一般式(I)で表される化合物の製造方法としては特に限定はない。例えばSynthesis
2006,2,354に記載されている以下のスキームで得ることが出来る。
<Method for producing phosphine sulfide compound>
There is no limitation in particular as a manufacturing method of the compound represented by general formula (I). For example, Synthesis
It can be obtained by the following scheme described in 2006, 2,354.

得られた化合物をS8と有機溶剤中で反応させることにより、一般式(I)で得られる
化合物を得ることができる。
又、Ar=Arで表されるホスフィンスルフィド化合物は、Ar=フェニル基を例に説明すると以下のスキームで表される。
The compound obtained by general formula (I) can be obtained by reacting the obtained compound with S 8 in an organic solvent.
The phosphine sulfide compound represented by Ar 2 = Ar 3 is represented by the following scheme when Ar 1 = phenyl group is described as an example.

即ち、アリールジハライドをブチルリチウムやマグネシウムなどの金属試薬と反応させ、金属化合物:M−Arを合成し、続いて、ホスフィンクロライド(1−1)を、有機機溶剤中で反応させることにより(1−2)を得ることが出来る。
上記有機溶剤としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)などが好ましい。
That is, aryl dihalide is reacted with a metal reagent such as butyl lithium or magnesium to synthesize a metal compound: M-Ar, and then reacted with phosphine chloride (1-1) in an organic solvent ( 1-2) can be obtained.
As the organic solvent, diethyl ether, tetrahydrofuran (THF) and the like are preferable.

この反応温度は用いる金属試薬により変わるが、好ましくは−78℃〜110℃である。
次いで、上記反応により得られた式(1−2)で表される化合物と硫黄(S8)とを有機溶剤中で反応させることにより式(1−3)で表される化合物を得ることができる。
なお、上記有機溶剤としては、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)などが好ましい。
Although this reaction temperature changes with metal reagents to be used, it is preferably -78 ° C to 110 ° C.
Next, the compound represented by the formula (1-2) obtained by the above reaction and sulfur (S8) are reacted in an organic solvent to obtain the compound represented by the formula (1-3). .
In addition, as said organic solvent, acetone, tetrahydrofuran (THF), etc. are preferable.

この反応温度は用いる有機溶剤により変わるが、好ましくは0℃〜110℃である。
<用途>
本発明のホスフィンスルフィド化合物は、好ましくは光電変換素子、光電変換素子等の電極バッファー材料、n型半導体に用いることが可能である。中でも、光電変換素子の電
極バッファー材料として有用である。
The reaction temperature varies depending on the organic solvent used, but is preferably 0 ° C to 110 ° C.
<Application>
The phosphine sulfide compound of the present invention can be preferably used for photoelectric conversion elements, electrode buffer materials such as photoelectric conversion elements, and n-type semiconductors. Among these, it is useful as an electrode buffer material for photoelectric conversion elements.

電極バッファー材料は、上に説明したホスフィンスルフィド化合物を少なくとも含有することを特徴とする。本発明のホスフィンスルフィド化合物のうち、何れか一種を単独で含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせで含有していても良い。また、本発明のホスフィンスルフィド化合物のみからなるものであってもよいが、その他の成分(例えば、その他の高分子やモノマー、各種の添加剤、無機塩等)を含有していてもよい。   The electrode buffer material contains at least the phosphine sulfide compound described above. Among the phosphine sulfide compounds of the present invention, any one of them may be contained alone, or two or more thereof may be contained in any combination. Moreover, although it may consist only of the phosphine sulfide compound of the present invention, it may contain other components (for example, other polymers and monomers, various additives, inorganic salts, etc.).

電極バッファー材料のガラス転移温度は特に限定はないが、好ましくは90℃以上である。より好ましくは120℃以上である。さらに好ましくは130℃以上である。ガラス転移温度が低すぎると、アニーリング処理時に結晶化するといった問題点がある。
電極バッファー材料の電子移動度は特に限定はないが、好ましくは10−8cm/V
s以上である。より好ましくは10−7cm/Vs以上、さらに好ましくは10−6cm/Vs以上である。電子移動度が低すぎると、電流が取り出しにくくなり,光電変換効率が低くなるといった問題点がある。
The glass transition temperature of the electrode buffer material is not particularly limited, but is preferably 90 ° C. or higher. More preferably, it is 120 ° C. or higher. More preferably, it is 130 degreeC or more. If the glass transition temperature is too low, there is a problem of crystallization during the annealing process.
The electron mobility of the electrode buffer material is not particularly limited, but preferably 10 −8 cm 2 / V.
s or more. More preferably, it is 10 <-7 > cm < 2 > / Vs or more, More preferably, it is 10 <-6 > cm < 2 > / Vs or more. If the electron mobility is too low, it is difficult to extract current and there is a problem that the photoelectric conversion efficiency is lowered.

<光電変換素子>
本発明に係る光電変換素子は、少なくとも1対の電極、活性層、及びバッファー層を有する。活性層、及びバッファー層は、電極間に配置されている。図1は一般的な有機薄膜太陽電池に用いられる光電変換素子を表すが,これに限るわけではない。
(電極)
本発明に係る光電変換素子において、1対の電極は、いずれか一方が透光性であればよく、両方が透光性であっても構わない。透光性があるとは、太陽光が40%以上透過する程度のものでる。又、透明電極の太陽光線透過率が70%以上であることが、透明電極を透過させて活性層に光を到達させるためには、好ましい。なお、光の透過率は、通常の分光光度計で測定可能できる。
<Photoelectric conversion element>
The photoelectric conversion element according to the present invention has at least one pair of electrodes, an active layer, and a buffer layer. The active layer and the buffer layer are disposed between the electrodes. FIG. 1 shows a photoelectric conversion element used in a general organic thin film solar cell, but is not limited thereto.
(electrode)
In the photoelectric conversion element according to the present invention, any one of the pair of electrodes may be translucent, and both may be translucent. Translucency means that sunlight passes through 40% or more. In addition, it is preferable that the transparent electrode has a solar ray transmittance of 70% or more in order to allow light to reach the active layer through the transparent electrode. The light transmittance can be measured with a normal spectrophotometer.

透明電極に用いられる材料は、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、酸化ニッケル,酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)、インジウムージルコニウム酸化物(IZO)、酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物、あるいは金、白金、銀、クロムなどの金属およびその合金、ポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルフォン酸をドーピングしたPEDOT/PSSや、ポリピロールおよびポリアニリンなどにヨウ素などのドーピングした導電性ポリマーなどが挙げられる。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を混合して用いてもよい。なかでも、光が透過する位置にある電極は、ITO、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛(IZO)等の酸化物等の透明電極を用いることが好ましい。また、ITO(酸化インジウム・スズ)、酸化スズ、酸化亜鉛、金、コバルト、ニッケル、白金等の仕事関数の高い材料と、アルミニウム、銀、リチウム、インジウム、カルシウム、マグネシウム等を組み合わせて用いてもよい。   The material used for the transparent electrode is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, nickel oxide, tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium-zirconium oxide ( IZO), conductive metal oxides such as titanium oxide, indium oxide and zinc oxide, metals such as gold, platinum, silver and chromium and alloys thereof, PEDOT / PSS in which polythiophene derivatives are doped with polystyrene sulfonic acid, polypyrrole and Examples thereof include conductive polymers doped with iodine or the like in polyaniline. These electrode materials may be used alone, or a plurality of materials may be mixed and used. Especially, it is preferable to use transparent electrodes, such as oxides, such as ITO, a tin oxide, a zinc oxide, and an indium zinc oxide (IZO), in the electrode in the position which light permeate | transmits. Further, a material having a high work function such as ITO (indium tin oxide), tin oxide, zinc oxide, gold, cobalt, nickel, platinum, and aluminum, silver, lithium, indium, calcium, magnesium, etc. may be used in combination. Good.

透明電極の膜厚に制限はなく、抵抗値に合わせて任意に選ぶことが出来る。ただし、通常10nm以上、中でも50nm以上、また、通常1000nm以下、中でも500nm以下、さらには300nm以下、特には100nm以下とすることが好ましい。電極が厚すぎると透明性が低下し、高コストとなる可能性があり、薄すぎると直列抵抗が大きく、性能が低下する可能性がある。   The film thickness of the transparent electrode is not limited and can be arbitrarily selected according to the resistance value. However, it is preferably 10 nm or more, particularly 50 nm or more, and usually 1000 nm or less, particularly 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and particularly preferably 100 nm or less. If the electrode is too thick, the transparency may decrease and the cost may be high. If the electrode is too thin, the series resistance may be large and the performance may be deteriorated.

透明電極のシート抵抗は、短絡電流を大きくする観点から,300Ω/□以下、より好ましくは200Ω/□ 以下である。
電極は、光吸収により生じた正孔及び電子を捕集する機能を有するものである。したがって、電極には、正孔及び電子を捕集するのに適した電極材料を用いることが好ましい。
正孔の捕集に適した電極の材料を挙げると、例えば、Au、ITO等の高い仕事関数を有する材料が挙げられる。一方、電子の捕集に適した電極の材料を挙げると、例えば、Alのような低い仕事関数を有する材料が挙げられる。
The sheet resistance of the transparent electrode is 300Ω / □ or less, more preferably 200Ω / □ or less, from the viewpoint of increasing the short-circuit current.
The electrode has a function of collecting holes and electrons generated by light absorption. Therefore, it is preferable to use an electrode material suitable for collecting holes and electrons for the electrode.
Examples of the electrode material suitable for collecting holes include materials having a high work function such as Au and ITO. On the other hand, an electrode material suitable for collecting electrons includes a material having a low work function such as Al.

なお、電極の形成方法に制限はない。例えば、真空蒸着、スパッタ等のドライプロセスにより形成することができる。また、例えば、導電性インク等を用いたウェットプロセスにより形成することもできる。この際、導電性インクとしては任意のものを使用することができ、例えば、導電性高分子、金属粒子分散液等を用いることができる。
さらに、電極は2層以上積層してもよく、表面処理による特性(電気特性やぬれ特性等)を改良しても良い。
In addition, there is no restriction | limiting in the formation method of an electrode. For example, it can be formed by a dry process such as vacuum deposition or sputtering. Further, for example, it can be formed by a wet process using a conductive ink or the like. At this time, any conductive ink can be used. For example, a conductive polymer, a metal particle dispersion, or the like can be used.
Furthermore, two or more electrodes may be stacked, and characteristics (electric characteristics, wetting characteristics, etc.) due to surface treatment may be improved.

対向電極として,好ましくは,白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムおよびマグネシウムなどの金属およびその合金、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどの無機塩、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような金属酸化物などが挙げられる。電極保護の観点から、好ましくは白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金が挙げられる。   The counter electrode is preferably a metal such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium and magnesium, and alloys thereof, lithium fluoride, fluorine. Examples thereof include inorganic salts such as cesium oxide, metal oxides such as nickel oxide, aluminum oxide, lithium oxide, and cesium oxide. From the viewpoint of electrode protection, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum and indium, or alloys using these metals are preferable.

対抗電極の膜厚に制限はなく、抵抗値に合わせて任意に選ぶことが出来る。ただし、通常10nm以上、中でも50nm以上、また、通常1000nm以下、中でも500nm以下、さらには300nm以下、特には100nm以下とすることが好ましい。
電極の形成方法にも制限はない。例えば、真空蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、メッキ、CVD等のドライプロセスにより形成することができる。また、例えば、イオンプレーティングコーティング、ゾル−ゲル、スピンコート、インクジェット等のウェットプロセスにより形成することもできる。この際、導電性インクとしては任意のものを使用することができ、例えば、導電性高分子、金属粒子分散液等を用いることができる。さらに、電極は2層以上積層してもよく、表面処理により特性(電気特性やぬれ特性等)を改良してもよい。
The film thickness of the counter electrode is not limited and can be arbitrarily selected according to the resistance value. However, it is preferably 10 nm or more, particularly 50 nm or more, and usually 1000 nm or less, particularly 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and particularly preferably 100 nm or less.
There is no restriction | limiting also in the formation method of an electrode. For example, it can be formed by a dry process such as vacuum deposition, electron beam, sputtering, plating, or CVD. Further, for example, it can be formed by a wet process such as ion plating coating, sol-gel, spin coating, and ink jet. At this time, any conductive ink can be used. For example, a conductive polymer, a metal particle dispersion, or the like can be used. Further, two or more electrodes may be laminated, and characteristics (electric characteristics, wetting characteristics, etc.) may be improved by surface treatment.

(活性層)
本発明に係る光電変換素子において、活性層は特に限定は無い。活性層中にはp型半導体と、n型半導体を含む。光電変換素子では、光が活性層に吸収され、p型半導体とn型半導体の界面で電気が発生し、発生した電気が電極から取り出される。
p型半導体としては特に限定はないが、低分子材料と高分子材料が挙げられる。低分子系材料として、ナフタセン、ペンタセン、ピレン、フラーレン等の縮合芳香族炭化水素;α−セキシチオフェン等のチオフェン環を4個以上含むオリゴチオフェン類;チオフェン環、ベンゼン環、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環を合計4個以上連結したもの;銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、パーフルオロ銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物、テトラベンゾポルフィリンやその金属錯体等のポルフィリン化合物及びその金属塩等の大環状化合物なども挙げられる。低分子材料は、蒸着法によって製膜する方法や、半導体の可溶性前駆体を塗布後、半導体に変換することで製膜する方法がある。
(Active layer)
In the photoelectric conversion element according to the present invention, the active layer is not particularly limited. The active layer includes a p-type semiconductor and an n-type semiconductor. In the photoelectric conversion element, light is absorbed by the active layer, electricity is generated at the interface between the p-type semiconductor and the n-type semiconductor, and the generated electricity is extracted from the electrode.
Although there is no limitation in particular as a p-type semiconductor, a low molecular material and a high molecular material are mentioned. As low molecular weight materials, condensed aromatic hydrocarbons such as naphthacene, pentacene, pyrene, fullerene; oligothiophenes containing 4 or more thiophene rings such as α-sexithiophene; thiophene ring, benzene ring, fluorene ring, naphthalene ring , Anthracene ring, thiazole ring, thiadiazole ring, benzothiazole ring in total 4 or more linked; phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine, zinc phthalocyanine, perfluoro copper phthalocyanine, porphyrin compounds such as tetrabenzoporphyrin and metal complexes thereof, and the like Examples also include macrocyclic compounds such as metal salts. Low molecular weight materials include a method of forming a film by a vapor deposition method and a method of forming a film by converting a soluble precursor of a semiconductor into a semiconductor after coating.

高分子材料として、特に限定はなく、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリチエニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリアニリン等の共役ポリマー半導体;アルキル置換されたオリゴチオフェン等のポリマー半導体も挙げられる。また、二種以上のモノマー単位を共重合させたポリマー半導体も挙げられる。これらは、有機溶媒に可溶な半導体であり、有機太陽電池素子の製造プロセスにおいて塗布法を使用できるため、好ましい。   The polymer material is not particularly limited, and examples thereof include conjugated polymer semiconductors such as polythiophene, polyfluorene, polythienylene vinylene, polyacetylene, and polyaniline; and polymer semiconductors such as alkyl-substituted oligothiophenes. Moreover, the polymer semiconductor which copolymerized 2 or more types of monomer units is also mentioned. These are semiconductors that are soluble in an organic solvent, and are preferable because a coating method can be used in the manufacturing process of an organic solar cell element.

共役ポリマー半導体は、例えば、Handbook of Conducting Polymers, 3rd Ed.(全2巻),2007、Materials Science and Engineering,2001,32,1−40、Pure Appl.Chem.2002,74, 2031−3044、Handbook of THIOPHENE−BASED MATERIALS(全2巻),2009などの公知文献に記載されたポリマーやその誘導体、または記載されているモノマーの組み合わせによって合成し得るポリマーを用いることができる。ポリマーまたはモノマーの置換基は、溶解性、結晶性、製膜性、HOMOレベルまたはLUMOレベルを制御するために選択することができる。   Conjugated polymer semiconductors are described in, for example, Handbook of Conducting Polymers, 3rd Ed. (2 volumes), 2007, Materials Science and Engineering, 2001, 32, 1-40, Pure Appl. Chem. Use polymers that can be synthesized by polymers described in known literature such as 2002, 74, 2031-3044, Handbook of THIOPHENE-BASED MATERIALS (2 volumes in total), 2009, or derivatives thereof, or combinations of the monomers described. Can do. Polymer or monomer substituents can be selected to control solubility, crystallinity, film formability, HOMO level or LUMO level.

有機溶媒に可溶な高分子材料が、有機太陽電池素子の製造プロセスにおいて塗布法を使用できるため好ましい。なお、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。高分子材料は、製膜された状態において、何らかの自己組織化した構造を有するものであっても、アモルファス状態であっても良い。
高分子材料の具体例としては以下のものが挙げられるが、これに限定されることはない。
A polymer material soluble in an organic solvent is preferable because a coating method can be used in the manufacturing process of the organic solar cell element. Note that the above-mentioned one kind of compound or a mixture of plural kinds of compounds may be used. The polymer material may have any self-organized structure in the film-formed state, or may be in an amorphous state.
Specific examples of the polymer material include the following, but are not limited thereto.

p型半導体としてはポルフィリン化合物及びポリマー半導体の少なくとも一方を用いることが好ましい。
n型半導体としては特に限定はないが、フラーレン誘導体、8−ヒドロキシキノリンアルミニウムに代表されるキノリノール誘導体金属錯体、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ジイミドなどの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、ターピリジン金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体、ペリノン誘導体、ベ
ンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジン誘導体、ボラン誘導体、アントラセン、ピレン、ナフタセン、ペンタセンなど縮合多環芳香族の全フッ化物、単層カーボンナノチューブなどがあげられる。
As the p-type semiconductor, it is preferable to use at least one of a porphyrin compound and a polymer semiconductor.
The n-type semiconductor is not particularly limited, but fullerene derivatives, quinolinol derivative metal complexes typified by 8-hydroxyquinoline aluminum, condensed ring tetracarboxylic acid diimides such as naphthalenetetracarboxylic acid diimide, perylenetetracarboxylic acid diimide, and terpyridine Metal complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, perinone derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, aldazine derivatives, bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, quinoxaline Derivatives, benzoquinoline derivatives, bipyridine derivatives, borane derivatives, anthracene, pyrene, naphthacene, pentacene, etc. All fluorides of aromatic, such as a single-walled carbon nanotubes, and the like.

また、これらを構成ユニットとするn型ポリマーなどが挙げられる。なお、これらの化合物は溶解度を向上させるためにN−アルキル置換等されていてもよい。
その中でも、ボラン誘導体、チアゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、ベンゾチアジアゾール誘導体、フラーレン化合物、N−アルキル置換されたナフタレンテトラカルボン酸ジイミドおよびN−アルキル置換されたペリレンジイミド誘導体並びにそれらを構成ユニットとするポリマーが好ましく、フラーレン化合物、N−アルキル置換されたペリレンジイミド誘導体およびN−アルキル置換されたナフタレンテトラカルボン酸ジイミド並びにそれらを構成ユニットとするn型ポリマーがより好ましい。これらの化合物を一種又は二種以上含んでもよい。
Moreover, the n-type polymer which uses these as a structural unit is mentioned. These compounds may be substituted with N-alkyl to improve the solubility.
Among them, borane derivatives, thiazole derivatives, benzthiazole derivatives, benzothiadiazole derivatives, fullerene compounds, N-alkyl-substituted naphthalenetetracarboxylic acid diimides and N-alkyl-substituted perylene diimide derivatives and polymers having these as structural units Preferably, fullerene compounds, N-alkyl-substituted perylene diimide derivatives and N-alkyl-substituted naphthalene tetracarboxylic acid diimides, and n-type polymers containing them as constituent units are more preferable. You may contain 1 type, or 2 or more types of these compounds.

<フラーレン誘導体>
本発明のフラーレン誘導体としては、一般式(n1), (n2), (n3)もしくは(n4)で表される部分構造を有するフラーレン誘導体である。
<Fullerene derivative>
The fullerene derivative of the present invention is a fullerene derivative having a partial structure represented by the general formula (n1), (n2), (n3) or (n4).

一般式(n1)、 (n2)、 (n3)及び(n4)中のフラーレン(FLN)は、閉殻構造を有する炭素クラスターである。フラーレンの炭素数は、通常60〜130の偶数であれば何でも良い。フラーレンとしては、例えば、C6 0 、C7 0、C7 6、C7 8、C8 2、C8
4、C9 0、C94、C9 6及びこれらよりも多くの炭素を有する高次の炭素クラスターなどが挙げられる。その中でも、C6 0もしくはC7 0が好ましく、C6 0がさらに好ましい。
Fullerenes (FLN) in the general formulas (n1), (n2), (n3) and (n4) are carbon clusters having a closed shell structure. The carbon number of fullerene is not particularly limited as long as it is usually an even number of 60 to 130. As the fullerene, for example, C 6 0 , C 7 0 , C 7 6 , C 7 8 , C 8 2 , C 8
4, C 9 0, such as C 94, C 9 6 and higher carbon cluster having a number of carbon than these. Among these, C 60 or C 70 is preferable, and C 60 is more preferable.

フラーレンとしては、一部のフラーレン環上の炭素―炭素結合が切れていても良い。又
、一部の炭素原子が、他の原子に置き換えられていても良い。さらに、金属原子、非金属原子あるいはこれらから構成される原子団をフラーレンケージ内に内包していても良い。
d、e、f、gは整数であり、通常d、e、f、gの合計が1〜5であり、好ましくは1〜3である。(n1)、(n2)、(n3)、(n4)中の付加基は、フラーレン骨格中の同一の五員環もしくは六員環に付加される。Lは1〜8の整数である。Lとして好ましくは1以上4以下の整数であり、さらに好ましくは1以上2以下の整数である。
As fullerenes, carbon-carbon bonds on some fullerene rings may be broken. Some carbon atoms may be replaced with other atoms. Furthermore, a metal atom, a non-metal atom, or an atomic group composed of these may be included in the fullerene cage.
d, e, f and g are integers, and the sum of d, e, f and g is usually 1 to 5, preferably 1 to 3. The additional groups in (n1), (n2), (n3), and (n4) are added to the same 5-membered ring or 6-membered ring in the fullerene skeleton. L is an integer of 1-8. L is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2.

一般式(n1)中のRは置換基を有していてもよい炭素数1〜14のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数1〜14のアルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族基である。
アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基もしくはイソブチル基がより好ましく、メチル基およびエチル基が特に好ましい。
R 1 in the general formula (n1) has an optionally substituted alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and a substituent. An aromatic group that may be present.
As an alkyl group, a C1-C10 alkyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group or isobutyl group is more preferable, and a methyl group and an ethyl group are especially preferable.

アルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜6のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基およびエトキシ基が特に好ましい。
芳香族基としては、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基および炭素数2〜20の芳香族複素環基が好ましく、好ましくはフェニル基、チエニル基、フリル基およびピリジル基がより好ましく、フェニル基およびチエニル基がさらに好ましい。
As an alkoxy group, a C1-C10 alkoxy group is preferable, a C1-C6 alkoxy group is more preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are especially preferable.
As the aromatic group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms are preferable, and a phenyl group, a thienyl group, a furyl group, and a pyridyl group are more preferable. More preferred are groups and thienyl groups.

上記アルキル基に置換してもよい置換基とは、ハロゲン原子又はシリル基である。置換してもよいハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
シリル基としては、ジアリールアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、トリアリールシリル基、トリアルキルシリル基が好ましく、ジアルキルアリールシリル基がより好ましく、ジメチルアリールシリル基がさらに好ましい。
The substituent which may be substituted on the alkyl group is a halogen atom or a silyl group. The halogen atom that may be substituted is preferably a fluorine atom.
The silyl group is preferably a diarylalkylsilyl group, a dialkylarylsilyl group, a triarylsilyl group, or a trialkylsilyl group, more preferably a dialkylarylsilyl group, and even more preferably a dimethylarylsilyl group.

一般式(n1)中のR〜Rは各々独立した置換基を表し、水素原子、置換基を有していても良い炭素数1〜14のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数1〜14のフッ化アルキル基、置換基を有していても良い芳香族基である。
アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基およびn−ヘキシル基が好ましい。
R 2 to R 4 in the general formula (n1) each represent an independent substituent, and may have a hydrogen atom, a C 1-14 alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It is a good fluorinated alkyl group having 1 to 14 carbon atoms and an aromatic group which may have a substituent.
As an alkyl group, a C1-C10 alkyl group is preferable and a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, and n-hexyl group are preferable.

フッ化アルキル基としては、パーフルオロオクチル基、パーフルオロヘキシル基およびパーフルオロブチル基が好ましい。
芳香族基は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基および炭素数2〜20の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基、チエニル基、フリル基およびピリジル基がより好ましく、フェニル基およびチエニル基さらに好ましい。
As the fluorinated alkyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorohexyl group, and a perfluorobutyl group are preferable.
The aromatic group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably a phenyl group, a thienyl group, a furyl group and a pyridyl group, and a phenyl group and a thienyl group. Further preferred.

芳香族基が有していてもよい置換基は、フッ素原子、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜14のフッ化アルキル基、炭素数1〜14のアルコキシ基および炭素数3〜10の芳香族基が好ましく、フッ素原子および炭素数1〜14のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、n−ブトキシ基および2−エチルヘキシルオキシ基がさらに好ましい。
芳香族基が置換基を有する場合、その数に限定は無いが、1〜3が好ましく、1がより好ましい。芳香族基が置換基を複数有する場合、その置換基の種類は異なっていてもよいが、好ましくは同一である。
The substituent that the aromatic group may have is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 10 aromatic groups are preferred, fluorine atoms and alkoxy groups having 1 to 14 carbon atoms are more preferred, and methoxy, n-butoxy and 2-ethylhexyloxy groups are even more preferred.
When an aromatic group has a substituent, although there is no limitation in the number, 1-3 are preferable and 1 is more preferable. When the aromatic group has a plurality of substituents, the types of the substituents may be different, but are preferably the same.

一般式(n2)中のR〜Rは各々独立に、水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜14のアルキル基あるいは置換基を有していても良い芳香族基である。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブ
チル基、イソブチル基、n−ヘキシル基およびオクチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
R 5 to R 9 in the general formula (n2) are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms which may have a substituent or an aromatic group which may have a substituent. is there.
As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-hexyl group and an octyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.

芳香族基は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基および炭素数2〜20の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基およびピリジル基がより好ましく、フェニル基がさらに好ましい。
芳香族基が有してよい置換基として特に限定は無いが、フッ素原子、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜14のフッ化アルキル基および炭素数1〜14のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜14のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
The aromatic group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably a phenyl group and a pyridyl group, and further preferably a phenyl group.
Although there is no limitation in particular as a substituent which an aromatic group may have, a fluorine atom, a C1-C14 alkyl group, a C1-C14 fluorinated alkyl group, and a C1-C14 alkoxy group are preferable. And more preferably an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and even more preferably a methoxy group.

置換基を有する場合、その数に限定は無いが、1〜3が好ましく、1がより好ましい。置換基の種類は異なっていてもよいが、好ましくは同一である。
一般式(n3)中のArは、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基または炭素数2〜20の芳香族複素環基であり、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基,ピレニル基,ペリレニル基,ターフェニル基,チエニル基、フリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、キノキサリル基、ピラジニル基、イミダゾイル基、ピラゾイル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピロリル基、トリアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、フラノフリル基、ジベンゾチエニル基、チエノチエニル基、ジベンゾフリル基、フェナントリル基、カルバゾイル基、キノキサリル基、ベンゾキノキサリル基、カルバゾイル基およびフェニルカルバゾイル基が好ましく、フェニル基、チエニル基、フリル基、チアゾリル基、ピロリル基、トリアゾリル基およびチアジアゾリル基がさらに好ましい。
When it has a substituent, the number is not limited, but 1 to 3 is preferable, and 1 is more preferable. The types of substituents may be different, but are preferably the same.
Ar 4 in the general formula (n3) is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, and includes a phenyl group and a naphthyl group. Group, biphenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluorenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, terphenyl group, thienyl group, furyl group, pyridyl group, pyrimidinyl group, quinolyl group, quinoxalyl group, pyrazinyl group, imidazolyl group, pyrazoyl group , Oxazolyl group, thiazolyl group, oxadiazolyl group, pyrrolyl group, triazolyl group, thiadiazolyl group, benzothienyl group, benzofuryl group, furanofuryl group, dibenzothienyl group, thienothienyl group, dibenzofuryl group, phenanthryl group, carbazoyl group, quinoxalyl group, benzo Quinoxalyl group, carbazoyl group Preferably finely phenyl carbazoyl group, a phenyl group, a thienyl group, a furyl group, a thiazolyl group, a pyrrolyl group, a triazolyl group and a thiadiazolyl group are more preferred.

有していてもよい置換基として限定は無いが、フッ素原子、塩素原子、水酸基、シアノ基、シリル基、ボリル基、アルキル基で置換しても良いアミノ基、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜14のフッ化アルキル基、炭素数1〜14のアルコキシ基、炭素数1〜14のアルキルカルボニル基、炭素数1〜14のアルキルチオ基、炭素数1〜14のアルケニル基、炭素数1〜14のアルキニル基、エステル基、アリールカルボニル基、アリールチオ基、アリールオキシ基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基および炭素数2〜20の複素環基が好ましく、フッ素原子、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜14のアルコキシ基、エステル基、炭素数1〜14のアルキルカルボニル基およびアリールカルボニル基がより好ましい。   Although there is no limitation as a substituent which may have, a fluorine atom, a chlorine atom, a hydroxyl group, a cyano group, a silyl group, a boryl group, an amino group which may be substituted with an alkyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms A fluorinated alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 14 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 14 carbon atoms, carbon Preferred are an alkynyl group having 1 to 14 carbon atoms, an ester group, an arylcarbonyl group, an arylthio group, an aryloxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms. An alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, an ester group, an alkylcarbonyl group having 1 to 14 carbon atoms, and an arylcarbonyl group are more preferable.

炭素数1〜14のアルキル基として、より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
炭素数1〜14のアルコキシ基として、より好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシル基である。
炭素数1〜14のアルキルカルボニル基として、より好ましくは、アセチル基である。
The alkyl group having 1 to 14 carbon atoms is more preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.
More preferably, it is a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxyl group as a C1-C14 alkoxy group.
The alkylcarbonyl group having 1 to 14 carbon atoms is more preferably an acetyl group.

エステル基として、より好ましくは、メチルエステル基、n-ブチルエステル基である。
アリールカルボニル基として、より好ましくは、ベンゾイル基である。
置換基を有する場合、その数に限定は無いが、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましい。置換基が複数の場合、その種類は異なっていてもよいが、好ましくは同一である。
一般式(n3)中のR10〜R13は各々独立して、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいアルコキシ基または置換基を有しても良いアルキルチオ基である。R22またはR23は、R24またはR25との間のいずれか一方と環を形成してもよい。
More preferably, the ester group is a methyl ester group or an n-butyl ester group.
As the arylcarbonyl group, a benzoyl group is more preferable.
When it has a substituent, although there is no limitation in the number, 1-4 are preferable and 1-3 are more preferable. When there are a plurality of substituents, the types may be different, but are preferably the same.
R 10 to R 13 in the general formula (n3) may each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an amino group that may have a substituent, or a substituent. It is a good alkoxy group or an alkylthio group which may have a substituent. R 22 or R 23 may form a ring with either one of R 24 or R 25 .

環を形成する場合における構造は、例えば、芳香族基が縮合したビシクロ構造である一般式(n5)で示すことができる。
一般式(n5)中におけるhは前記fと同様であり、Uは、酸素原子、硫黄原子、メチル基およびエチル基等の炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、メトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシル基、炭素数1〜5の炭化水素基、炭素数6〜2
0の芳香族炭化水素基または炭素数2〜20の芳香族複素環基で置換されていてもよい炭素数1若しくは2のアルキレン基およびフェニレン基等のアリーレン基である。
The structure in the case of forming a ring can be represented by, for example, the general formula (n5) which is a bicyclo structure in which an aromatic group is condensed.
H in the general formula (n5) is the same as the above f, and U is an amino group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as an oxygen atom, a sulfur atom, a methyl group and an ethyl group, C1-C6 alkoxyl group such as methoxy group, C1-C5 hydrocarbon group, C6-C2
An arylene group such as a phenylene group or an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms which may be substituted with a 0 aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms.

一般式(n4)中のR14〜R15は各々独立して、水素原子、アルコキシカルボニル基、置換基を有していても良い炭素数1〜14のアルキル基または置換基を有していても良い芳香族基である。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、炭素数1〜12の炭化水素基およびフッ化アルキル基が好ましく、炭素数1〜12の炭化水素基がより好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ヘキシル基、オクチル基、2-プロピルペンチル基、2−エチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基およびベンジル基がさらに好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基およびn−ヘキシル基が特に好ましい。
R 14 to R 15 in the general formula (n4) each independently have a hydrogen atom, an alkoxycarbonyl group, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent. Is also a good aromatic group.
The alkoxy group in the alkoxycarbonyl group is preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and a fluorinated alkyl group, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group. Group, n-butyl group, isobutyl group, n-hexyl group, octyl group, 2-propylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexylmethyl group and benzyl group are more preferable, methyl group, ethyl group, Isopropyl, n-butyl, isobutyl and n-hexyl groups are particularly preferred.

アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖アルキル基が好ましく、n−プロピル基がより好ましい。アルキル基が有してもよい置換基に特に限定は無いが、好ましくはアルコキシカルボニル基である。アルコキシカルボニル基のアルコキシ基は、炭素数1〜14の炭化水素基およびフッ化アルキル基が好ましく、炭素数1〜14の炭化水素基がより好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ヘキシル基、オクチル基、2-プロピルペンチル基、2−エチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基およびベンジル基がさらに好ましく、メチル基およびn−ブチル基が特に好ましい。   As the alkyl group, a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and an n-propyl group is more preferable. There is no particular limitation on the substituent that the alkyl group may have, but an alkoxycarbonyl group is preferred. The alkoxy group of the alkoxycarbonyl group is preferably a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms and a fluorinated alkyl group, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group. Group, n-butyl group, isobutyl group, n-hexyl group, octyl group, 2-propylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexylmethyl group and benzyl group are more preferable, methyl group and n-butyl group The group is particularly preferred.

芳香族基は、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基および炭素数2〜20の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、チエニル基、フリル基およびピリジル基が好ましく、フェニル基およびチエニル基がさらに好ましい。。芳香族基が有していても良い置換基として、炭素数1〜14のアルキル基、炭素数1〜14のフッ化アルキル基および炭素数1〜14のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜14のアルコキシ基がさらに好ましく、メトキシ基および2−エチルヘキシルオキシ基が特に好ましい。置換基を有する場合、その数に限定は無いが、好ましくは1〜3であり、より好ましくは1である。置換基の種類は異なっていても同一でもよく、好ましくは同一である。
置換基を有する場合、その数に限定は無いが、好ましくは1〜3であり、より好ましくは1である。置換基の種類は異なっていても同一でもよく、好ましくは同一である。
The aromatic group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, preferably a phenyl group, a biphenyl group, a thienyl group, a furyl group or a pyridyl group, And more preferred are thienyl groups. . As the substituent that the aromatic group may have, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms are preferable, and 1 to 14 carbon atoms are preferable. Are more preferable, and a methoxy group and a 2-ethylhexyloxy group are particularly preferable. When it has a substituent, there is no limitation in the number, However, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1. The types of substituents may be different or the same, preferably the same.
When it has a substituent, there is no limitation in the number, However, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1. The types of substituents may be different or the same, preferably the same.

一般式(n4)の構造として好ましくは、R14、R15が共にアルコキシカルボニル基であるか、R14、R15が共に芳香族基であるか、R14が芳香族基で、かつR15が3−(アルコキシカルボニル)プロピル基である。
なお、フラーレン化合物としては、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。
As the structure of the general formula (n4), preferably R 14 and R 15 are both alkoxycarbonyl groups, R 14 and R 15 are both aromatic groups, R 14 is an aromatic group, and R 15 Is a 3- (alkoxycarbonyl) propyl group.
In addition, as a fullerene compound, the said 1 type compound or the mixture of multiple types of compound may be sufficient.

該フラーレン誘導体は蒸着法や塗布法で製膜できる。特に、塗布法を適用できるようにするためには、当該フラーレン誘導体自体が液状で塗布可能であるか、当該フラーレン誘導体が何らかの溶媒に対して溶解性が高く溶液として塗布可能であることが好ましい。
本発明のフラーレン誘導体の溶媒は、非極性有機溶媒であれば、特段に制限はないが、非ハロゲン系溶媒が好ましい。ジクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒でも可能であるが、環境負荷の面等から代替が求められている。
The fullerene derivative can be formed by vapor deposition or coating. In particular, in order to be able to apply the coating method, it is preferable that the fullerene derivative itself can be applied in a liquid state or that the fullerene derivative is highly soluble in some solvent and can be applied as a solution.
The solvent for the fullerene derivative of the present invention is not particularly limited as long as it is a nonpolar organic solvent, but a non-halogen solvent is preferable. Although halogen-based solvents such as dichlorobenzene are also possible, alternatives are required in terms of environmental impact.

非ハロゲン系溶媒としては、例えば、非ハロゲン系芳香族炭化水素類が挙げられる。その中でも好ましくはトルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼンなどである。
[フラーレン誘導体の製造方法]
本発明のフラーレン誘導体の製造方法としては、特に制限はないが、例えば、部分構造(n1)を有するフラーレンの合成方法としては、国際公開WO2008/059771号パンフレットやJ.Am.Chem.Soc.,2008,130(46),15429−15436に記載されている公知文献によって、実施可能であり、部分構造(n2)を有するフラーレンの合成方法としては、J.Am.Chem.Soc.1993,115,9798−9799、Chem.Mater.2007,19,5363−5372やChem.Mater.2007,19,5194−5199に記載されている公知文献によって、実施可能であり、部分構造(n3)を有するフラーレンの合成方法としては、Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1993,32,78−80、Tetrahedron Lett. 1997, 38, 285−288、国際公開WO2008/018931パンフレット、国際公開WO2009/086210パンフレットに記載されている公知文献によって、実施可能であり、部分構造(n4)を有するフラーレンの合成方法としては、J.Chem.Soc., Perkin Trans.1,1997 1595、Thin Solid Films 489(2005)251−256、Adv.Funct.Mater.2005,15,1979−1987やJ.Org.Chem.1995,60,532−538に記載されている公知文献によって、実施可能である。
Examples of non-halogen solvents include non-halogen aromatic hydrocarbons. Of these, toluene, xylene, cyclohexylbenzene and the like are preferable.
[Method for producing fullerene derivative]
Although there is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of the fullerene derivative of this invention, For example, as a synthesis method of fullerene which has a partial structure (n1), international publication WO2008 / 059771 pamphlet, J. Org. Am. Chem. Soc. , 2008, 130 (46), 15429-15436, and can be carried out according to a method for synthesizing fullerene having a partial structure (n2). Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9798-9799, Chem. Mater. 2007, 19, 5363-5372 and Chem. Mater. The synthesis method of fullerene having a partial structure (n3) can be carried out by publicly known literature described in 2007, 19, 5194-5199, and Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 78-80, Tetrahedron Lett. 1997, 38, 285-288, International Publication WO2008 / 018931 Pamphlet, International Publication WO2009 / 086212 Pamphlet can be carried out according to known methods, and as a synthesis method of fullerene having a partial structure (n4), J . Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1997 1595, Thin Solid Films 489 (2005) 251-256, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1979-1987 and J. Org. Org. Chem. It can be carried out according to known documents described in 1995, 60, 532-538.

<N−アルキル置換されたペリレンジイミド誘導体>
本発明に係るN−アルキル置換されたペリレンジイミド誘導体は、特段の制限はないが、具体的には国際公開第2008/063609号、国際公開第2009/115513号、国際公開第2009/098250号、国際公開第2009/000756号および国際公開第2009/091670号に記載されている化合物が挙げられる。電子移動度が高く、可視域に吸収を有するため、電荷輸送と発電との両方に寄与する点から好ましい。
<N-alkyl-substituted perylene diimide derivatives>
The N-alkyl-substituted perylene diimide derivative according to the present invention is not particularly limited, and specifically, International Publication No. 2008/063609, International Publication No. 2009/115513, International Publication No. 2009/098250, Examples thereof include compounds described in International Publication No. 2009/000756 and International Publication No. 2009/091670. High electron mobility and absorption in the visible range are preferable because they contribute to both charge transport and power generation.

<ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド>
本発明に係るナフタレンテトラカルボン酸ジイミドは、特段の制限はないが、具体的には国際公開第2008/063609号、国際公開第2007/146250号および国際公開第2009/000756号に記載されている化合物が挙げられる。電子移動度が高く、溶解性が高く塗布性に優れている点から好ましい。
<Naphthalene tetracarboxylic acid diimide>
The naphthalene tetracarboxylic acid diimide according to the present invention is not particularly limited, but specifically described in International Publication No. 2008/063609, International Publication No. 2007/146250 and International Publication No. 2009/000756. Compounds. It is preferable from the viewpoint of high electron mobility, high solubility, and excellent coating properties.

<n型ポリマー>
本発明に係るn型ポリマーは、特段の制限はないが、具体的には国際公開第2009/
098253号、国際公開第2009/098250号、国際公開第2010/012710号および国際公開第2009/098250号に記載されている化合物が挙げられる。可視域に吸収を有するため、発電に寄与し、粘度が高く、塗布性に優れている点から好ましい。
<N-type polymer>
The n-type polymer according to the present invention is not particularly limited, but specifically, International Publication No. 2009 /
Examples include compounds described in 098253, WO2009 / 098250, WO2010 / 012710, and WO2009 / 098250. Since it has absorption in the visible region, it is preferable from the viewpoint of contributing to power generation, high viscosity, and excellent coating properties.

活性層の層構成は、p型半導体とn型半導体が積層された薄膜積層型、p型半導体とn型半導体が混合したバルクヘテロ接合型、薄膜積層型の中間層にp型半導体とn型半導体が混合した層(i層)を有する構造が挙げられる。
活性層の膜厚は特に限定されないが、10nm未満では均一性が十分ではなく、短絡を起こしやすいという問題が生じる。他方、化合物Aと化合物Bとを含む層の厚さが1000nmを超えると内部抵抗が大きくなり、また電極間の距離が離れて電荷の拡散が悪くなる問題が生じるため、好ましくない。そこで、活性層の膜厚は10〜1000nmが好ましく、50〜200nmがさらに好ましい。
The active layer is composed of a thin film stack type in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are stacked, a bulk heterojunction type in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are mixed, and a p-type semiconductor and an n-type semiconductor in an intermediate layer of the thin film stack type. A structure having a layer (i layer) in which is mixed.
The thickness of the active layer is not particularly limited, but if it is less than 10 nm, there is a problem that uniformity is not sufficient and a short circuit is likely to occur. On the other hand, if the thickness of the layer containing the compound A and the compound B exceeds 1000 nm, the internal resistance increases, and the distance between the electrodes is increased, resulting in a problem that charge diffusion is deteriorated. Therefore, the thickness of the active layer is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 50 to 200 nm.

(バッファー層)
バッファー層の材料は、本発明のホスフィンスルフィド化合物を用いることが好ましい。バッファー層としては、正孔取り出し層や電子取り出し層が挙げられ、本発明のホスフィンスルフィド化合物は、どちらの層にも用いることができる。好ましくは、電子取り出し層である。
(Buffer layer)
As the material for the buffer layer, the phosphine sulfide compound of the present invention is preferably used. Examples of the buffer layer include a hole extraction layer and an electron extraction layer, and the phosphine sulfide compound of the present invention can be used in either layer. Preferably, it is an electron extraction layer.

(電子取り出し層)
電子取り出し層には,本発明の材料に加えてアルカリ金属又はアルカリ土類金属をドープしてもよい。
電子取り出し層の膜厚は特に限定はないが、好ましくは0.01nm以上、40nm以下である。さらに好ましくは20nm以下である。大きすぎる電子が取り出しにくくなり,光電変換効率が低下するといった問題点があり、小さすぎるとバッファー材料としての機能を果たさなくなるといった問題点がある。
(Electronic extraction layer)
The electron extraction layer may be doped with an alkali metal or an alkaline earth metal in addition to the material of the present invention.
The thickness of the electron extraction layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 nm or more and 40 nm or less. More preferably, it is 20 nm or less. There is a problem that it is difficult to take out too large electrons and the photoelectric conversion efficiency is lowered, and when it is too small, there is a problem that the function as a buffer material cannot be performed.

(基板)
本発明に係る光電変換素子は、通常は支持体となる基板を有する。すなわち、基板上に、電極と、活性層、バッファー層とが形成される。基板の材料(基板材料)は本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。基板材料の好適な例を挙げると、石英、ガラス、サファイア、チタニア等の無機材料;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂フィルム、塩化ビニル、ポリエチレン等のポリオレフィン、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン、エポキシ樹脂等の有機材料;紙、合成紙等の紙材料;ステンレス、チタン、アルミニウム等の金属に、絶縁性を付与するために表面をコート或いはラミネートしたもの等の複合材料等が挙げられる。
(substrate)
The photoelectric conversion element according to the present invention usually has a substrate serving as a support. That is, an electrode, an active layer, and a buffer layer are formed on the substrate. The material of the substrate (substrate material) is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Preferable examples of substrate materials include inorganic materials such as quartz, glass, sapphire, and titania; polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyimide, nylon, polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, fluorine Resin film, polyolefin such as vinyl chloride and polyethylene, cellulose, polyvinylidene chloride, aramid, polyphenylene sulfide, polyurethane, polycarbonate, polyarylate, polynorbornene, epoxy resin and other organic materials; paper, synthetic paper and other paper materials; stainless steel, Examples thereof include composite materials such as those obtained by coating or laminating a surface of a metal such as titanium or aluminum to provide insulation.

ガラスとしてはソーダガラスや青板ガラスや無アルカリガラスなどが挙げられる。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。
基板の形状に制限はなく、例えば、板、フィルム、シート等の形状を用いることができる。基板の厚みに制限はない。ただし、通常5μm以上、中でも20μm以上、また、通常20mm以下、中でも10mm以下に形成することが好ましい。基板が薄すぎると半導体デバイスの強度が不足する可能性があり、基板が厚すぎるとコストが高くなったり重量が重くなりすぎたりする可能性がある。又、基板がガラスの場合は、薄すぎると機械的強度が低下し,割れやすくなるため、好ましくは0.01mm以上。より好ましくは0.1
mm以上がよい。また、厚すぎると重量が重くなるため、好ましくは1cm以下、0.5cm以下が好ましい。
Examples of the glass include soda glass, blue plate glass, and alkali-free glass. As for the glass material, alkali-free glass is preferred because it is better that there are fewer ions eluted from the glass.
There is no restriction | limiting in the shape of a board | substrate, For example, shapes, such as a board, a film, a sheet | seat, can be used. There is no limitation on the thickness of the substrate. However, it is preferably 5 μm or more, especially 20 μm or more, and usually 20 mm or less, especially 10 mm or less. If the substrate is too thin, the strength of the semiconductor device may be insufficient, and if the substrate is too thick, the cost may be increased or the weight may be increased. Further, when the substrate is glass, if it is too thin, the mechanical strength is lowered and it is easy to break. More preferably 0.1
mm or more is preferable. Moreover, since weight will become heavy when too thick, Preferably it is 1 cm or less and 0.5 cm or less.

(正孔取り出し層)
正孔取り出し層の材料は、特に限定は無く活性層から電極へ正孔の取り出し効率を向上させることが可能な材料であれば特に限定されない。具体的には、ポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルフォン酸をドーピングしたPEDOT/PSS、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、トリフェニレンジアミンポリピロールおよびポリアニリンなどにヨウ素などのドーピングした導電性ポリマー、銅フタロシアニン(CuPC)やアリールアミン等の導電性有機化合物や前述のp型半導体等が挙げられる。また、金、インジウム、銀、パラジウム等の金属等の薄膜も使用することができる。さらに、金属等の薄膜は、単独で形成してもよく、上記の有機材料と組み合わせて用いることもできる。
(Hole extraction layer)
The material of the hole extraction layer is not particularly limited as long as it is a material capable of improving the efficiency of extracting holes from the active layer to the electrode. Specifically, PEDOT / PSS, polythiophene derivatives doped with polystyrene sulfonic acid, polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, triphenylenediamine polypyrrole, and polyaniline doped with conductive polymers such as iodine, copper phthalocyanine (CuPC), arylamine, etc. Examples thereof include conductive organic compounds and the aforementioned p-type semiconductors. A thin film of metal such as gold, indium, silver or palladium can also be used. Furthermore, a thin film of metal or the like may be formed alone or in combination with the above organic material.

正孔取り出し層と電子取り出し層とは、1対の電極間に、活性層を挟むように配置される。すなわち、本発明に係る光電変換素子が正孔取り出し層と電子取り出し層の両者を含む場合、電極、正孔取り出し層、活性層、電子取り出し層、電極がこの順に配置されている。本発明に係る光電変換素子が電子取り出し層を含み正孔取り出し層を含まない場合は、電極、活性層、電子取り出し層、電極がこの順に配置されている。正孔取り出し層と電子取り出し層とは積層順序が逆であってもよいし、また正孔取り出し層と電子取り出し層との少なくとも一方が異なる複数の膜により構成されていてもよい。   The hole extraction layer and the electron extraction layer are disposed so as to sandwich the active layer between a pair of electrodes. That is, when the photoelectric conversion element according to the present invention includes both the hole extraction layer and the electron extraction layer, the electrode, the hole extraction layer, the active layer, the electron extraction layer, and the electrode are arranged in this order. When the photoelectric conversion element according to the present invention includes an electron extraction layer and does not include a hole extraction layer, the electrode, the active layer, the electron extraction layer, and the electrode are arranged in this order. The stacking order of the hole extraction layer and the electron extraction layer may be reversed, or at least one of the hole extraction layer and the electron extraction layer may be composed of a plurality of different films.

正孔取り出し層と電子取り出し層との形成方法に制限はない。例えば、昇華性を有する材料を用いる場合は真空蒸着法等により形成することができる。また、例えば、溶媒に可溶な材料を用いる場合は、スピンコートやインクジェット等の湿式塗布法等により形成することができる。正孔取り出し層に半導体材料を用いる場合は、活性層の低分子化合物と同様に、前駆体を用いて層を形成した後に前駆体を半導体材料に変換してもよい。   There is no restriction | limiting in the formation method of a hole taking-out layer and an electron taking-out layer. For example, when a material having sublimation property is used, it can be formed by a vacuum deposition method or the like. Further, for example, when a material soluble in a solvent is used, it can be formed by a wet coating method such as spin coating or inkjet. When a semiconductor material is used for the hole extraction layer, the precursor may be converted into a semiconductor material after forming the layer using the precursor, similarly to the low-molecular compound of the active layer.

本発明の光電変換素子は、変換効率の向上を図るために,光電変換素子を積層してもよい。
(太陽電池)
本発明の光電変換素子は、太陽電池素子として薄膜太陽電池として使用されることが好ましい。
In the photoelectric conversion element of the present invention, photoelectric conversion elements may be stacked in order to improve conversion efficiency.
(Solar cell)
It is preferable that the photoelectric conversion element of this invention is used as a thin film solar cell as a solar cell element.

図2は本発明の一実施形態としての薄膜太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。図2に示すように、本実施形態の薄膜太陽電池14は、耐候性保護フィルム1と、紫外線カットフィルム2と、ガスバリアフィルム3と、ゲッター材フィルム4と、封止材5と、太陽電池素子6と、封止材7と、ゲッター材フィルム8と、ガスバリアフィルム9と、バ
ックシート10とをこの順に備え、更に、耐候性保護フィルム1とバックシート10の縁部をシールするシール材11を備えている。そして、耐候性保護フィルム1が形成された側(図中下方)から光が照射されて、太陽電池素子6が発電するようになっている。なお、後述するバックシート10としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム8及び/又はガスバリアフィルム9を用いなくてもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a thin film solar cell as one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the thin film solar cell 14 of this embodiment includes a weather-resistant protective film 1, an ultraviolet cut film 2, a gas barrier film 3, a getter material film 4, a sealing material 5, and a solar cell element. 6, a sealing material 7, a getter material film 8, a gas barrier film 9, and a back sheet 10 in this order, and further a sealing material 11 that seals the edges of the weatherproof protective film 1 and the back sheet 10. I have. And light is irradiated from the side (downward in the figure) where the weather-resistant protective film 1 is formed, and the solar cell element 6 generates power. In addition, when using a highly waterproof sheet such as a sheet in which a fluororesin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil as the back sheet 10 described later, the getter material film 8 and / or the gas barrier film 9 may not be used depending on the application. .

[耐候性保護フィルム1]
耐候性保護フィルム1は天候変化から太陽電池素子6を保護するフィルムである。
太陽電池素子6の構成部品のなかには、温度変化、湿度変化、自然光、風雨による侵食などにより劣化するものがある。そこで、耐候性保護フィルム1で太陽電池素子6を覆うことにより、太陽電池素子6等を天候変化などから保護し、発電能力を高く維持するようにしている。
[Weather-resistant protective film 1]
The weather-resistant protective film 1 is a film that protects the solar cell element 6 from weather changes.
Some components of the solar cell element 6 are deteriorated by temperature change, humidity change, natural light, erosion caused by wind and rain, and the like. Therefore, by covering the solar cell element 6 with the weather-resistant protective film 1, the solar cell element 6 and the like are protected from weather changes and the power generation capacity is kept high.

耐候性保護フィルム1は、薄膜太陽電池14の最表層に位置するため、耐候性、耐熱性、透明性、撥水性、耐汚染性、機械強度などの、薄膜太陽電池14の表面被覆材として好適な性能を備え、しかもそれを屋外暴露において長期間維持する性質を有することが好ましい。
また、耐候性保護フィルム1は、太陽電池素子6の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、特に好ましくは95%である。
Since the weather-resistant protective film 1 is located on the outermost layer of the thin-film solar cell 14, it is suitable as a surface covering material for the thin-film solar cell 14 such as weather resistance, heat resistance, transparency, water repellency, stain resistance, and mechanical strength. It is preferable that it has a good performance and has the property of maintaining it for a long period of time in outdoor exposure.
Moreover, the weather-resistant protective film 1 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95%.

さらに、薄膜太陽電池14は光を受けて熱せられることが多いため、耐候性保護フィルム1も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、耐候性保護フィルム1の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池14の使用時に耐候性保護フィルム1が融解・劣化する可能性を低減できる。   Furthermore, since the thin-film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the weather-resistant protective film 1 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the weather-resistant protective film 1 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower. Preferably it is 300 degrees C or less. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the weather resistant protective film 1 is melted and deteriorated when the thin film solar cell 14 is used.

耐候性保護フィルム1を構成する材料は、天候変化から太陽電池素子6を保護することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、AS(アクリロニトリル−スチレン)樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリル系樹脂、各種ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。   The material which comprises the weather-resistant protective film 1 is arbitrary as long as it can protect the solar cell element 6 from a weather change. Examples of the material include polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, AS (acrylonitrile-styrene) resin, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin, polyvinyl chloride resin, fluorine resin, polyethylene terephthalate, polyethylene Examples thereof include polyester resins such as naphthalate, phenol resins, polyacrylic resins, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyamide-imide resins, polyurethane resins, cellulose resins, silicone resins, and polycarbonate resins.

中でも好ましくはフッ素系樹脂が挙げられ、その具体例を挙げるとポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、4−フッ化エチレン−パークロロアルコキシ共重合体(PFA)、4−フッ化エチレン−6−フッ化プロピレン共重合体(FEP)、2−エチレン−4−フッ化エチレン共重合体(ETFE)、ポリ3−フッ化塩化エチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。   Among them, fluorine resin is preferable, and specific examples thereof include polytetrafluoroethylene (PTFE), 4-fluoroethylene-perchloroalkoxy copolymer (PFA), 4-fluoroethylene-6-fluoride. Propylene copolymer (FEP), 2-ethylene-4-fluoroethylene copolymer (ETFE), poly-3-fluoroethylene chloride (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), etc. Can be mentioned.

なお、耐候性保護フィルム1は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。また、耐候性保護フィルム1は単層フィルムにより形成されていても良いが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
耐候性保護フィルム1の厚みは特に規定されないが、通常10μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましく
は180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
In addition, the weather-resistant protective film 1 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. Moreover, although the weather-resistant protective film 1 may be formed with the single layer film, the laminated | multilayer film provided with the film of 2 or more layers may be sufficient as it.
The thickness of the weather-resistant protective film 1 is not particularly specified, but is usually 10 μm or more, preferably 15 μm or more, more preferably 20 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.

また耐候性保護フィルム1には、他のフィルムとの接着性の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を行なってもよい。
耐候性保護フィルム1は、薄膜太陽電池14においてできるだけ外側に設けることが好ましい。薄膜太陽電池14の構成部材のうちより多くのものを保護できるようにするためである。
Moreover, you may perform surface treatment, such as a corona treatment and a plasma treatment, for the weather-resistant protective film 1 in order to improve adhesiveness with another film.
The weatherproof protective film 1 is preferably provided on the outer side as much as possible in the thin-film solar cell 14. This is because more of the constituent members of the thin-film solar cell 14 can be protected.

[紫外線カットフィルム2]
紫外線カットフィルム2は紫外線の透過を防止するフィルムである。
薄膜太陽電池14の構成部品のなかには紫外線により劣化するものがある。また、ガスバリアフィルム3,9などは種類によっては紫外線により劣化するものがある。そこで、紫外線カットフィルム2を薄膜太陽電池14の受光部分に設け、紫外線カットフィルム2で太陽電池素子6の受光面6aを覆うことにより、太陽電池素子6及び必要に応じてガスバリアフィルム3,9等を紫外線から保護し、発電能力を高く維持することができるようになっている。
[UV cut film 2]
The ultraviolet cut film 2 is a film that prevents the transmission of ultraviolet rays.
Some components of the thin film solar cell 14 are deteriorated by ultraviolet rays. Some of the gas barrier films 3 and 9 are deteriorated by ultraviolet rays depending on the type. Therefore, the ultraviolet cut film 2 is provided in the light receiving portion of the thin-film solar cell 14, and the ultraviolet cut film 2 covers the light receiving surface 6a of the solar cell element 6, so that the solar cell element 6 and, if necessary, the gas barrier films 3, 9 etc. Can be protected from ultraviolet rays and the power generation capacity can be kept high.

紫外線カットフィルム2に要求される紫外線の透過抑制能力の程度は、紫外線(例えば、波長300nm)の透過率が50%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、特に好ましくは10%以下である。
また、紫外線カットフィルム2は、太陽電池素子6の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、特に好ましくは95%以上である。
The degree of the ability to suppress the transmission of ultraviolet rays required for the ultraviolet cut film 2 is such that the transmittance of ultraviolet rays (for example, wavelength 300 nm) is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably. 10% or less.
Further, the ultraviolet cut film 2 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.

さらに、薄膜太陽電池14は光を受けて熱せられることが多いため、紫外線カットフィルム2も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、紫外線カットフィルム2の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点が低すぎると薄膜太陽電池14の使用時に紫外線カットフィルム2が融解する可能性がある。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, the ultraviolet cut film 2 preferably has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the ultraviolet cut film 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. Is 300 ° C. or lower. If the melting point is too low, the ultraviolet cut film 2 may melt when the thin film solar cell 14 is used.

また、紫外線カットフィルム2は、柔軟性が高く、隣接するフィルムとの接着性が良好であり、水蒸気や酸素をカットしうるものが好ましい。
紫外線カットフィルム2を構成する材料は、紫外線の強度を弱めることができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エステル系の樹脂に紫外線吸収剤を配合して成膜したフィルムなどが挙げられる。また、紫外線吸収剤を樹脂中に分散あるいは溶解させたものの層(以下、適宜「紫外線吸収層」という)を基材フィルム上に形成したフィルムを用いても良い。
Moreover, the ultraviolet cut film 2 has a high softness | flexibility, its adhesiveness with an adjacent film is favorable, and what can cut water vapor | steam and oxygen is preferable.
The material which comprises the ultraviolet cut film 2 is arbitrary if the intensity | strength of an ultraviolet-ray can be weakened. Examples of the material include a film formed by blending an ultraviolet absorber with an epoxy, acrylic, urethane, or ester resin. Further, a film in which a layer of an ultraviolet absorbent dispersed or dissolved in a resin (hereinafter referred to as “ultraviolet absorbing layer” as appropriate) is formed on a base film may be used.

紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系のものを用いることができる。中でもベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系が好ましい。この例としては、ベンゾフェノン系やベンゾトリアゾール系の種々の芳香族系有機化合物などが挙げられる。なお、紫外線吸収剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   As the ultraviolet absorber, for example, salicylic acid-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, and cyanoacrylate-based ones can be used. Of these, benzophenone and benzotriazole are preferable. Examples of this include various aromatic organic compounds such as benzophenone and benzotriazole. In addition, a ultraviolet absorber may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

前記したように、紫外線吸収フィルムとしては紫外線吸収層を基材フィルム上に形成したフィルムを用いることもできる。このようなフィルムは、例えば、紫外線吸収剤を含む塗布液を基材フィルム上に塗布し、乾燥させることで作製できる。
基材フィルムの材質は特に限定されないが、耐熱性、柔軟性のバランスが良好なフィルムが得られる点で、例えばポリエステルが挙げられる。
As described above, a film in which an ultraviolet absorbing layer is formed on a base film can be used as the ultraviolet absorbing film. Such a film can be produced, for example, by applying a coating solution containing an ultraviolet absorber on a substrate film and drying it.
Although the material of a base film is not specifically limited, For example, polyester is mentioned at the point from which the balance of heat resistance and a softness | flexibility is obtained.

塗布は任意の方法で行うことができる。例えば、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法などが挙げられる。また、これらの方法は1種を単独で行なってもよく、2種以上を任意に組み合わせて行うこともできる。   Application | coating can be performed by arbitrary methods. Examples include reverse roll coating, gravure coating, kiss coating, roll brushing, spray coating, air knife coating, wire barber coating, pipe doctor method, impregnation / coating method, curtain coating method and the like. In addition, these methods may be performed alone or in any combination of two or more.

塗布液に用いる溶剤は、紫外線吸収剤を均一に溶解あるいは分散できるものであれば特に限定されない。例えば液状の樹脂を溶剤として用いることができ、その例を挙げると、ポリエステル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリカ−ボネ−ト系、ポリスチレン系などの各種合成樹脂などが挙げられる。また、例えば、ゼラチン、セルロース誘導体などの天然高分子;水、水とエタノール等のアルコール混合溶液なども溶剤として用いることができる。さらに、溶剤として有機溶剤を使用してもよい。有機溶剤を使用すれば、色素や樹脂を溶解または分散させることが可能となり、塗工性を向上させることが可能となる。なお、溶剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   The solvent used for the coating solution is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve or disperse the UV absorber. For example, liquid resin can be used as a solvent, and examples thereof include various synthetic resins such as polyester, acrylic, polyamide, polyurethane, polyolefin, polycarbonate, and polystyrene. It is done. Further, for example, natural polymers such as gelatin and cellulose derivatives; water, alcohol mixed solutions such as water and ethanol, and the like can also be used as the solvent. Further, an organic solvent may be used as the solvent. If an organic solvent is used, it becomes possible to dissolve or disperse the pigment and the resin, and to improve the coatability. In addition, 1 type may be used for a solvent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

塗布液にはさらに界面活性剤も含有させてもよい。界面活性剤の使用により、紫外線吸収色素の樹脂への分散性が向上する。これにより、紫外線吸収層において、微小な泡によるヌケ、異物などの付着による凹み、乾燥工程でのハジキなどの発生が抑制される。
界面活性剤としては、公知の界面活性剤(カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤)を用いることができる。中でも、シリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤が好ましい。なお、界面活性剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
The coating solution may further contain a surfactant. Use of the surfactant improves the dispersibility of the ultraviolet absorbing dye in the resin. Thereby, in an ultraviolet absorption layer, generation | occurrence | production of the dent by adhesion of foreign matters etc. by a micro bubble, the repelling in a drying process, etc. are suppressed.
Known surfactants (cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants) can be used as the surfactant. Among these, silicone surfactants or fluorine surfactants are preferable. In addition, 1 type may be used for surfactant and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

なお、塗布液を基材フィルムに塗布した後の乾燥は、例えば熱風乾燥、赤外線ヒーターによる乾燥など、公知の乾燥方法が採用できる。中でも、乾燥速度が速い熱風乾燥が好適である。
紫外線カットフィルム2の具体的な商品の例を挙げると、カットエース(MKVプラスティック株式会社)などが挙げられる。
In addition, the drying after apply | coating a coating liquid to a base film can employ | adopt well-known drying methods, such as a hot-air drying and the drying by an infrared heater, for example. Among these, hot air drying with a high drying speed is preferable.
Examples of specific products of the ultraviolet cut film 2 include Cut Ace (MKV Plastic Co., Ltd.).

なお、紫外線カットフィルム2は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。また、紫外線カットフィルム2は単層フィルムにより形成されていても良いが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
紫外線カットフィルム2の厚みは特に規定されないが、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚みを厚くすることで紫外線の吸収が高まる傾向にあり、薄くすることで可視光の透過率を増加させられる傾向にある。
The ultraviolet cut film 2 may be formed of one kind of material or may be formed of two or more kinds of materials. Further, the ultraviolet cut film 2 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.
The thickness of the ultraviolet cut film 2 is not particularly defined, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase the absorption of ultraviolet rays, and decreasing the thickness tends to increase the transmittance of visible light.

紫外線カットフィルム2は、太陽電池素子6の受光面6aの少なくとも一部を覆う位置に設ければよいが、好ましくは太陽電池素子6の受光面6aの全てを覆う位置に設ける。
ただし、太陽電池素子6の受光面6aを覆う位置以外の位置にも紫外線カットフィルム2が設けられていてもよい。
[ガスバリアフィルム3]
ガスバリアフィルム3は水及び酸素の透過を防止するフィルムである。
Although the ultraviolet cut film 2 should just be provided in the position which covers at least one part of the light-receiving surface 6a of the solar cell element 6, Preferably it is provided in the position which covers all the light-receiving surfaces 6a of the solar cell element 6. FIG.
However, the ultraviolet cut film 2 may be provided at a position other than the position covering the light receiving surface 6 a of the solar cell element 6.
[Gas barrier film 3]
The gas barrier film 3 is a film that prevents permeation of water and oxygen.

太陽電池素子6は湿気及び酸素に弱い傾向があり、特に、ZnO:Al等の透明電極や
、化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子が水分及び酸素により劣化することがある。そこで、ガスバリアフィルム3で太陽電池素子6を被覆することにより、太陽電池素子6を水及び酸素から保護し、発電能力を高く維持することができる。
ガスバリアフィルム3に要求される防湿能力の程度は、太陽電池素子6の種類などに応じて様々である。例えば、太陽電池素子6が化合物半導体系太陽電池素子である場合には、単位面積(1m)の1日あたりの水蒸気透過率が、1×10−1g/m/day以下であることが好ましく、1×10−2g/m/day以下であることがより好ましく、1×10−3g/m/day以下であることが更に好ましく、1×10−4g/m/day以下であることが中でも好ましく、1×10−5g/m/day以下であることがとりわけ好ましく、1×10−6g/m/day以下であることが特に好ましい。また、太陽電池素子6が有機太陽電池素子である場合には、単位面積(1m)の1日あたりの水蒸気透過率が、1×10−1g/m/day以下であることが好ましく、1×10−2g/m/day以下であることがより好ましく、1×10−3g/m/day以下であることが更に好ましく、1×10−4g/m/day以下であることが中でも好ましく、1×10−5g/m/day以下であることがとりわけ好ましく、1×10−6g/m/day以下であることが特に好ましい。水蒸気が透過しなければしないほど、太陽電池素子6及び当該素子6のZnO:Al等の透明電極の水分との反応に起因する劣化が抑えられるので、発電効率が上がると共に寿命が延びる。
The solar cell element 6 tends to be vulnerable to moisture and oxygen. In particular, transparent electrodes such as ZnO: Al, compound semiconductor solar cell elements, and organic solar cell elements may be deteriorated by moisture and oxygen. Therefore, by covering the solar cell element 6 with the gas barrier film 3, the solar cell element 6 can be protected from water and oxygen, and the power generation capacity can be kept high.
The degree of moisture resistance required for the gas barrier film 3 varies depending on the type of the solar cell element 6 and the like. For example, when the solar cell element 6 is a compound semiconductor solar cell element, the water vapor transmission rate per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 g / m 2 / day or less. Is preferably 1 × 10 −2 g / m 2 / day or less, more preferably 1 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and further preferably 1 × 10 −4 g / m 2. / Day or less is preferable, 1 × 10 −5 g / m 2 / day or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 g / m 2 / day or less is particularly preferable. Moreover, when the solar cell element 6 is an organic solar cell element, the water vapor permeability per unit area (1 m 2 ) per day is preferably 1 × 10 −1 g / m 2 / day or less. It is more preferably 1 × 10 −2 g / m 2 / day or less, further preferably 1 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and further preferably 1 × 10 −4 g / m 2 / day. Among them, the following is particularly preferable, and 1 × 10 −5 g / m 2 / day or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 g / m 2 / day or less is particularly preferable. The more water vapor has to pass through, the lower the degradation caused by the reaction of the solar cell element 6 and the transparent electrode such as ZnO: Al of the element 6 with moisture, thus increasing the power generation efficiency and extending the life.

ガスバリアフィルム3に要求される酸素透過性の程度は、太陽電池素子6の種類などに応じて様々である。例えば、太陽電池素子6が化合物半導体系太陽電池素子である場合には、単位面積(1m)の1日あたりの酸素透過率が、1×10−1cc/m/day/atm以下であることが好ましく、1×10−2cc/m/day/atm以下であることがより好ましく、1×10−3cc/m/day/atm以下であることが更に好ましく、1×10−4cc/m/day/atm以下であることが中でも好ましく、1×10−5cc/m/day/atm以下であることがとりわけ好ましく、1×10−6cc/m/day/atm以下であることが特に好ましい。また、例えば、太陽電池素子6が有機太陽電池素子である場合には、単位面積(1m)の1日あたりの酸素透過率が、1×10−1cc/m/day/atm以下であることが好ましく、1×10−2cc/m/day/atm以下であることがより好ましく、1×10−3cc/m/day/atm以下であることが更に好ましく、1×10−4cc/m/day/atm以下であることが中でも好ましく、1×10−5cc/m/day/atm以下であることがとりわけ好ましく、1×10−6cc/m/day/atm以下であることが特に好ましい。酸素が透過しなければしないほど、太陽電池素子6及び当該素子6のZnO:Al等の透明電極の酸化による劣化が抑えられる。 The degree of oxygen permeability required for the gas barrier film 3 varies depending on the type of the solar cell element 6 and the like. For example, when the solar cell element 6 is a compound semiconductor solar cell element, the oxygen permeability per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 cc / m 2 / day / atm or less. Preferably, it is 1 × 10 −2 cc / m 2 / day / atm or less, more preferably 1 × 10 −3 cc / m 2 / day / atm or less, and further preferably 1 × 10 2. −4 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −5 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 cc / m 2 / day. / Atm or less is particularly preferable. For example, when the solar cell element 6 is an organic solar cell element, the oxygen permeability per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 cc / m 2 / day / atm or less. Preferably, it is 1 × 10 −2 cc / m 2 / day / atm or less, more preferably 1 × 10 −3 cc / m 2 / day / atm or less, and further preferably 1 × 10 2. −4 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −5 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 cc / m 2 / day. / Atm or less is particularly preferable. The deterioration due to oxidation of the solar cell element 6 and the transparent electrode such as ZnO: Al of the element 6 is suppressed as the oxygen does not permeate.

従来はこのように高い防湿及び酸素遮断能力を有するガスバリアフィルム3の実装が困難であったため、化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子のように優れた太陽電池素子を備えた太陽電池を実現することが困難であったが、このようなガスバリアフィルム3を適用することにより化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子等の優れた性質を活かした薄膜太陽電池14の実施が容易となる。   Conventionally, it has been difficult to mount the gas barrier film 3 having such a high moisture-proof and oxygen-blocking capability, so that a solar cell including an excellent solar cell element such as a compound semiconductor solar cell element and an organic solar cell element is realized. Although it was difficult to carry out, implementation of the thin film solar cell 14 which utilized the outstanding properties, such as a compound semiconductor type solar cell element and an organic solar cell element, becomes easy by applying such a gas barrier film 3.

また、ガスバリアフィルム3は、太陽電池素子6の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上、中でも好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、その中でも特に好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。   Further, the gas barrier film 3 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the light absorption of the solar cell element 6. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

さらに、薄膜太陽電池14は光を受けて熱せられることが多いため、ガスバリアフィル
ム3も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ガスバリアフィルム3の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池14の使用時にガスバリアフィルム3が融解・劣化する可能性を低減できる。
Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the gas barrier film 3 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the gas barrier film 3 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. It is 300 degrees C or less. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the gas barrier film 3 is melted and deteriorated when the thin film solar cell 14 is used.

ガスバリアフィルム3の具体的な構成は、太陽電池素子6を水から保護できる限り任意である。ただし、ガスバリアフィルム3を透過しうる水蒸気や酸素の量を少なくできるフィルムほど製造コストが高くなるため、これらの点を総合的に勘案して適切なものを使用することが好ましい。
以下、ガスバリアフィルム3の構成について、例を挙げて説明する。
The specific configuration of the gas barrier film 3 is arbitrary as long as the solar cell element 6 can be protected from water. However, since the manufacturing cost increases as the amount of water vapor or oxygen that can permeate the gas barrier film 3 increases, it is preferable to use an appropriate film considering these points comprehensively.
Hereinafter, the configuration of the gas barrier film 3 will be described with examples.

ガスバリアフィルム3の構成として好ましいものは2例が挙げられる。
一つ目の例は、プラスチックフィルム基材に無機バリア層を配置したフィルムである。この際、無機バリア層は、プラスチックフィルム基材の片面のみに形成してもよいし、プラスチックフィルム基材の両面に形成してもよい。両面に形成するときは、両面に形成する無機バリア層の数が、それぞれ一致していていもよく、異なっていてもよい。
Two examples of the configuration of the gas barrier film 3 are preferable.
The first example is a film in which an inorganic barrier layer is disposed on a plastic film substrate. In this case, the inorganic barrier layer may be formed only on one side of the plastic film substrate, or may be formed on both sides of the plastic film substrate. When forming on both surfaces, the number of inorganic barrier layers formed on both surfaces may be the same or different.

二つ目の例は、プラスチックフィルム基材に、無機バリア層とポリマー層とが互いに隣接して配置された2層からなるユニット層が形成されたフィルムである。この際、無機バリア層とポリマー層とが互いに隣接して配置された2層からなるユニット層を1単位として、このユニット層が1単位(無機バリア層1層とポリマー層1層を合わせて1単位の意味)のみを形成しても良いが、2単位以上形成しても良い。例えば2〜5単位、積層してもよい。   The second example is a film in which a unit layer composed of two layers in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are arranged adjacent to each other is formed on a plastic film substrate. At this time, a unit layer composed of two layers in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are arranged adjacent to each other is regarded as one unit, and this unit layer is composed of one unit (one inorganic barrier layer and one polymer layer are combined into one unit). (Meaning of unit) may be formed, but two or more units may be formed. For example, 2 to 5 units may be laminated.

ユニット層は、プラスチックフィルム基材の片面のみに形成してもよいし、プラスチックフィルム基材の両面に形成してもよい。両面に形成するときは、両面に形成する無機バリア層及びポリマー層の数が、それぞれ一致していていもよく、異なっていてもよい。また、プラスチックフィルム基材上にユニット層を形成する場合、無機バリア層を形成してからその上にポリマー層を形成してもよいし、ポリマー層を形成してから無機バリア層を形成してもよい。   The unit layer may be formed only on one side of the plastic film substrate, or may be formed on both sides of the plastic film substrate. When forming on both surfaces, the numbers of inorganic barrier layers and polymer layers formed on both surfaces may be the same or different. In addition, when forming a unit layer on a plastic film substrate, an inorganic barrier layer may be formed and then a polymer layer may be formed thereon, or after forming a polymer layer and forming an inorganic barrier layer. Also good.

(プラスチックフィルム基材)
ガスバリアフィルム3に使用されるプラスチックフィルム基材は、上記の無機バリア層及びポリマー層を保持しうるフィルムであれば特に制限はなく、ガスバリアフィルム3の使用目的等から適宜選択することができる。
プラスチックフィルム基材の材料の例を挙げると、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物が挙げられる。また、スピロビインダン、スピロビクロマンを含む縮合ポリマーを用いるのも好ましい。ポリエステル樹脂の中でも、二軸延伸を施したポリエチレンテレフタレート(PET)、同じく二軸延伸したポリエチレンナフタレート(PEN)は、熱的寸度安定性に優れるため、プラスチックフィルム基材として好ましく用いられる。
(Plastic film substrate)
The plastic film substrate used for the gas barrier film 3 is not particularly limited as long as it is a film capable of holding the above-described inorganic barrier layer and polymer layer, and can be appropriately selected from the purpose of use of the gas barrier film 3 and the like.
Examples of plastic film base materials include polyester resins, polyarylate resins, polyethersulfone resins, fluorene ring-modified polycarbonate resins, alicyclic modified polycarbonate resins, and acryloyl compounds. It is also preferable to use a condensation polymer containing spirobiindane or spirobichroman. Among the polyester resins, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) and biaxially stretched polyethylene naphthalate (PEN) are preferably used as a plastic film substrate because they are excellent in thermal dimensional stability.

なおプラスチックフィルム基材の材料は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
プラスチックフィルム基材の厚みは特に規定されないが、通常10μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
In addition, 1 type may be used for the material of a plastic film base material, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.
The thickness of the plastic film substrate is not particularly defined, but is usually 10 μm or more, preferably 15 μm or more, more preferably 20 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.

プラスチックフィルム基材は、太陽電池素子6の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上、中でも好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、その中でも特に好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。   The plastic film substrate is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

プラスチックフィルム基材には、無機バリア層との密着性向上のため、アンカーコート剤の層(アンカーコート層)を形成してもよい。通常、アンカーコート層はアンカーコート剤を塗布して形成される。アンカーコート剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート含有樹脂及びこれらの共重合体などが挙げられる。中でも、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂の1種類以上と、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート基含有樹脂の1種類以上とを組み合わせたものが好ましい。なお、アンカーコート剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   An anchor coat agent layer (anchor coat layer) may be formed on the plastic film substrate in order to improve adhesion to the inorganic barrier layer. Usually, the anchor coat layer is formed by applying an anchor coat agent. Examples of the anchor coating agent include polyester resins, urethane resins, acrylic resins, oxazoline group-containing resins, carbodiimide group-containing resins, epoxy group-containing resins, isocyanate-containing resins, and copolymers thereof. Among these, a combination of at least one of a polyester resin, a urethane resin, and an acrylic resin and at least one of an oxazoline group-containing resin, a carbodiimide group-containing resin, an epoxy group-containing resin, and an isocyanate group-containing resin is preferable. In addition, an anchor coat agent may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

アンカーコート層の厚さは、通常0.005μm以上、好ましくは0.01μm以上であり、通常5μm以下、好ましくは1μm以下である。この範囲の上限値以下の厚さであれば滑り性が良好であり、アンカーコート層自体の内部応力によるプラスチックフィルム基材からの剥離もほとんどない。また、この範囲の下限値以上の厚さであれば、均一な厚さを保つことができ好ましい。   The thickness of the anchor coat layer is usually 0.005 μm or more, preferably 0.01 μm or more, and usually 5 μm or less, preferably 1 μm or less. If the thickness is less than or equal to the upper limit of this range, the slipperiness is good and there is almost no peeling from the plastic film substrate due to the internal stress of the anchor coat layer itself. Moreover, if it is the thickness more than the lower limit of this range, a uniform thickness can be maintained and it is preferable.

また、プラスチックフィルム基材へのアンカーコート剤の塗布性、接着性を改良するため、アンカーコート剤の塗布前に、プラスチックフィルム基材に通常の化学処理、放電処理などの表面処理を施してもよい。
(無機バリア層)
無機バリア層は通常は金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物により形成される層である。なお、無機バリア層を形成する金属酸化物、窒化物及び酸化窒化物は、1種でもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
In addition, in order to improve the applicability and adhesion of the anchor coating agent to the plastic film substrate, the plastic film substrate may be subjected to a surface treatment such as normal chemical treatment or electric discharge treatment before application of the anchor coating agent. Good.
(Inorganic barrier layer)
The inorganic barrier layer is usually a layer formed of a metal oxide, nitride or oxynitride. In addition, the metal oxide, nitride, and oxynitride which form an inorganic barrier layer may be 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

金属酸化物としては、例えば、Si、Al、Mg、In、Ni、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce、Ta等の酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物などが挙げられる。中でも、高いバリア性と高透明性とを両立させるために、酸化アルミニウムまたは酸化珪素を含むことが好ましく、特に水分の透過性、光線透過性の観点から、酸化珪素を含むことが好ましい。   Examples of the metal oxide include oxides such as Si, Al, Mg, In, Ni, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, and Ta, nitrides, and oxynitrides. Among these, in order to achieve both high barrier properties and high transparency, it is preferable to include aluminum oxide or silicon oxide, and it is particularly preferable to include silicon oxide from the viewpoint of moisture permeability and light transmittance.

各々の金属原子と酸素原子との比率も任意であるが、無機バリア層の透明度を向上させ着色を防ぐためには、酸素原子の比率が酸化物の化学量論的な比率から極端に少なくないことが望ましい。一方、無機バリア層の緻密性を向上させバリア性を高くするためには、酸素原子を少なくすることが望ましい。この観点から、例えば金属酸化物としてSiOを用いる場合には前記xの値は1.5〜1.8が特に好ましい。また、例えば金属酸化物としてAlOを用いる場合には前記xの値は1.0〜1.4が特に好ましい。 The ratio of each metal atom to oxygen atom is also arbitrary, but in order to improve the transparency of the inorganic barrier layer and prevent coloring, the oxygen atom ratio should be extremely small from the stoichiometric ratio of the oxide. Is desirable. On the other hand, in order to improve the denseness of the inorganic barrier layer and increase the barrier property, it is desirable to reduce oxygen atoms. From this viewpoint, for example, when SiO x is used as the metal oxide, the value of x is particularly preferably 1.5 to 1.8. For example, when AlO x is used as the metal oxide, the value of x is particularly preferably 1.0 to 1.4.

また、2種以上の金属酸化物より無機バリア層を構成する場合、金属酸化物としては酸化アルミニウムおよび酸化珪素を含むことが望ましい。中でも無機バリア層が酸化アルミニウムおよび酸化珪素からなる場合、無機バリア層中のアルミニウムとケイ素との比率は任意に設定することができるが、Si/Alの比率は、通常1/9以上、好ましくは2/8以上であり、また、通常9/1以下、好ましくは2/8以下である。   Moreover, when an inorganic barrier layer is comprised from 2 or more types of metal oxides, it is desirable to contain aluminum oxide and silicon oxide as a metal oxide. Among them, when the inorganic barrier layer is made of aluminum oxide and silicon oxide, the ratio of aluminum to silicon in the inorganic barrier layer can be arbitrarily set, but the ratio of Si / Al is usually 1/9 or more, preferably 2/8 or more, and usually 9/1 or less, preferably 2/8 or less.

無機バリア層の厚みを厚くするとバリア性が高まる傾向にあるが、曲げた際にクラックを生じにくくし、割れを防ぐためには、厚みを薄くすることが望ましい。そこで無機バリア層の適正な厚みとしては、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、通常1000nm以下、好ましくは200nm以下である。
無機バリア層の成膜方法に制限は無いが、一般的にスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法などで行うことができる。例えばスパッタリング法では1種類のあるいは複数の金属ターゲットと酸素ガスを原料とし、プラズマを用いた反応性スパッタ方式で形成することができる。
When the thickness of the inorganic barrier layer is increased, the barrier property tends to be increased. However, it is desirable to reduce the thickness in order to prevent cracking and prevent cracking when bent. Therefore, the appropriate thickness of the inorganic barrier layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 1000 nm or less, preferably 200 nm or less.
Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of an inorganic barrier layer, Generally, it can carry out by sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, plasma CVD method etc. For example, the sputtering method can be formed by a reactive sputtering method using plasma using one or more metal targets and oxygen gas as raw materials.

(ポリマー層)
ポリマー層にはいずれのポリマーでも使用することができ、例えば真空チャンバー内で成膜できるものも用いることができる。なお、ポリマー層を構成するポリマーは、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
前記ポリマーを与える化合物としては多種多様なものを用いることができるが、例えば以下の(i)〜(vii)のようなものが例示される。なお、モノマーは1種を用いてもよ
く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
(Polymer layer)
Any polymer can be used for the polymer layer, and for example, a film that can be formed in a vacuum chamber can be used. In addition, the polymer which comprises a polymer layer may use 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
A wide variety of compounds can be used as the compound that gives the polymer, and examples include the following (i) to (vii). In addition, 1 type may be used for a monomer and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(i)例えばヘキサメチルジシロキサン等のシロキサンが挙げられる。ヘキサメチルジシロキサンを用いる場合のポリマー層の形成方法の例を挙げると、RF電極を用いた平行平板型のプラズマ装置にヘキサメチルジシロキサンを蒸気として導入し、プラズマ中で重合反応を起こさせ、プラスチックフィルム基材上に堆積させることでポリマー層をポリシロキサン薄膜として形成できる。   (I) Examples include siloxanes such as hexamethyldisiloxane. An example of a method for forming a polymer layer in the case of using hexamethyldisiloxane is to introduce hexamethyldisiloxane as a vapor into a parallel plate type plasma apparatus using an RF electrode, to cause a polymerization reaction in the plasma, The polymer layer can be formed as a polysiloxane thin film by being deposited on a plastic film substrate.

(ii)例えばジパラキシリレン等のパラキシリレンが挙げられる。ジパラキシリレンを用いる場合のポリマー層の形成方法の例を挙げると、まず高真空中でジパラキシリレンの蒸気を650℃〜700℃で加熱することで熱分解させて熱ラジカルを発生させる。そして、そのラジカルモノマー蒸気をチャンバー内に導いて、プラスチックフィルム基材へ吸着させると、同時に、ラジカル重合反応を進行させてポリパラキシリレンを堆積させることでポリマー層を形成できる。   (Ii) Examples include paraxylylene such as diparaxylylene. As an example of a method for forming a polymer layer in the case of using diparaxylylene, first, the vapor of diparaxylylene is heated at 650 ° C. to 700 ° C. in a high vacuum to generate thermal radicals. Then, when the radical monomer vapor is introduced into the chamber and adsorbed onto the plastic film substrate, a polymer layer can be formed by simultaneously depositing polyparaxylylene by advancing the radical polymerization reaction.

(iii)例えば二種のモノマーを交互に繰り返し付加重合させることができるモノマー
が挙げられる。これにより得られるポリマーは重付加ポリマーである。重付加ポリマーとしては、例えば、ポリウレタン(ジイソシアナート/グリコール)、ポリ尿素(ジイソシアナート/ジアミン)、ポリチオ尿素(ジチオイソシアナート/ジアミン)、ポリチオエーテルウレタン(ビスエチレンウレタン/ジチオール)、ポリイミン(ビスエポキシ/第一アミン)、ポリペプチドアミド(ビスアゾラクトン/ジアミン)、ポリアミド(ジオレフィン/ジアミド)などが挙げられる。
(Iii) For example, a monomer capable of alternately repeating addition polymerization of two kinds of monomers can be mentioned. The polymer thus obtained is a polyaddition polymer. Examples of the polyaddition polymer include polyurethane (diisocyanate / glycol), polyurea (diisocyanate / diamine), polythiourea (dithioisocyanate / diamine), polythioether urethane (bisethyleneurethane / dithiol), polyimine ( Bisepoxy / primary amine), polypeptide amide (bisazolactone / diamine), polyamide (diolefin / diamide) and the like.

(iv)例えばアクリレートモノマーが挙げられる。アクリレートモノマーには単官能、2官能、多官能のアクリレートモノマーがあるが、いずれを用いてもよい。ただし、適切な蒸発速度、硬化度、硬化速度等を得るために、前記のアクリレートモノマーを2種以上組み合わせて併用することが好ましい。
また、単官能アクリレートモノマーとしては、例えば脂肪族アクリレートモノマー、脂環式アクリレートモノマー、エーテル系アクリレートモノマー、環状エーテル系アクリレートモノマー、芳香族系アクリレートモノマー、水酸基含有アクリレートモノマー、カルボキシ基含有アクリレートモノマー等があるが、いずれも用いることができる。
(Iv) For example, an acrylate monomer can be mentioned. The acrylate monomer includes monofunctional, bifunctional, and polyfunctional acrylate monomers, and any of them may be used. However, in order to obtain an appropriate evaporation rate, degree of cure, cure rate, etc., it is preferable to use a combination of two or more of the above acrylate monomers.
Examples of monofunctional acrylate monomers include aliphatic acrylate monomers, alicyclic acrylate monomers, ether acrylate monomers, cyclic ether acrylate monomers, aromatic acrylate monomers, hydroxyl group-containing acrylate monomers, carboxy group-containing acrylate monomers, and the like. There are, but any can be used.

(v)例えばエポキシ系やオキセタン系等の、光カチオン硬化ポリマーが得られるモノマーが挙げられる。エポキシ系モノマーとしては、例えば、脂環式エポキシ系モノマー、
2官能性モノマー、多官能性オリゴマーなどが挙げられる。また、オキセタン系モノマーとしては、例えば、単官能オキセタン、2官能オキセタン、シルセスキオキサン構造を有するオキセタン等が挙げられる。
(V) Monomers capable of obtaining a photocationically cured polymer, such as epoxy and oxetane, are exemplified. As the epoxy monomer, for example, an alicyclic epoxy monomer,
A bifunctional monomer, a polyfunctional oligomer, etc. are mentioned. Examples of the oxetane monomer include monofunctional oxetane, bifunctional oxetane, and oxetane having a silsesquioxane structure.

(vi)例えば酢酸ビニルが挙げられる。モノマーとして酢酸ビニルを用いると、その重合体をケン化することでポリビニルアルコールが得られ、このポリビニルアルコールをポリマーとして使用できる。
(vii)例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、
イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。これらは、エチレンとの共重合体を構成させ、この共重合体をポリマーとして使用できる。さらに、これらの混合物、あるいはグリシジルエーテル化合物を混合した混合物、さらにはエポキシ化合物との混合物もポリマーとして用いることができる。
(Vi) An example is vinyl acetate. When vinyl acetate is used as a monomer, polyvinyl alcohol is obtained by saponifying the polymer, and this polyvinyl alcohol can be used as a polymer.
(Vii) For example, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, fumaric acid, maleic acid,
Examples thereof include unsaturated carboxylic acids such as itaconic acid, monomethyl maleate, monoethyl maleate, maleic anhydride and itaconic anhydride. These constitute a copolymer with ethylene, and the copolymer can be used as a polymer. Furthermore, a mixture thereof, a mixture obtained by mixing glycidyl ether compounds, and a mixture with an epoxy compound can also be used as the polymer.

前記のモノマーを重合してポリマーを生成させる際、モノマーの重合方法に制限は無い。ただし、通常は、モノマーを含む組成物を塗布または蒸着して成膜した後で重合を行うようにする。重合方法の例を挙げると、熱重合開始剤を用いたときはヒーター等による接触加熱;赤外線、マイクロ波等の放射加熱;などにより重合を開始させる。また、光重合開始剤を用いたときは活性エネルギー線を照射して重合を開始させる。活性エネルギー線を照射する場合には様々な光源を使用することができ、例えば、水銀アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭素アークランプ、タングステンーハロゲン輻射ランプおよび日光による照射光などを用いることができる。また、電子線照射や大気圧プラズマ処理を行うこともできる。   There is no restriction | limiting in the polymerization method of a monomer when superposing | polymerizing the said monomer and producing | generating a polymer. However, the polymerization is usually carried out after a composition containing a monomer is applied or deposited to form a film. As an example of the polymerization method, when a thermal polymerization initiator is used, the polymerization is started by contact heating with a heater or the like; radiation heating with infrared rays, microwaves or the like; Moreover, when a photoinitiator is used, an active energy ray is irradiated and polymerization is started. Various light sources can be used when irradiating active energy rays, such as mercury arc lamps, xenon arc lamps, fluorescent lamps, carbon arc lamps, tungsten-halogen radiation lamps, and sunlight irradiation light. Can do. Further, electron beam irradiation or atmospheric pressure plasma treatment can also be performed.

ポリマー層の形成方法は、例えば、塗布法、真空成膜法等が挙げられる。
塗布法でポリマー層を形成する場合、例えば、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンフローコート、スプレーコート、バーコート等の方法を用いることができる。また、ポリマー層形成用の塗布液をミスト状で塗布するようにしてもよい。この場合の液滴の平均粒径は適切な範囲に調整すればよく、例えば重合性モノマーを含有する塗布液をミスト状でプラスチックフィルム基材上に成膜して形成する場合には、液滴の平均粒径は5μm以下、好ましくは1μm以下である。
Examples of the method for forming the polymer layer include a coating method and a vacuum film forming method.
When the polymer layer is formed by a coating method, for example, methods such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, curtain flow coating, spray coating, and bar coating can be used. Moreover, you may make it apply | coat the coating liquid for polymer layer formation in mist form. In this case, the average particle size of the droplets may be adjusted to an appropriate range. For example, when forming a coating liquid containing a polymerizable monomer in the form of a mist on a plastic film substrate, the droplets The average particle size is 5 μm or less, preferably 1 μm or less.

他方、真空成膜法でポリマー層を形成する場合、例えば、蒸着、プラズマCVD等の成膜方法が挙げられる。
ポリマー層の厚みについては特に限定はないが、通常10nm以上であり、また、通常5000nm以下、好ましくは2000nm以下、より好ましくは1000nm以下である。ポリマー層の厚みを厚くすることで、厚みの均一性が得やすくなり無機バリア層の構造欠陥を効率よくポリマー層で埋めることができ、バリア性が向上する傾向にある。また、ポリマー層の厚みを薄くする事で、曲げ等の外力によりポリマー層自身がクラックを発生しにくくなるためバリア性が向上しうる。
On the other hand, when forming a polymer layer by a vacuum film-forming method, film-forming methods, such as vapor deposition and plasma CVD, are mentioned, for example.
The thickness of the polymer layer is not particularly limited, but is usually 10 nm or more, and is usually 5000 nm or less, preferably 2000 nm or less, more preferably 1000 nm or less. By increasing the thickness of the polymer layer, the uniformity of the thickness can be easily obtained, and structural defects of the inorganic barrier layer can be efficiently filled with the polymer layer, and the barrier property tends to be improved. In addition, by reducing the thickness of the polymer layer, the barrier property can be improved because the polymer layer itself is less likely to crack due to an external force such as bending.

中でも好適なガスバリアフィルム3としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)或いはポリエチレンナフタレート(PEN)等の基材フィルムにSiOを真空蒸着したフィルムなどが挙げられる。
なお、ガスバリアフィルム3は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。また、ガスバリアフィルム3は単層フィルムにより形成されていても良いが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
Particularly suitable gas barrier film 3 includes, for example, a film obtained by vacuum-depositing SiO x on a base film such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).
In addition, the gas barrier film 3 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. The gas barrier film 3 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.

ガスバリアフィルム3の厚みは特に規定されないが、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは
180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚みを厚くすることでガスバリア性が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。
The thickness of the gas barrier film 3 is not particularly defined, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and is usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase gas barrier properties, and decreasing the thickness tends to increase flexibility and improve visible light transmittance.

ガスバリアフィルム3は、太陽電池素子6を被覆して湿気及び酸素から保護できればその形成位置に制限は無いが、太陽電池素子6の正面(受光面側の面。図2では下側の面)及び背面(受光面とは反対側の面。図2では上側の面)を覆うことが好ましい。薄膜太陽電池14においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いためである。本実施形態ではガスバリアフィルム3が太陽電池素子6の正面を覆い、後述するガスバリアフィルム9が太陽電池素子6の背面を覆うようになっている。そして、ガスバリアフィルム3、9の縁部をシール材11でシールし、ガスバリアフィルム3、9及びシール材11で囲まれた空間内に太陽電池素子6を納めることにより、太陽電池素子6を湿気及び酸素から保護できるようになっている。なお、後述するバックシート10としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム8及び/又はガスバリアフィルム9を用いなくてもよい。   As long as the gas barrier film 3 covers the solar cell element 6 and can be protected from moisture and oxygen, the formation position is not limited. However, the front surface of the solar cell element 6 (surface on the light receiving surface side, lower surface in FIG. 2) and It is preferable to cover the back surface (the surface opposite to the light receiving surface; the upper surface in FIG. 2). This is because the front and back surfaces of the thin film solar cell 14 are often formed in a larger area than the other surfaces. In this embodiment, the gas barrier film 3 covers the front surface of the solar cell element 6, and a gas barrier film 9 described later covers the back surface of the solar cell element 6. Then, the edges of the gas barrier films 3 and 9 are sealed with the sealing material 11, and the solar cell element 6 is placed in the space surrounded by the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11. It can be protected from oxygen. In addition, when using a highly waterproof sheet such as a sheet in which a fluororesin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil as the back sheet 10 described later, the getter material film 8 and / or the gas barrier film 9 may not be used depending on the application. .

[ゲッター材フィルム4]
ゲッター材フィルム4は水分及び/又は酸素を吸収するフィルムである。太陽電池素子6の構成部品のなかには前記のように水分で劣化するものがあり、また、酸素によって劣化するものもある。そこで、ゲッター材フィルム4で太陽電池素子6を覆うことにより、太陽電池素子6等を水分及び/又は酸素から保護し、発電能力を高く維持するようにしている。
[Getter material film 4]
The getter material film 4 is a film that absorbs moisture and / or oxygen. Some components of the solar cell element 6 are deteriorated by moisture as described above, and some are deteriorated by oxygen. Therefore, by covering the solar cell element 6 with the getter material film 4, the solar cell element 6 and the like are protected from moisture and / or oxygen, and the power generation capacity is kept high.

ここで、ゲッター材フィルム4は前記のようなガスバリアフィルム3とは異なり、水分の透過を妨げるものではなく、水分を吸収するものである。水分を吸収するフィルムを用いることにより、ガスバリアフィルム3等で太陽電池素子6を被覆した場合に、ガスバリアフィルム3、9及びシール材11で形成される空間に僅かに浸入する水分をゲッター材フィルム4が捕捉して水分による太陽電池素子6への影響を排除できる。   Here, unlike the gas barrier film 3 as described above, the getter material film 4 does not prevent moisture permeation but absorbs moisture. By using a film that absorbs moisture, when the solar cell element 6 is covered with the gas barrier film 3 or the like, the getter material film 4 absorbs moisture that slightly enters the space formed by the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11. Can be captured and the influence of moisture on the solar cell element 6 can be eliminated.

ゲッター材フィルム4の水分吸収能力の程度は、通常0.1mg/cm以上、好ましくは0.5mg/cm以上、より好ましくは1mg/cm以上である。この数値が高いほど水分吸収能力が高く太陽電池素子6の劣化を抑制しうる。また、上限に制限は無いが、通常10mg/cm以下である。
また、ゲッター材フィルム4が酸素を吸収することにより、ガスバリアフィルム3、9等で太陽電池素子6を被覆した場合に、ガスバリアフィルム3、9及びシール材11で形成される空間に僅かに浸入する酸素をゲッター材フィルム4が捕捉して酸素による太陽電池素子6への影響を排除できる。
The degree of water absorption capacity of the getter material film 4 is usually 0.1 mg / cm 2 or more, preferably 0.5 mg / cm 2 or more, more preferably 1 mg / cm 2 or more. The higher this value, the higher the water absorption capacity, and the deterioration of the solar cell element 6 can be suppressed. Moreover, although there is no restriction | limiting in an upper limit, it is usually 10 mg / cm < 2 > or less.
Further, when the solar cell element 6 is covered with the gas barrier films 3, 9, etc., because the getter material film 4 absorbs oxygen, it slightly enters the space formed by the gas barrier films 3, 9 and the sealing material 11. Oxygen is captured by the getter material film 4 and the influence of the oxygen on the solar cell element 6 can be eliminated.

さらに、ゲッター材フィルム4は、太陽電池素子6の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上、中でも好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、その中でも特に好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。   Furthermore, the getter material film 4 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

さらに、薄膜太陽電池14は光を受けて熱せされることが多いため、ゲッター材フィルム4も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ゲッター材フィルム4の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは30
0℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池14の使用時にゲッター材フィルム4が融解・劣化する可能性を低減できる。
Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, the getter material film 4 preferably has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the getter material film 4 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. 30
0 ° C. or lower. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the getter material film 4 melts and deteriorates when the thin-film solar cell 14 is used.

ゲッター材フィルム4を構成する材料は、水分及び/又は酸素を吸収することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、水分を吸収する物質としてアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、シリカゲル、ゼオライト系化合物、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸ニッケル等の硫酸塩、アルミニウム金属錯体、アルミニウムオキサイドオクチレート等の有機金属化合物などが挙げられる。具体的には、アルカリ土類金属としては、Ca、Sr、Baなどが挙げられる。アルカリ土類金属の酸化物としては、CaO、SrO、BaO等が挙げられる。その他にZr−Al−BaOや、アルミニウム金属錯体等も挙げられる。具体的な商品名を挙げると、例えば、OleDry(双葉電子社製)等が挙げられる。   The material constituting the getter material film 4 is arbitrary as long as it can absorb moisture and / or oxygen. Examples of the material include alkali metal, alkaline earth metal, alkaline earth metal oxide, alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, silica gel, zeolite compound, magnesium sulfate as a substance that absorbs moisture. And sulfates such as sodium sulfate and nickel sulfate, and organometallic compounds such as aluminum metal complexes and aluminum oxide octylates. Specifically, examples of the alkaline earth metal include Ca, Sr, and Ba. Examples of the alkaline earth metal oxide include CaO, SrO, and BaO. In addition, Zr-Al-BaO, an aluminum metal complex, etc. are also mentioned. Specific product names include, for example, OleDry (manufactured by Futaba Electronics).

酸素を吸収する物質としては、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、酸化マグネシウム、酸化鉄等が挙げられる。またFe、Mn、Zn、及びこれら金属の硫酸塩・塩化物塩・硝酸塩等の無機塩も挙げられる。
なお、ゲッター材フィルム4は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。また、ゲッター材フィルム4は単層フィルムにより形成されていても良いが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
Examples of the substance that absorbs oxygen include activated carbon, silica gel, activated alumina, molecular sieve, magnesium oxide, and iron oxide. In addition, Fe, Mn, Zn, and inorganic salts such as sulfates, chlorides, and nitrates of these metals are also included.
In addition, the getter material film 4 may be formed of one type of material or may be formed of two or more types of materials. The getter material film 4 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.

ゲッター材フィルム4の厚みは特に規定されないが、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
ゲッター材フィルム4は、ガスバリアフィルム3、9及びシール材11で形成される空間内であればその形成位置に制限は無いが、太陽電池素子6の正面(受光面側の面。図2では下側の面)及び背面(受光面とは反対側の面。図2では上側の面)を覆うことが好ましい。薄膜太陽電池14においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いため、これらの面を介して水分及び酸素が浸入する傾向があるからである。この観点から、ゲッター材フィルム4はガスバリアフィルム3と太陽電池素子6との間に設けることが好ましい。本実施形態ではゲッター材フィルム4が太陽電池素子6の正面を覆い、後述するゲッター材フィルム8が太陽電池素子6の背面を覆い、ゲッター材フィルム4、8がそれぞれ太陽電池素子6とガスバリアフィルム3、9との間に位置するようになっている。なお、後述するバックシート10としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム8及び/又はガスバリアフィルム9を用いなくてもよい。
The thickness of the getter material film 4 is not particularly specified, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.
The getter material film 4 is not limited in its formation position as long as it is in the space formed by the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11, but the front surface of the solar cell element 6 (the surface on the light receiving surface side; lower in FIG. 2). Side surface) and the back surface (surface opposite to the light receiving surface; upper surface in FIG. 2) are preferably covered. This is because, in the thin film solar cell 14, the front and back surfaces are often formed in a larger area than the other surfaces, and therefore moisture and oxygen tend to enter through these surfaces. From this viewpoint, the getter material film 4 is preferably provided between the gas barrier film 3 and the solar cell element 6. In this embodiment, the getter material film 4 covers the front surface of the solar cell element 6, a getter material film 8 described later covers the back surface of the solar cell element 6, and the getter material films 4 and 8 are respectively the solar cell element 6 and the gas barrier film 3. , 9 are located between them. In addition, when using a highly waterproof sheet such as a sheet in which a fluororesin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil as the back sheet 10 described later, the getter material film 8 and / or the gas barrier film 9 may not be used depending on the application. .

ゲッター材フィルム4は吸水剤又は乾燥剤の種類に応じて任意の方法で形成することができるが、例えば、吸水剤又は乾燥剤を分散したフィルムを粘着剤で添付する方法、吸水剤又は乾燥剤の溶液をスピンコート法、インクジェット法、ディスペンサー法等で塗布する方法などを用いることができる。また真空蒸着法、スパッタリング法などの成膜法を使用してもよい。   The getter material film 4 can be formed by any method depending on the type of the water-absorbing agent or desiccant. For example, a method in which a film in which the water-absorbing agent or desiccant is dispersed is attached with a pressure-sensitive adhesive, A method of applying the solution by a spin coating method, an inkjet method, a dispenser method, or the like can be used. A film forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method may be used.

吸水剤又は乾燥剤のためのフィルムとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることができる。中でも、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂のフィルムが好ましい。なお、前記樹脂は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   As a film for a water absorbing agent or a desiccant, for example, polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine resin, poly (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, and the like can be used. Among these, films of polyethylene resin, fluorine resin, cyclic polyolefin resin, and polycarbonate resin are preferable. In addition, the said resin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[封止材5]
封止材5は、太陽電池素子6を補強するフィルムである。太陽電池素子6は薄いため通常は強度が弱く、ひいては薄膜太陽電池の強度が弱くなる傾向があるが、封止材5により強度を高く維持することが可能である。
また、封止材5は、薄膜太陽電池14の強度保持の観点から強度が高いことが好ましい。
[Sealing material 5]
The sealing material 5 is a film that reinforces the solar cell element 6. Since the solar cell element 6 is thin, the strength is usually weak, and thus the strength of the thin film solar cell tends to be weak. However, the strength can be maintained high by the sealing material 5.
Moreover, it is preferable that the sealing material 5 has high strength from the viewpoint of maintaining the strength of the thin-film solar cell 14.

具体的強度については、封止材5以外の耐候性保護フィルム1やバックシート10の強度とも関係することになり一概には規定しにくいが、薄膜太陽電池14全体が良好な曲げ加工性を有し、折り曲げ部分の剥離を生じないような強度を有するのが望ましい。
また、封止材5は、太陽電池素子6の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上、中でも好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、その中でも特に好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
The specific strength is related to the strength of the weatherproof protective film 1 other than the sealing material 5 and the strength of the back sheet 10 and is generally difficult to define, but the thin film solar cell 14 as a whole has good bending workability. However, it is desirable to have a strength that does not cause peeling of the bent portion.
In addition, the sealing material 5 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more, especially Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

さらに、薄膜太陽電池14は光を受けて熱せられることが多いため、封止材5も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、封止材5の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池14の使用時に封止材5が融解・劣化する可能性を低減できる。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the sealing material 5 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the sealing material 5 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. Is 300 ° C. or lower. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the sealing material 5 melts and deteriorates when the thin film solar cell 14 is used.

封止材5の厚みは特に規定されないが、通常100μm以上、好ましくは150μm以上、より好ましくは200μm以上であり、また、通常700μm以下、好ましくは600μm以下、より好ましくは500μm以下である。厚みを厚くすることで薄膜太陽電池14全体の強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。   The thickness of the sealing material 5 is not particularly defined, but is usually 100 μm or more, preferably 150 μm or more, more preferably 200 μm or more, and usually 700 μm or less, preferably 600 μm or less, more preferably 500 μm or less. Increasing the thickness tends to increase the strength of the thin-film solar cell 14 as a whole, and decreasing the thickness tends to increase flexibility and improve visible light transmittance.

封止材5を構成する材料としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂組成物をフィルムにしたもの(EVAフィルム)などを用いることができる。EVAフィルムには通常は耐候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を構成させる。この架橋剤としては、一般に、100℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられる。このような有機過酸化物としては、例えば、2,5−ジメチルヘキサン;2,5−ジハイドロパーオキサイド;2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン;3−ジ−t−ブチルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下であり、通常1重量部以上である。なお、架橋剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   As a material which comprises the sealing material 5, what used the ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin composition for the film (EVA film) etc. can be used, for example. In order to improve weather resistance, the EVA film is usually blended with a crosslinking agent to form a crosslinked structure. As the crosslinking agent, an organic peroxide that generates radicals at 100 ° C. or higher is generally used. Examples of such an organic peroxide include 2,5-dimethylhexane; 2,5-dihydroperoxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane; Di-t-butyl peroxide or the like can be used. The compounding amount of these organic peroxides is usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, and usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a crosslinking agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

このEVA樹脂組成物には、接着力向上の目的で、シランカップリング剤を含有させてもよい。この目的に供されるシランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン;ビニルトリクロロシラン;ビニルトリエトキシシラン;ビニル−トリス−(β−メトキシエトキシ)シラン;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン;β−(3,4−エトキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤の配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常5重量部以下、好ましくは2重量部以下であり、通常0.1重量部以上である。なお、シランカップリング剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比
率で併用しても良い。
This EVA resin composition may contain a silane coupling agent for the purpose of improving the adhesive strength. Examples of silane coupling agents provided for this purpose include γ-chloropropyltrimethoxysilane; vinyltrichlorosilane; vinyltriethoxysilane; vinyl-tris- (β-methoxyethoxy) silane; γ-methacryloxypropyltri Methoxysilane; β- (3,4-ethoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. The compounding amount of these silane coupling agents is usually 5 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight or less, and usually 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of EVA resin. In addition, 1 type may be used for a silane coupling agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

更に、EVA樹脂のゲル分率を向上させ、耐久性を向上するために、EVA樹脂組成物に架橋助剤を含有させてもよい。この目的に供される架橋助剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアネート等の3官能の架橋助剤等の単官能の架橋助剤等が挙げられる。これらの架橋助剤の配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常10重量部以下、好ましくは5重量部以下であり、また、通常1重量部以上である。なお、架橋助剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Furthermore, in order to improve the gel fraction of the EVA resin and improve the durability, a crosslinking aid may be included in the EVA resin composition. Examples of the crosslinking aid provided for this purpose include monofunctional crosslinking aids such as trifunctional crosslinking aids such as triallyl isocyanurate and triallyl isocyanate. The amount of these crosslinking aids is usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, and usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a crosslinking adjuvant, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.

更に、EVA樹脂の安定性を向上する目的で、EVA樹脂組成物に、例えばハイドロキノン;ハイドロキノンモノメチルエーテル;p−ベンゾキノン;メチルハイドロキノンなどを含有させてもよい。これらの配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常5重量部以下である。
しかし、EVA樹脂の架橋処理には1〜2時間程度の比較的長時間を要するため、薄膜太陽電池14の生産速度および生産効率を低下させる原因となる場合がある。また、長期間使用の際には、EVA樹脂組成物の分解ガス(酢酸ガス)またはEVA樹脂自体が有する酢酸ビニル基が、太陽電池素子6に悪影響を与えて発電効率が低下させる場合がある。そこで、封止材5としては、EVAフィルムの他に、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体のフィルムを用いることもできる。この共重合体としては、例えば、下記成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。
Furthermore, for the purpose of improving the stability of the EVA resin, the EVA resin composition may contain, for example, hydroquinone; hydroquinone monomethyl ether; p-benzoquinone; methyl hydroquinone. These compounding quantities are normally 5 weight part or less with respect to 100 weight part of EVA resin.
However, since the EVA resin cross-linking process requires a relatively long time of about 1 to 2 hours, it may cause a reduction in the production rate and production efficiency of the thin-film solar cell 14. Further, when used for a long period of time, the decomposition gas (acetic acid gas) of the EVA resin composition or the vinyl acetate group of the EVA resin itself may adversely affect the solar cell element 6 and reduce the power generation efficiency. Therefore, as the sealing material 5, in addition to the EVA film, a copolymer film made of a propylene / ethylene / α-olefin copolymer can also be used. As this copolymer, the thermoplastic resin composition with which the following component 1 and the component 2 were mix | blended is mentioned, for example.

・成分1:プロピレン系重合体が、通常0重量部以上、好ましくは10重量部以上であり、また、通常70重量部以下、好ましくは50重量部以下。
・成分2:軟質プロピレン系共重合体が、30重量部以上、好ましくは50重量部以上であり、また、通常100重量部以下、好ましくは90重量部以下。
なお、成分1および成分2の合計量は100重量部である。上記のように、成分1および成分2が好ましい範囲にあると、封止材5のシートへの成形性が良好であるとともに、得られる封止材5の耐熱性、透明性および柔軟性が良好となり、薄膜太陽電池14に好適である。
Component 1: The propylene-based polymer is usually 0 part by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, and usually 70 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less.
-Component 2: A soft propylene-type copolymer is 30 weight part or more, Preferably it is 50 weight part or more, and is 100 weight part or less normally, Preferably it is 90 weight part or less.
The total amount of component 1 and component 2 is 100 parts by weight. As described above, when component 1 and component 2 are in a preferred range, the moldability of the encapsulant 5 into a sheet is good, and the resulting encapsulant 5 has good heat resistance, transparency, and flexibility. Therefore, it is suitable for the thin film solar cell 14.

上記の成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物は、メルトフローレート(ASTM D 1238、230度、荷重2.16kg)が、通常0.0001g/10分以上であり、また、通常1000g/10分以下、好ましくは900g/10分以下、より好ましくは800g/10分以下である。
成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物の融点は、通常100℃以上、好ましくは110℃以上である。また通常140℃以下、好ましくは135℃以下である。
The thermoplastic resin composition in which the above component 1 and component 2 are blended has a melt flow rate (ASTM D 1238, 230 degrees, load 2.16 kg) of usually 0.0001 g / 10 min or more. It is 1000 g / 10 min or less, preferably 900 g / 10 min or less, more preferably 800 g / 10 min or less.
The melting point of the thermoplastic resin composition containing component 1 and component 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. or higher. Moreover, it is 140 degrees C or less normally, Preferably it is 135 degrees C or less.

また成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物の密度は、0.98g/cm以下が好ましく、0.95g/cm以下がより好ましく、0.94g/cm以下がさらに好ましい。
この封止材5においては、上記成分1および成分2に、プラスチックなどに対する接着促進剤としてカップリング剤を配合することが可能である。カップリング剤は、シラン系、チタネート系、クロム系の各カップリング剤が好ましく用いられ、特にシラン系のカップリング剤(シランカップリング剤)が好適に用いられる。
Density of The thermoplastic resin composition Components 1 and 2 were compounded is preferably from 0.98 g / cm 3 or less, more preferably 0.95 g / cm 3 or less, more preferably 0.94 g / cm 3 or less .
In this sealing material 5, it is possible to mix | blend a coupling agent with the said component 1 and component 2 as an adhesion promoter with respect to a plastics. As the coupling agent, silane, titanate, and chromium coupling agents are preferably used, and a silane coupling agent (silane coupling agent) is particularly preferably used.

上記シランカップリング剤としては公知のものが使用でき、特に制限はないが、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシーエトキシシラン)、γ−グリシドキシプロピルートリピルトリーメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。なお、カップリング剤は1種を用
いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Known silane coupling agents can be used and are not particularly limited. For example, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (β-methoxy-ethoxysilane), γ-glycidoxypropyl-tri Examples include piltrimethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane. In addition, 1 type may be used for a coupling agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、これらは熱可塑性樹脂組成物(成分1および成分2の合計量)100重量部に対して、上記シランカップリング剤を通常0.1重量部以上、また、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下含むことが望ましい。
また、上記カップリング剤は、有機過酸化物を用いて、当該熱可塑性樹脂組成物にグラフト反応させてもよい。この場合、熱可塑性樹脂組成物(成分1および成分2の合計量)100重量部に対して、上記カップリング剤を0.1〜5重量部含むことが望ましい。シラングラフト化された熱可塑性樹脂組成物を用いても、ガラス、プラスチックに対して、シランカップリング剤ブレンドと同等以上の接着性が得られる。
These are usually 0.1 parts by weight or more, usually 5 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight of the silane coupling agent, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of Component 1 and Component 2). It is desirable to contain 3 parts by weight or less.
The coupling agent may be grafted to the thermoplastic resin composition using an organic peroxide. In this case, it is desirable that 0.1 to 5 parts by weight of the coupling agent is included with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of component 1 and component 2). Even if a silane-grafted thermoplastic resin composition is used, the same or better adhesiveness as that of the silane coupling agent blend can be obtained for glass and plastic.

有機過酸化物を用いる場合、有機過酸化物は、熱可塑性樹脂組成物(成分1および成分2の合計量)100重量部に対して、通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上、また、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下である。
また、封止材5としてエチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体を用いることもできる。この共重合体としては、下記に示す成分Aおよび成分Bからなる封止材用樹脂組成物と基材とを積層してなる、ホットタック性が5〜25℃のラミネートフィルムが例示される。
When the organic peroxide is used, the organic peroxide is usually 0.001 part by weight or more, preferably 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of Component 1 and Component 2). Part or more, and usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less.
Further, a copolymer made of an ethylene / α-olefin copolymer can be used as the sealing material 5. Examples of the copolymer include a laminate film having a hot tack property of 5 to 25 ° C., which is formed by laminating a resin composition for a sealing material comprising the following components A and B and a substrate.

・成分A:エチレン系樹脂。
・成分B:以下の(a)〜(d)の性状を有するエチレンとα−オレフィンとの共重合体。
(a)密度が0.86〜0.935g/cm
(b)メルトフローレート(MFR)が1〜50g/10分。
Component A: ethylene resin.
Component B: a copolymer of ethylene and an α-olefin having the following properties (a) to (d).
(A) Density is 0.86-0.935 g / cm 3 .
(B) Melt flow rate (MFR) is 1 to 50 g / 10 min.

(c)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られる溶出曲線のピークが1つであり;該ピーク温度が100℃以下である。
(d)温度上昇溶離分別(TREF)による積分溶出量が、90℃のとき90%以上である。
成分Aと成分Bとの配合割合(成分A/成分B)は、重量比で、通常50/50以上、好ましくは55/45以上、より好ましくは60/40以上であり、また、通常99/1以下、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下である。成分Bの配合量を多くすることで透明性やヒートシール性が高まる傾向にあり、成分Bの配合量を少なくすることでフィルムの作業性が高まる傾向にある。
(C) There is one peak in the elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF); the peak temperature is 100 ° C. or lower.
(D) The integrated elution amount by temperature rising elution fractionation (TREF) is 90% or more at 90 ° C.
The blending ratio (component A / component B) of component A and component B is usually 50/50 or more, preferably 55/45 or more, more preferably 60/40 or more, and usually 99 / 1 or less, preferably 90/10 or less, more preferably 85/15 or less. Increasing the amount of component B tends to increase transparency and heat sealability, and decreasing the amount of component B tends to increase the workability of the film.

成分Aと成分Bを配合して生成される封止材用樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は、通常2g/10分以上、好ましくは3g/10分以上であり、通常50g/10分以下、好ましくは40g/10分以下である。なおMFRの測定と評価は、JIS K7210(190℃、2.16kg荷重)に準拠する方法によって実施することができる。   The melt flow rate (MFR) of the resin composition for a sealing material produced by blending component A and component B is usually 2 g / 10 minutes or more, preferably 3 g / 10 minutes or more, and usually 50 g / 10 minutes. Hereinafter, it is preferably 40 g / 10 min or less. In addition, the measurement and evaluation of MFR can be implemented by the method based on JISK7210 (190 degreeC, 2.16kg load).

封止材用樹脂組成物の融点は、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上であり、また、通常300℃以下、好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池14の使用時に融解・劣化する可能性を低減できる。
封止材用樹脂組成物の密度は、0.80g/cm以上が好ましく、0.85g/cm以上がより好ましく、また、0.98g/cm以下が好ましく、0.95g/cm以下がより好ましく、0.94g/cm以下がさらに好ましい。なお、密度の測定と評価は、JIS K7112に準拠する方法によって実施することができる。
The melting point of the encapsulant resin composition is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, and is usually 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower. By increasing the melting point, the possibility of melting and deterioration during use of the thin-film solar cell 14 can be reduced.
The density of the resin composition for a sealing material is preferably 0.80 g / cm 3 or more, more preferably 0.85 g / cm 3 or more, and preferably 0.98 g / cm 3 or less, 0.95 g / cm 3. The following is more preferable, and 0.94 g / cm 3 or less is more preferable. The measurement and evaluation of density can be performed by a method based on JIS K7112.

さらに、エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた封止材5において、前記プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた場合と同様に、カップリング剤を用いることが可能である。
上述した封止材5は、材料由来の分解ガスを発生することがないため、太陽電池素子6への悪影響がなく、良好な耐熱性、機械強度、柔軟性(太陽電池封止性)および透明性を有する。また、材料の架橋工程を必要としないため、シート成形時および薄膜太陽電池100の製造時間が大きく短縮できるとともに、使用後の薄膜太陽電池14のリサイクルも容易となる。
Further, in the encapsulant 5 using the ethylene / α-olefin copolymer, a coupling agent can be used as in the case of using the propylene / ethylene / α-olefin copolymer.
Since the sealing material 5 described above does not generate a decomposition gas derived from the material, the solar cell element 6 is not adversely affected, and has good heat resistance, mechanical strength, flexibility (solar cell sealing property), and transparency. Have sex. Further, since no material cross-linking step is required, the manufacturing time of the thin film solar cell 100 during sheet molding can be greatly reduced, and the thin film solar cell 14 after use can be easily recycled.

なお、封止材5は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。また、封止材5は単層フィルムにより形成されていても良いが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
封止材5の厚みは、通常2μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、また、通常500μm以下、好ましくは300μm以下、より好ましくは100μm以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた光線透過率が高まる傾向にある。
In addition, the sealing material 5 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. Moreover, although the sealing material 5 may be formed with the single layer film, the laminated | multilayer film provided with the film of 2 or more layers may be sufficient as it.
The thickness of the sealing material 5 is usually 2 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 500 μm or less, preferably 300 μm or less, more preferably 100 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility and light transmittance.

封止材5を設ける位置に制限は無いが、通常は太陽電池素子6を挟み込むように設ける。太陽電池素子6を確実に保護するためである。本実施形態では、太陽電池素子6の正面及び背面にそれぞれ封止材5及び封止材7を設けるようにしている。
[太陽電池素子6]
太陽電池素子6は、先日の光電変換素子と同様である。
Although there is no restriction | limiting in the position which provides the sealing material 5, Usually, it provides so that the solar cell element 6 may be inserted | pinched. This is for reliably protecting the solar cell element 6. In this embodiment, the sealing material 5 and the sealing material 7 are provided on the front surface and the back surface of the solar cell element 6, respectively.
[Solar cell element 6]
The solar cell element 6 is the same as the photoelectric conversion element of the other day.

・太陽電池素子同士の接続
太陽電池素子6は、薄膜太陽電池14の1個あたり1個だけを設けてもよいが、通常は2個以上の太陽電池素子6を設ける。具体的な太陽電池素子6の個数は任意に設定すればよい。太陽電池素子6を複数設ける場合、太陽電池素子6はアレイ状に並べて設けられていることが多い。
・ Connection between solar cell elements
Although only one solar cell element 6 may be provided for each thin film solar cell 14, usually two or more solar cell elements 6 are provided. The specific number of solar cell elements 6 may be set arbitrarily. When a plurality of solar cell elements 6 are provided, the solar cell elements 6 are often arranged in an array.

太陽電池素子6を複数設ける場合、通常は、太陽電池素子6同士は電気的に接続され、接続された一群の太陽電池素子6から生じた電気を端子(図示せず)から取り出すようになっていて、この際、電圧を高めるため通常は、太陽電池素子は直列に接続される。
このように太陽電池素子6同士を接続する場合には、太陽電池素子6間の距離は小さいことが好ましく、ひいては、太陽電池素子6と太陽電池素子6との間の隙間は狭いことが好ましい。太陽電池素子6の受光面積を広くして受光量を増加させ、薄膜太陽電池14の発電量を増加させるためである。
When a plurality of solar cell elements 6 are provided, the solar cell elements 6 are usually electrically connected to each other, and electricity generated from the connected group of solar cell elements 6 is taken out from a terminal (not shown). At this time, the solar cell elements are usually connected in series in order to increase the voltage.
Thus, when connecting the solar cell elements 6, it is preferable that the distance between the solar cell elements 6 is small, and the clearance between the solar cell element 6 and the solar cell element 6 is preferably narrow. This is because the light receiving area of the solar cell element 6 is widened to increase the amount of received light, and the amount of power generated by the thin film solar cell 14 is increased.

[封止材7]
封止材7は、上述した封止材5と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他は封止材7と同様のものを同様に用いることができる。
また、太陽電池素子6よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
[Encapsulant 7]
The sealing material 7 is a film similar to the sealing material 5 described above, and the same material as the sealing material 7 can be used in the same manner except that the arrangement position is different.
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used.

[ゲッター材フィルム8]
ゲッター材フィルム8は、上述したゲッター材フィルム4と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他はゲッター材フィルム4と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。
また、太陽電池素子6よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。また使用する水分あるいは酸素吸収剤をゲッター材フィルム4よりも多く含有するフィルムを用いることも可能となる
。このような吸収剤としては、水分吸収剤としてCaO、BaO、Zr−Al−BaO、酸素の吸収剤として活性炭、モレキュラーシーブなどが挙げられる。
[Getter material film 8]
The getter material film 8 is the same film as the getter material film 4 described above, and the same material as the getter material film 4 can be used as necessary, except for the arrangement position.
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used. It is also possible to use a film containing more water or oxygen absorbent than the getter material film 4. Examples of such absorbents include CaO, BaO, Zr-Al-BaO as moisture absorbents, and activated carbon, molecular sieves, etc. as oxygen absorbents.

[ガスバリアフィルム9]
ガスバリアフィルム9は、上述したガスバリアフィルム3と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他はガスバリアフィルム9と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。
また、太陽電池素子6よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
[Gas barrier film 9]
The gas barrier film 9 is the same film as the gas barrier film 3 described above, and the same material as the gas barrier film 9 can be used as necessary except that the arrangement position is different.
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used.

[バックシート10]
バックシート10は、上述した耐候性保護フィルム1と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他は耐候性保護フィルム1と同様のものを同様に用いることができる。また、このバックシート10が水及び酸素を透過させ難いものであれば、バックシート10をガスバリア層として機能させることも可能である。
[Backsheet 10]
The back sheet 10 is the same film as the weather-resistant protective film 1 described above, and the same material as the weather-resistant protective film 1 can be used in the same manner except that the arrangement position is different. In addition, if the back sheet 10 is difficult to permeate water and oxygen, the back sheet 10 can also function as a gas barrier layer.

また、太陽電池素子6よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。このため、バックシート10としては、以下に説明するもの(i)〜(iv)を用いることが特に好ましい。
(i)バックシート10としては、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性に優れた各種の樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、その他等の各種の樹脂のシートを使用することができる。これらの樹脂のシートの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂のシートを使用することが好ましい。なお、これらは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used. For this reason, it is particularly preferable to use the following (i) to (iv) as the backsheet 10.
(I) As the back sheet 10, various resin films or sheets excellent in strength and excellent in weather resistance, heat resistance, water resistance, and light resistance can be used. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine Resins, poly (meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyamideimide resins, polyarylphthalate resins Sheet of various resins such as silicone resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyurethane resin, acetal resin, cellulose resin, etc. It is possible to use. Among these resin sheets, it is preferable to use a fluorine resin, a cyclic polyolefin resin, a polycarbonate resin, a poly (meth) acrylic resin, a polyamide resin, or a polyester resin sheet. In addition, these may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(ii)バックシート10としては、金属薄膜を用いることもできる。例えば、腐蝕防止したアルミニウム金属箔、ステンレス製薄膜などが挙げられる。なお、前記の金属は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
(iii)バックシート10としては、例えばアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを
接着した防水性の高いシートを用いても良い。フッ素系樹脂としては、例えば、一弗化エチレン(商品名:テドラー,デュポン社製)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー(ETFE)、フッ化ビニリデン系樹脂(PVDF)、フッ化ビニル系樹脂(PVF)等が挙げられる。なお、フッ素系樹脂は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
(Ii) As the back sheet 10, a metal thin film can also be used. For example, corrosion-resistant aluminum metal foil, stainless steel thin film, and the like can be mentioned. In addition, the said metal may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
(Iii) As the back sheet 10, for example, a highly waterproof sheet in which a fluorine resin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil may be used. Examples of the fluorine resin include ethylene monofluoride (trade name: Tedlar, manufactured by DuPont), polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene (ETFE), and vinylidene fluoride resin. (PVDF), vinyl fluoride resin (PVF) and the like. In addition, 1 type may be used for fluororesin and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(iv)バックシート10としては、例えば、基材フィルムの片面あるは両面に、無機酸化物の蒸着膜を設け、更に、上記の無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルムの両面に、耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムを積層したものを用いてもよい。なお、通常は、基材フィルムにポリプロピレン系樹脂フィルムを積層する場合には、ラミネート用接着剤で張り合わせることで積層する。無機酸化物の蒸着膜を設けることで、水分、酸素等の侵
入を防止する防湿性に優れたバックシート10として使用できる。
(Iv) As the back sheet 10, for example, an inorganic oxide vapor-deposited film is provided on one side or both sides of the base film, and further, on both sides of the base film provided with the inorganic oxide vapor-deposited film, You may use what laminated | stacked the heat resistant polypropylene resin film. Usually, when a polypropylene resin film is laminated on the base film, the lamination is performed by laminating with a laminating adhesive. By providing an inorganic oxide vapor-deposited film, it can be used as a back sheet 10 having excellent moisture resistance that prevents intrusion of moisture, oxygen and the like.

・基材フィルム
基材フィルムとしては、基本的には、無機酸化物の蒸着膜等との密接着性に優れ、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性に優れた各種の樹脂のフィルムを使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムを使用することができる。中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂のフィルムを使用することが好ましい。
・ Base film
Basically, as the base film, various resin films having excellent close adhesion with an inorganic oxide vapor deposition film, etc., excellent strength, weather resistance, heat resistance, water resistance, and light resistance are used. Can be used. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine Resins, poly (meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyamideimide resins, polyaryl phthalate resins Silicone resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyurethane resin, acetal resin, cellulosic resin, etc. It is possible to use. Among these, it is preferable to use a film of a fluorine resin, a cyclic polyolefin resin, a polycarbonate resin, a poly (meth) acrylic resin, a polyamide resin, or a polyester resin.

上記のような各種の樹脂のフィルムのなかでも、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化ビニリデン系樹脂(PVDF)、または、フッ化ビニル系樹脂(PVF)等のフッ素系樹脂のフィルムを使用することがより好ましい。更に、このフッ素系樹脂のフィルムの中でも、特に、ポリフッ化ビニル系樹脂(PVF);テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー(ETFE)からなるフッ素系樹脂のフィルムが、強度等の観点から特に好ましい。なお、前記樹脂は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Among the various resin films described above, for example, a film of a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), vinylidene fluoride resin (PVDF), or vinyl fluoride resin (PVF) is used. More preferably it is used. Further, among the fluororesin films, in particular, a fluororesin film (PVF); a fluororesin film made of a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene (ETFE) is particularly preferable from the viewpoint of strength and the like. preferable. In addition, the said resin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、上記のような各種の樹脂のフィルムのなかでも、シクロペンタジエン及びその誘導体、シクロヘキサジエン及びその誘導体等の環状ポリオレフィン系樹脂のフィルムを使用することもより好ましい。
基材フィルムの膜厚としては、通常12μm以上、好ましくは20μm以上であり、また、通常300μm以下、好ましくは200μm以下である。
Of the various resin films as described above, it is more preferable to use a film of a cyclic polyolefin resin such as cyclopentadiene and a derivative thereof, cyclohexadiene and a derivative thereof.
The film thickness of the base film is usually 12 μm or more, preferably 20 μm or more, and is usually 300 μm or less, preferably 200 μm or less.

・無機酸化物の蒸着膜
無機酸化物の蒸着膜としては、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用可能である。例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、の酸化物の蒸着膜を使用することができる。この際、酸化ケイ素としては例えばSiO(x=1.0〜2.0)を用いることができ、酸化アルミニウムとしては例えばAlO(x=0.5〜1.5)を用いることができる。
・ Deposited film of inorganic oxide
As the inorganic oxide vapor-deposited film, basically any thin film on which a metal oxide is vapor-deposited can be used. For example, a deposited film of an oxide of silicon (Si) or aluminum (Al) can be used. At this time, for example, SiO x (x = 1.0 to 2.0) can be used as silicon oxide, and for example, AlO x (x = 0.5 to 1.5) can be used as aluminum oxide. .

なお、使用する金属及び無機酸化物の種類は1種でもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、通常50Å以上、好ましくは100Å以上であり、また、通常4000Å以下、好ましくは1000Å以下である。
蒸着膜の作製方法としては、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を用いることができる。具体例を挙げると、基材フィルムの一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマーガスを原料とし、キャリヤーガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
In addition, the kind of metal and inorganic oxide to be used may be 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
The film thickness of the inorganic oxide vapor deposition film is usually 50 mm or more, preferably 100 mm or more, and is usually 4000 mm or less, preferably 1000 mm or less.
As a method for forming the deposited film, a chemical vapor deposition method (chemical vapor deposition method, CVD method) such as a plasma chemical vapor deposition method, a thermal chemical vapor deposition method, or a photochemical vapor deposition method can be used. As a specific example, on one surface of the base film, a monomer gas for vapor deposition such as an organosilicon compound is used as a raw material, an inert gas such as argon gas or helium gas is used as a carrier gas, and oxygen is supplied. An oxygen oxide vapor or the like can be used as a gas, and a vapor deposition film of an inorganic oxide such as silicon oxide can be formed using a low temperature plasma chemical vapor deposition method using a low temperature plasma generator or the like.

・ポリプロピレン系樹脂フィルム
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体;プロピレンと他のモノマー(例えばα−オレフィン等)との共重合体を使用することができる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、アイソタクチック重合体を用いることもできる。
ポリプロピレン系樹脂の融点は通常164℃〜170℃であり、比重は通常0.90〜0.91であり、分子量は通常10万〜20万である。
-Polypropylene resin film As a polypropylene resin, the homopolymer of propylene; the copolymer of a propylene and another monomer (for example, alpha olefin etc.) can be used, for example. Moreover, an isotactic polymer can also be used as a polypropylene resin.
The melting point of the polypropylene resin is usually 164 ° C. to 170 ° C., the specific gravity is usually 0.90 to 0.91, and the molecular weight is usually 100,000 to 200,000.

ポリプロピレン系樹脂は、その結晶性により性質が大きく支配されるが、アイソタクチックの高いポリマーは、引っ張り強さ、衝撃強度に優れ、耐熱性、耐屈曲疲労強度を良好であり、かつ、加工性は極めて良好なものである。
・接着剤
基材フィルムにポリプロピレン系樹脂フィルムを積層する場合には、通常はラミネート用接着剤を用いる。これにより、基材フィルムとポリプロピレン系樹脂フィルムとはラミネート用接着剤層を介して積層されることになる。
Polypropylene resins are largely controlled by their crystallinity, but high isotactic polymers have excellent tensile strength and impact strength, good heat resistance and bending fatigue strength, and workability. Is very good.
·adhesive
When a polypropylene resin film is laminated on the base film, a laminating adhesive is usually used. Thereby, a base film and a polypropylene resin film are laminated | stacked via the adhesive bond layer for lamination.

ラミネート用接着剤層を構成する接着剤としては、例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、アミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型(メタ)アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等が挙げられる。なお、接着剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Examples of the adhesive constituting the adhesive layer for laminating include, for example, a polyvinyl acetate adhesive, a polyacrylate adhesive, a cyanoacrylate adhesive, an ethylene copolymer adhesive, a cellulose adhesive, and a polyester adhesive. Adhesives, polyamide adhesives, polyimide adhesives, amino resin adhesives, phenol resin adhesives, epoxy adhesives, polyurethane adhesives, reactive (meth) acrylic adhesives, silicone adhesives, etc. Is mentioned. In addition, 1 type may be used for an adhesive agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

上記の接着剤の組成系は、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの組成物形態でもよい。また、その性状は、フィルム・シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよい。さらに、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよいものである。
上記の接着剤は、例えば、ロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、その他等のコート法、あるいは、印刷法等によって施すことができる。そのコーティング量としては、乾燥状態で0.1g/m〜10g/mが望ましい。
The composition system of the adhesive may be any composition form such as an aqueous type, a solution type, an emulsion type, and a dispersion type. Further, the property may be any of film / sheet, powder, solid and the like. Furthermore, the bonding mechanism may be any form such as a chemical reaction type, a solvent volatilization type, a heat melting type, and a hot pressure type.
The adhesive can be applied by a coating method such as a roll coating method, a gravure roll coating method, a kiss coating method, or the like, or a printing method. As the amount of coating, 0.1g / m 2 ~10g / m 2 is desirable in the dry state.

[シール材11]
シール材11は、上述した耐候性保護フィルム1、紫外線カットフィルム2、ガスバリアフィルム3、ゲッター材フィルム4、封止材5、封止材7、ゲッター材フィルム8、ガスバリアフィルム9及びバックシート10の縁部をシールして、これらのフィルムで被覆された空間内に湿気及び酸素が浸入しないようにシールする部材である。
[Sealant 11]
The sealing material 11 includes the weatherproof protective film 1, the ultraviolet cut film 2, the gas barrier film 3, the getter material film 4, the sealing material 5, the sealing material 7, the getter material film 8, the gas barrier film 9, and the back sheet 10. It is a member that seals the edge so that moisture and oxygen do not enter the space covered with these films.

シール材11に要求される防湿能力の程度は、単位面積(1m)の1日あたりの水蒸気透過率が0.1g/m/day以下であることが好ましく、0.05g/m/day以下であることがより好ましい。従来はこのように高い防湿能力を有するシール材11の実装が困難であったため、化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子のように優れた太陽電池素子を備えた太陽電池を実現することが困難であったが、このようなシール材11を適用することにより化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子の優れた性質を活かした薄膜太陽電池14の実施が容易となる。 The degree of moisture capacity required for the sealing member 11 is preferably water vapor transmission rate per day unit area (1 m 2) is not more than 0.1g / m 2 / day, 0.05g / m 2 / More preferably, it is not more than day. Conventionally, since it has been difficult to mount the sealing material 11 having such a high moisture-proof capability, it is possible to realize a solar cell including an excellent solar cell element such as a compound semiconductor solar cell element and an organic solar cell element. Although it was difficult, the implementation of the thin-film solar cell 14 utilizing the excellent properties of the compound semiconductor solar cell element and the organic solar cell element is facilitated by applying such a sealing material 11.

さらに、薄膜太陽電池14は光を受けて熱せされることが多いため、シール材11も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、シール材11の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常250℃以下、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。融点が低すぎると薄膜太陽電池14の使用時にシール材11が融解する可能性がある。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the sealing material 11 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the sealing material 11 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower. If the melting point is too low, the sealing material 11 may melt when the thin film solar cell 14 is used.

シール材11を構成する材料としては、例えば、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂等のポリマーが挙げられる。
なお、シール材11は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。
シール材11は、少なくともガスバリアフィルム3,9の縁部をシールできる位置に設ける。これにより、少なくともガスバリアフィルム3,9及びシール材11で囲まれた空間を密閉し、この空間内に湿気及び酸素が侵入しないようにすることができる。
Examples of the material constituting the sealing material 11 include polymers such as a fluorine resin, a silicone resin, and an acrylic resin.
In addition, the sealing material 11 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials.
The sealing material 11 is provided at a position where at least the edges of the gas barrier films 3 and 9 can be sealed. Thereby, the space surrounded by at least the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11 can be sealed, and moisture and oxygen can be prevented from entering the space.

このシール材11を形成する方法に制限は無いが、例えば、材料を耐候性保護フィルム1とバックシート10との間に注入することにより形成できる。形成方法の具体例を挙げると、以下の方法が挙げられる。
即ち、例えば封止材5の硬化が進行する途中で、半硬化状態の薄膜太陽電池14を前記ラミネート装置から取り出し、太陽電池素子6の外周部であって耐候性保護シート1とバックシート10との間の部分に液状のポリマーを注入し、このポリマーを封止材5と共に硬化させればよい。また、封止材5の硬化が終了した後にラミネート装置から取り出して単独で硬化させてもよい。なお、前記のポリマーを架橋・硬化させるための温度範囲は通常130℃以上、好ましくは140℃以上であり、通常180℃以下、好ましくは170℃以下である。
Although there is no restriction | limiting in the method of forming this sealing material 11, For example, it can form by inject | pouring material between the weather-resistant protective film 1 and the back sheet | seat 10. FIG. Specific examples of the forming method include the following methods.
That is, for example, while the curing of the sealing material 5 proceeds, the semi-cured thin-film solar cell 14 is taken out from the laminating apparatus, and is the outer peripheral portion of the solar cell element 6, which is the weatherproof protective sheet 1 and the back sheet 10. A liquid polymer may be injected into a portion between the two and the polymer may be cured together with the sealing material 5. Further, after the sealing material 5 has been cured, it may be taken out from the laminating apparatus and cured alone. The temperature range for crosslinking and curing the polymer is usually 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, and is usually 180 ° C. or lower, preferably 170 ° C. or lower.

[寸法等]
本実施形態の薄膜太陽電池14は、通常、膜状の薄い部材である。このように膜状の部材として薄膜太陽電池14を形成することにより、薄膜太陽電池14を建材、自動車、インテリア等に容易に設置できるようになっている。薄膜太陽電池14は、軽く、割れにくく、従って安全性の高い太陽電池が得られ、また曲面にも適用可能であるため更に多くの用途に使用しうる。薄くて軽いため輸送や保管など流通面でも好ましい。更に、膜状であるためロール・トゥ・ロール式の製造が可能であり大幅なコストカットが可能である。
[Dimensions]
The thin film solar cell 14 of the present embodiment is usually a thin film member. By forming the thin film solar cell 14 as a film-like member in this way, the thin film solar cell 14 can be easily installed in building materials, automobiles, interiors, and the like. The thin-film solar cell 14 is light and difficult to break, and thus a highly safe solar cell can be obtained and can be applied to a curved surface, so that it can be used for more applications. Since it is thin and light, it is preferable in terms of distribution such as transportation and storage. Furthermore, since it is in the form of a film, it can be manufactured in a roll-to-roll manner, and the cost can be greatly reduced.

薄膜太陽電池14の具体的な寸法に制限は無いが、その厚みは、通常300μm以上、好ましくは500μm以上、より好ましくは700μm以上であり、また、通常3000μm以下、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1500μm以下である。
[製造方法]
本実施形態の薄膜太陽電池14の製造方法に制限は無いが、例えば、耐候性保護フィルム1とバックシート10との間に、1個又は2個以上の太陽電池素子6を直列または並列接続したものを、紫外線カットフィルム2、ガスバリアフィルム3、9、ゲッター材フィルム4、8及び封止材5、7と共に一般的な真空ラミネート装置でラミネートすることで製造できる。この際、加熱温度は通常130℃以上、好ましくは140℃以上であり、通常180℃以下、好ましくは170℃以下である。また、加熱時間は通常10分以上、好ましくは20分以上であり、通常100分以下、好ましくは90分以下である。圧力は通常0.001MPa以上、好ましくは0.01MPa以上であり、通常0.2MPa以下、好ましくは0.1MPa以下である。圧力をこの範囲とすることで封止を確実に行い、かつ、端部からの封止材5,7がはみ出しや過加圧による膜厚低減を抑え、寸法安定性を確保しうる。
Although there is no restriction | limiting in the specific dimension of the thin film solar cell 14, The thickness is 300 micrometers or more normally, Preferably it is 500 micrometers or more, More preferably, it is 700 micrometers or more, Moreover, it is 3000 micrometers or less normally, Preferably it is 2000 micrometers or less, More preferably. It is 1500 micrometers or less.
[Production method]
Although there is no restriction | limiting in the manufacturing method of the thin film solar cell 14 of this embodiment, For example, between the weather-resistant protective film 1 and the back sheet | seat 10, the 1 or 2 or more solar cell element 6 was connected in series or in parallel. The product can be manufactured by laminating with a general vacuum laminating apparatus together with the ultraviolet cut film 2, the gas barrier films 3, 9, the getter material films 4, 8, and the sealing materials 5, 7. At this time, the heating temperature is usually 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, and is usually 180 ° C. or lower, preferably 170 ° C. or lower. The heating time is usually 10 minutes or longer, preferably 20 minutes or longer, usually 100 minutes or shorter, preferably 90 minutes or shorter. The pressure is usually 0.001 MPa or more, preferably 0.01 MPa or more, and usually 0.2 MPa or less, preferably 0.1 MPa or less. By setting the pressure within this range, sealing can be performed reliably, and the sealing materials 5 and 7 from the end can be prevented from protruding and film thickness reduction due to overpressure can be suppressed, and dimensional stability can be ensured.

[用途]
上述した薄膜太陽電池14の用途に制限はなく任意である。例えば、図3に模式的に示すように、何らかの基材12上に薄膜太陽電池14を設けた太陽電池ユニット13を用意し、これを使用場所に設置して用いればよい。具定例を挙げると、基材12として建材用板材を使用した場合、この板材の表面に薄膜太陽電池14を設けて太陽電池ユニット13として太陽電池パネルを作製し、この太陽電池パネルを建物の外壁等に設置して使用すれ
ばよい。
[Usage]
There is no restriction | limiting in the use of the thin film solar cell 14 mentioned above, It is arbitrary. For example, as schematically shown in FIG. 3, a solar cell unit 13 in which a thin film solar cell 14 is provided on some base material 12 may be prepared and used by being installed at a place of use. As a specific example, when a building material plate is used as the base material 12, a thin-film solar cell 14 is provided on the surface of the plate material to produce a solar cell panel as the solar cell unit 13, and this solar cell panel is attached to the outer wall of the building. It can be installed and used.

基材12は太陽電池素子6を支持する支持部材である。基材12を形成する材料としては、例えば、ガラス、サファイア、チタニア等の無機材料;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂フィルム、塩化ビニル、ポリエチレン、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン等の有機材料;紙、合成紙等の紙材料;ステンレス、チタン、アルミニウム等の金属に、絶縁性を付与するために表面をコート或いはラミネートしたもの等の複合材料;などが挙げられる。なお、基材の材料は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、これら有機材料あるいは紙材料に炭素繊維を含ませ、機械的強度を補強させても良い。   The substrate 12 is a support member that supports the solar cell element 6. Examples of the material for forming the substrate 12 include inorganic materials such as glass, sapphire, and titania; polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyimide, nylon, polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, fluorine. Organic materials such as resin films, vinyl chloride, polyethylene, cellulose, polyvinylidene chloride, aramid, polyphenylene sulfide, polyurethane, polycarbonate, polyarylate, polynorbornene; paper materials such as paper and synthetic paper; metals such as stainless steel, titanium, and aluminum In addition, a composite material such as a material whose surface is coated or laminated in order to impart insulating properties may be used. In addition, 1 type may be used for the material of a base material, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio. Moreover, carbon fiber may be included in these organic materials or paper materials to reinforce the mechanical strength.

本発明の薄膜太陽電池を適用する分野の例を挙げると、建材用太陽電池、自動車用太陽電池、インテリア用太陽電池、鉄道用太陽電池、船舶用太陽電池、飛行機用太陽電池、宇宙機用太陽電池、家電用太陽電池、携帯電話用太陽電池、玩具用太陽電池などに用いて好適である。具体例として以下のようなものを挙げることができる。
1.建築用途
1.1ハウス屋根材として太陽電池
基材として屋根用板材等を使用した場合、この板材の表面に薄膜太陽電池を設けて太陽電池ユニットとして太陽電池パネルを作製し、この太陽電池パネルをハウスの屋根の上に設置して使用すればよい。また、基材として瓦を直接用いることもできる。本発明の太陽電池が柔軟性を有するという特性を生かし、瓦の曲線に密着させることができるので好適である。
Examples of fields to which the thin film solar cell of the present invention is applied include solar cells for building materials, solar cells for automobiles, solar cells for interiors, solar cells for railways, solar cells for ships, solar cells for airplanes, solar cells for spacecraft. It is suitable for use in batteries, solar cells for home appliances, solar cells for mobile phones, solar cells for toys, and the like. Specific examples include the following.
1. Architectural use
1.1 Solar cell as house roofing material
When a roof plate or the like is used as the base material, a thin film solar cell is provided on the surface of the plate material to produce a solar cell panel as a solar cell unit, and this solar cell panel is installed on the roof of the house. That's fine. Moreover, a roof tile can also be used directly as a base material. The solar cell of the present invention is suitable because it can be brought into close contact with the roof tiles by taking advantage of its flexibility.

1.2屋上
ビルの屋上に取り付けることもできる。基材上に薄膜太陽電池を設けた太陽電池ユニットを用意し、これをビルの屋上に設置することもできる。この時基材とともに防水シートを併用し、防水作用を有するのが望ましい。さらに、本発明の薄膜太陽電池が柔軟性を有するという特性を生かし、平面ではない屋根、例えば折半屋根に密着させることもできる。この場合も防水シートを併用するのが望ましい。
1.2 Rooftop
It can also be installed on the roof of a building. A solar cell unit in which a thin film solar cell is provided on a base material can be prepared and installed on the roof of a building. At this time, it is desirable to use a waterproof sheet together with the base material to have a waterproof action. Furthermore, taking advantage of the property that the thin film solar cell of the present invention has flexibility, it can be brought into close contact with a non-planar roof, for example, a folded half roof. In this case, it is desirable to use a waterproof sheet in combination.

1.3トップライト
エントランスや吹き抜け部分に外装として本発明の薄膜太陽電池を用いることもできる。何らかのデザイン処理を施されたエントランス等は曲線が用いられている場合が多く、そのような場合において本発明の薄膜太陽電池の柔軟性が生かされる。またエントランス等ではシースルーである場合があり、このような場合には、有機太陽電池の緑色系の色合いが、環境対策が重要視される時代において意匠的な美観も得られるので好適である。
1.3 Top light
The thin-film solar cell of the present invention can also be used as an exterior at the entrance or a blow-off portion. Curves are often used for entrances and the like that have undergone some design processing, and in such a case, the flexibility of the thin film solar cell of the present invention is utilized. In addition, there is a case of see-through in an entrance or the like. In such a case, the green color of the organic solar cell is suitable because a design aesthetic can be obtained in an era when environmental measures are regarded as important.

1.4壁
基材として建材用板材を使用した場合、この板材の表面に薄膜太陽電池を設けて太陽電池ユニットとして太陽電池パネルを作製し、この太陽電池パネルを建物の外壁等に設置して使用すればよい。また、カーテンウオールに設置することもできる。その他、スパンドレルや方立等への取り付けも可能である。
1.4 Wall
When a building material plate is used as the base material, a thin film solar cell is provided on the surface of the plate material to produce a solar cell panel as a solar cell unit, and this solar cell panel may be installed on the outer wall of a building and used. . It can also be installed on curtain walls. In addition, it can be attached to a spandrel or a vertical.

この場合、基材の形状に制限はないが、通常は板材を使用する。また、基材の材料、寸法等は、その使用環境に応じて任意に設定すればよい。このような基材の例を挙げると、アルポリック(登録商標;三菱樹脂製)などが挙げられる。
1.5窓
また、シースルーの窓に使用することもできる。有機太陽電池の緑色系の色合いが、環境対策が重要視される時代において意匠的な美観も得られるので好適である。
In this case, the shape of the substrate is not limited, but a plate material is usually used. Moreover, what is necessary is just to set the material of a base material, a dimension, etc. arbitrarily according to the use environment. As an example of such a substrate, Alpolic (registered trademark; manufactured by Mitsubishi Plastics) and the like can be mentioned.
1.5 windows
It can also be used for see-through windows. The green color of the organic solar cell is preferable because a design aesthetic can be obtained in an era when environmental measures are important.

1.6その他
その他建築の外装としてひさし、ルーバー、手摺等にも使用できる。このような場合においても、本発明の薄膜太陽電池の柔軟性が、これら用途にとり好適である。
2.内装
本発明の薄膜太陽電池はブラインドのスラットに取り付けることもできる。本発明の薄膜太陽電池は軽量であり、柔軟性に富むことから、このような用途が可能となる。また、内容用窓についても有機太陽電池素子がシースルーである特性を生かし使用することができる。
1.6 Other
It can also be used for eaves, louvers, handrails, etc. Even in such a case, the flexibility of the thin film solar cell of the present invention is suitable for these applications.
2. Interior
The thin film solar cell of the present invention can also be attached to a blind slat. Since the thin-film solar cell of the present invention is lightweight and rich in flexibility, such a use is possible. Further, the contents window can be used by utilizing the characteristic that the organic solar cell element is see-through.

3.野菜工場
蛍光灯などの照明光を活用する植物工場の設置件数は増えているが,照明に掛かる電気代や光源の交換費用などによって栽培コストを引き下げにくいというのが現状である。そこで本発明の薄膜太陽電池を野菜工場に設置し、LEDまたは蛍光灯と組み合わせた照明システムを作製することができる。
3. Vegetable factory
Although the number of plant factories that use illumination light such as fluorescent lamps has increased, the current situation is that it is difficult to reduce cultivation costs due to the cost of electricity for lighting and replacement costs for light sources. Then, the thin film solar cell of this invention can be installed in a vegetable factory, and the illumination system combined with LED or the fluorescent lamp can be produced.

このとき蛍光灯よりも寿命が長いLEDと本発明の太陽電池を組み合わせた照明システムを用いることで、照明に要するコストを現状に比べて30%程度減らせることができるので好適である。
また、野菜等を一定温度で輸送するリーファー・コンテナ (reefer container)の屋根や側壁に本発明の太陽電池を用いることもできる。
At this time, it is preferable to use an illumination system that combines an LED having a longer life than a fluorescent lamp and the solar cell of the present invention, because the cost required for illumination can be reduced by about 30% compared to the current situation.
Moreover, the solar cell of this invention can also be used for the roof and side wall of the reefer container (reefer container) which conveys vegetables etc. at fixed temperature.

4.道路資材・土木
本発明の薄膜太陽電池は、駐車場の外壁や高速道路の遮音壁や浄水場の外壁等にも用いることができる。
5.自動車
本発明の薄膜太陽電池は、自動車のボンネット、ルーフ、トランクリッド、ドア、フロントフェンダー、リアフェンダー、ピラー、バンパー、バックミラーなどの表面に用いることができる。得られた電力は走行用モータ、モータ駆動用バッテリー、電装品及び電装品用バッテリーのいずれに供給することができる。太陽電池パネルにおける発電状況と該走行用モータ、該モータ駆動用バッテリー、該電装品及び該電装品用バッテリーにおける電力使用状況とに合わせて選択する制御手段とを備えることで、得られた電力が適正にかつ効率的に使用することができる
前記の場合、基材12の形状に制限はないが、通常は板材を使用する。また、基材12の材料、寸法等は、その使用環境に応じて任意に設定すればよい。
4). Road materials and civil engineering
The thin film solar cell of the present invention can be used for an outer wall of a parking lot, a sound insulation wall of an expressway, an outer wall of a water purification plant, and the like.
5). Car
The thin film solar cell of the present invention can be used on the surfaces of automobile bonnets, roofs, trunk lids, doors, front fenders, rear fenders, pillars, bumpers, rearview mirrors and the like. The obtained electric power can be supplied to any of a traveling motor, a motor driving battery, an electrical component, and an electrical component battery. By providing the power generation status in the solar cell panel and the control means for selecting according to the power usage status in the motor for driving, the battery for driving the motor, the electrical equipment, and the battery for electrical equipment, the obtained power is Can be used properly and efficiently
In the above case, the shape of the substrate 12 is not limited, but a plate material is usually used. Moreover, what is necessary is just to set the material of the base material 12, a dimension, etc. arbitrarily according to the use environment.

このような基材12の例を挙げると、アルポリック(登録商標;三菱樹脂製)などが挙げられる。   Examples of such a substrate 12 include Alpolic (registered trademark; manufactured by Mitsubishi Plastics).

以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の例に限定されるものではない。
なお、以下において、各種分析測定方法の詳細は次の通りである。
<ガラス転移温度>
試料を約4mgアルミニウム製試料容器に入れ、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の示差熱走査熱量分析装置を用いて、Nガス50ml/min、昇温速度10℃/minの条件で測定することにより求めた。
Examples The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
In the following, details of various analytical measurement methods are as follows.
<Glass transition temperature>
Put the sample in a sample container made of about 4 mg aluminum, and measure it under the conditions of N 2 gas 50 ml / min and temperature rising rate 10 ° C./min using a differential thermal scanning calorimeter manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd. Determined by

<イオン化ポテンシャル>
試料のクロロホルム溶液を調整し、ITO基板にスピンコートで塗布(1000rpm、60s)するか、ITO基板に真空蒸着し、20−60nmの薄膜を形成させ、OPTEL PYS(PYS=photoelectron yield spectroscopy)測定器により測定した。
<Ionization potential>
Prepare a chloroform solution of the sample and apply it to the ITO substrate by spin coating (1000 rpm, 60 s) or vacuum deposit on the ITO substrate to form a 20-60 nm thin film, and measure an OPTEL PYS (PYS = photoelectron yield spectroscopy) measuring instrument. It was measured by.

<合成例1> PSPyの合成 <Synthesis Example 1> Synthesis of PSPy 2

N2雰囲気下、1−ブロモピレン(1.4g、5mmol)のTHF溶液を−78度まで冷却後、n−ブチルリチウム(3mL、1.6M)のヘキサン溶液を滴下した。30分間攪拌した後、ジクロロフェニルホスフィン(440mg、2.5mmol)をゆっくり滴下後、室温まで昇温し、2時間攪拌した。得られた沈殿物をろ過し、ヘキサンで洗浄した後、ジクロロメタンに溶かし、不溶物をろ過により取り除き、濃縮した。得られた粗生成物をトルエンで再結晶することにより,化合物1を50%の収率で得ることが出来た。得られた生成物は質量分析法により同定した。   Under a N2 atmosphere, a THF solution of 1-bromopyrene (1.4 g, 5 mmol) was cooled to -78 degrees, and then a hexane solution of n-butyllithium (3 mL, 1.6 M) was added dropwise. After stirring for 30 minutes, dichlorophenylphosphine (440 mg, 2.5 mmol) was slowly added dropwise, and the mixture was warmed to room temperature and stirred for 2 hours. The obtained precipitate was filtered, washed with hexane, dissolved in dichloromethane, insolubles were removed by filtration, and concentrated. By recrystallizing the obtained crude product with toluene, Compound 1 could be obtained in a yield of 50%. The resulting product was identified by mass spectrometry.

化合物1(1.53g、3mmol)のTHF溶液に、S(480mg、15mmol)加え、加熱環流した。得られた生成物を、カラム精製をおこなうことにより、目的物であるPSPy:ジ(1−ピレニル)フェニルホスフィンスルフィドを得た。得られた生成物はNMR法と質量分析法により同定した。
<合成例2> POPyの合成
To a THF solution of compound 1 (1.53 g, 3 mmol), S 8 (480 mg, 15 mmol) was added and heated to reflux. By subjecting the obtained product to column purification, the target product, PSPy 2 : di (1-pyrenyl) phenylphosphine sulfide, was obtained. The resulting product was identified by NMR and mass spectrometry.
<Synthesis Example 2> Synthesis of POPy 2

合成例1で得られた化合物1(1.48g、2.9mmol)のTHF溶液(70mL)に,30%過酸化水素水(和光純薬製:3mL)をゆっくり滴下し,室温で30分間攪拌した。反応溶液に水を加えた後,THFを減圧除去し,得られた粗精製物をメタノールでけん洗した。さらに、粗精製物を昇華精製することにより、POPy(1.28g、2.4mmol)を得た。 To a THF solution (70 mL) of compound 1 (1.48 g, 2.9 mmol) obtained in Synthesis Example 1, 30% aqueous hydrogen peroxide (manufactured by Wako Pure Chemical: 3 mL) is slowly added dropwise and stirred at room temperature for 30 minutes. did. After adding water to the reaction solution, THF was removed under reduced pressure, and the resulting crude product was washed with methanol. Further, POPy 2 (1.28 g, 2.4 mmol) was obtained by sublimation purification of the crude product.

<合成例3> C60(QM)合成 <Synthesis Example 3> C 60 (QM) 2 Synthesis

窒素雰囲気下、500mL三口ナスフラスコ中、フラーレンC60 (500mg、0
.694mmol)、ヨウ化テトラn−ブチルアンモニウム(TBAI;1.28g、3.47mmol,5当量)、トルエン(230mL)を入れた。減圧脱気後、α、α’-
ジブロモ-o-キシレン(916mg、3.47mmol、5当量)を加えて加熱還流した。10時間後、室温に戻し、シリカゲルろ過カラム(トルエン)に供し、濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(二硫化炭素:ヘキサン=1:2)に供した後、GPC精製(クロロホルム)を行うことにより、収率47%(304mg、0.328mmol)で目的物を得た。質量分析(APCI法,negative)により、目的物の質量と一致するm/z:928[M]を検出した。
Under a nitrogen atmosphere, in a 500 mL three-necked eggplant flask, fullerene C60 (500 mg, 0
. 694 mmol), tetra n-butylammonium iodide (TBAI; 1.28 g, 3.47 mmol, 5 equivalents), and toluene (230 mL). After degassing under reduced pressure, α, α'-
Dibromo-o-xylene (916 mg, 3.47 mmol, 5 equivalents) was added and heated to reflux. After 10 hours, the temperature was returned to room temperature, applied to a silica gel filtration column (toluene), and concentrated. After subjecting to silica gel column chromatography (carbon disulfide: hexane = 1: 2), GPC purification (chloroform) was performed to obtain the desired product in a yield of 47% (304 mg, 0.328 mmol). By mass spectrometry (APCI method, negative), m / z: 928 [M ] corresponding to the mass of the target product was detected.

<合成例4> SIMEFの合成   <Synthesis Example 4> Synthesis of SIMEF

SIMEFの合成は、国際公開WO 2009/008323パンフレットに記載の方法で合成を行った。
<合成例5> SIMEF2の合成
The synthesis of SIMEF was performed by the method described in International Publication WO 2009/008323 Pamphlet.
<Synthesis Example 5> Synthesis of SIMEF2

SIMEF2の合成は、以下のように行った。
[中間体1] クロロメチル(2−メトキシフェニル)ジメチルシラン,(o-An)Me2SiCH2Cl
The synthesis of SIMEF2 was performed as follows.
[Intermediate 1] Chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane, (o-An) Me 2 SiCH 2 Cl

500−mL三口ナスフラスコに、窒素雰囲気下、臭化2-メトキシフェニルマグネシ
ウムの1.0M THF溶液(100mL、0.1mol)を入れて室温で攪拌した。こ
こに、クロロメチルジメチルクロロシラン(11.25mL、0.085mol)をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌後、40℃で3時間攪拌した。室温に戻し、ゆっくりと水を加えた。酢酸エチルで抽出し、食塩水洗浄後、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。得られた液体を減圧蒸留することにより、目的物(クロロメチル(2−メトキシフェニル)ジメチルシラン、(o−An)Me2SiCH2Cl)を無色液体として収率52%(11.2g、0.0522mol)で得た。
In a 500-mL three-necked eggplant flask, a 1.0 M THF solution (100 mL, 0.1 mol) of 2-methoxyphenylmagnesium bromide was placed under a nitrogen atmosphere and stirred at room temperature. Chloromethyldimethylchlorosilane (11.25 mL, 0.085 mol) was slowly added dropwise thereto. After stirring at room temperature for 1 hour, the mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours. It returned to room temperature and water was added slowly. The mixture was extracted with ethyl acetate, washed with brine, dried over sodium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure. The obtained liquid was distilled under reduced pressure to give the target product (chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane, (o-An) Me 2 SiCH 2 Cl) as a colorless liquid in a yield of 52% (11.2 g, 0 0522 mol).

[中間体2] 1−(ジメチルフェニルシリルメチル)―1,9−ジヒドロ(C60−Ih)[5,6]フラーレン,C60(CH2SiMe2Ph)H [Intermediate 2] 1- (Dimethylphenylsilylmethyl) -1,9-dihydro (C 60 -I h ) [5,6] fullerene, C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) H

窒素雰囲気下、N,N−ジメチルホルムアミド (6.45mL、83.3mmol)、
フラーレンC60 (2.00g、2.78mmol)、1,2−ジクロロベンゼン溶液 (500mL)を混合し、脱気した後、窒素で復圧した。ここに、(クロロメチル)ジメチルフェニルシランから調整したGrignard試薬(PhMe2SiCH2MgCl、9.80mL、0.850M、8.33mmol)のTHF溶液を25℃で加えた。10分間
攪拌した後,脱気した飽和塩化アンモニウム水溶液 (1.0mL) を加え攪拌した。得
られた溶液を濃縮した後,トルエン (200mL)に溶解させ、 シリカゲルろ過カラム
を通した後、濃縮した。メタノール(約100〜200mL)を加え、再沈させることに
より茶色の固体を得た。得られた固体をHPLC(Buckyprep column、
eluent:toluene/2−propanol=7/3) 分取することにより
、目的物である1−(ジメチルフェニルシリルメチル)―1,9−ジヒドロ(C60−Ih)
[5,6]フラーレン(C60(CH2SiMe2Ph)H、1.99g、 2.28mmol
,82%単離収率、analytically pure)を得た。
Under a nitrogen atmosphere, N, N-dimethylformamide (6.45 mL, 83.3 mmol),
Fullerene C 60 (2.00 g, 2.78 mmol) and 1,2-dichlorobenzene solution (500 mL) were mixed, degassed, and then re-pressured with nitrogen. To this was added a THF solution of Grignard reagent (PhMe 2 SiCH 2 MgCl, 9.80 mL, 0.850 M, 8.33 mmol) prepared from (chloromethyl) dimethylphenylsilane at 25 ° C. After stirring for 10 minutes, deaerated saturated ammonium chloride aqueous solution (1.0 mL) was added and stirred. The obtained solution was concentrated, dissolved in toluene (200 mL), passed through a silica gel filtration column, and concentrated. Methanol (about 100 to 200 mL) was added and reprecipitated to obtain a brown solid. The obtained solid was subjected to HPLC (Buckyprep column,
eluent: toluene / 2-propanol = 7/3) 1- (dimethylphenylsilylmethyl) -1,9-dihydro (C 60 -I h ) which is the target product by fractionation
[5,6] Fullerene (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) H, 1.99 g, 2.28 mmol
, 82% isolated yield, analytically pure).

[SIMEF2(C60(CH2SiMe2Ph)[CH2SiMe2(o−An))])の合成] [Synthesis of SIMEF2 (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) [CH 2 SiMe 2 (o-An))])]

窒素雰囲気下、中間体2の製造で得られた1−(ジメチルフェニルシリルメチル)―1,9−ジヒドロ(C60−Ih)[5,6]フラーレン(C60(CH2SiMe2Ph)H、1.
02g、1.17mmol) のベンゾニトリル溶液を脱気した後、t−ブトキシカリウム
(1.41mL、1.0M、1.41mmol) のTHF溶液を25℃で加えた。10
分間攪拌した後、中間体1の製造で得られたクロロメチル(2−メトキシフェニル)ジメチルシラン((o-An)Me2SiCH2Cl、5.03g、23.4 mmol)とヨウ化カリウムを加え110℃で17時間攪拌した。得られた溶液に飽和塩化アンモニウム水溶液1.0 mLを
加え、濃縮した。得られた粗生成物にトルエン (100mL)を加え、ろ過濃縮した後、
メタノール (ca.50〜100mL) を加え、再沈を行った。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (eluent: CS2/hexane = 1/1) 精製に供し、続いてHPLC分取 (Buckyprep column, eluents: toluene/2-propanol = 7/3)精製を行うことに
より、目的物(SIMEF2) (0.810 g、0.772 mmol、66%単離収率) を得た。
1- (Dimethylphenylsilylmethyl) -1,9-dihydro (C 60 -I h ) [5,6] fullerene (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) obtained in the production of intermediate 2 under a nitrogen atmosphere H, 1.
02 g, 1.17 mmol) of benzonitrile solution, and then tert-butoxypotassium
(1.41 mL, 1.0 M, 1.41 mmol) in THF was added at 25 ° C. 10
After stirring for a minute, chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane ((o-An) Me 2 SiCH 2 Cl, 5.03 g, 23.4 mmol) obtained in the preparation of Intermediate 1 and potassium iodide were combined. The mixture was further stirred at 110 ° C. for 17 hours. To the obtained solution, 1.0 mL of a saturated aqueous ammonium chloride solution was added and concentrated. Toluene (100 mL) was added to the obtained crude product, filtered and concentrated,
Methanol (ca. 50 to 100 mL) was added to perform reprecipitation. The obtained crude product was subjected to silica gel column chromatography (eluent: CS 2 / hexane = 1/1) purification, followed by HPLC fractionation (Buckyprep column, eluents: toluene / 2-propanol = 7/3) purification. By performing, the target product (SIMEF2) (0.810 g, 0.772 mmol, 66% isolated yield) was obtained.

<実施例A1>
合成例1で得られたPSPyのガラス転移温度、イオン化ポテンシャルを測定した。結果を表1に示した。
<比較例A1>
東京化成社製BCPのガラス転移温度、イオン化ポテンシャルを測定した結果を表1に示した。
<Example A1>
The glass transition temperature and ionization potential of PSPy 2 obtained in Synthesis Example 1 were measured. The results are shown in Table 1.
<Comparative Example A1>
Table 1 shows the results of measuring the glass transition temperature and ionization potential of BCP manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.

<比較例A2>
合成例2で得られたPOPy2のガラス転移温度、イオン化ポテンシャルを測定した。結果を表1に示した。
<Comparative Example A2>
The glass transition temperature and ionization potential of POPy2 obtained in Synthesis Example 2 were measured. The results are shown in Table 1.

本実施例により、ガラス転移温度を高く保ちつつ,イオン化ポテンシャルもホスフィン化合物に比べて0.3eV深くすることに成功した。
<実施例B1>
電子供与性分子構造を有するレジオレギュラーポリ−3−ヘキシルチオフェン(P3HT、アルドリッチ社製)及び電子受容性分子構造を有する1−(3−メトキシカルボニル)プロピル−1−フェニル(6,6)−C60)(PCBM、フロンティアカーボン社製)を重量比1:0.8で、1.1重量%の濃度でo−ジクロロベンゼンに溶解させた。得られた溶液を、40℃で窒素雰囲気中、4時間スターラーで攪拌混合した。0.2μmのポリ
テトラフルオロエチレン(PTFE)フィルターで濾過し、光電変換層塗布液を作製した。
According to this example, the glass transition temperature was kept high and the ionization potential was also increased by 0.3 eV deeper than that of the phosphine compound.
<Example B1>
Regioregular poly-3-hexylthiophene (P3HT, manufactured by Aldrich) having an electron-donating molecular structure and 1- (3-methoxycarbonyl) propyl-1-phenyl (6,6) -C having an electron-accepting molecular structure 60 ) (PCBM, manufactured by Frontier Carbon Co., Ltd.) was dissolved in o-dichlorobenzene at a weight ratio of 1: 0.8 and a concentration of 1.1% by weight. The obtained solution was stirred and mixed with a stirrer at 40 ° C. in a nitrogen atmosphere for 4 hours. The mixture was filtered through a 0.2 μm polytetrafluoroethylene (PTFE) filter to prepare a photoelectric conversion layer coating solution.

155nmの厚みでインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を堆積したガラス基板を界面活性剤による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、120℃で大気中5分間加熱乾燥した。最後に紫外線オゾ
ン洗浄を行なった。
この透明基板上に、0.45μmのポリフッ化ビニリデン(PVDF)フィルターで濾
過したポリ(エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT:PSS、スタルクヴィテック社製、品名Baytron AI4083)を55nmの膜厚でスピンコートした後、120℃で大気中10分間加熱乾燥した。更に窒素雰囲気下で上記基板を180℃で3分間加熱処理した。
A glass substrate on which an indium tin oxide (ITO) transparent conductive film with a thickness of 155 nm is deposited is cleaned in the order of ultrasonic cleaning with a surfactant, water with ultrapure water, and ultrasonic cleaning with ultrapure water, followed by nitrogen blowing. And dried by heating at 120 ° C. in the air for 5 minutes. Finally, ultraviolet ozone cleaning was performed.
On this transparent substrate, poly (ethylenedioxythiophene) filtered through a 0.45 μm polyvinylidene fluoride (PVDF) filter: poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT: PSS, manufactured by Starck Vitech, product name Baytron AI4083) After spin coating with a film thickness of 55 nm, it was dried by heating at 120 ° C. in the air for 10 minutes. Further, the substrate was heat-treated at 180 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere.

窒素雰囲気下でガラス基板上に、前記光電変換層塗布液をスピンコートで塗布することにより、70nmの厚みの活性層を形成させた。その後、実施例1で得られたジ(1−ピレニル)フェニルホスフィンスルフィド(PSPy2)を8nmの膜厚に、更に、80nmの膜厚のアルミニウムを抵抗加熱型真空蒸着法により順次成膜させ、5mm角のバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作製した。作製した有機薄膜太陽電池を窒素雰囲気中150℃で10分アニーリング処理を行った。   The photoelectric conversion layer coating solution was applied by spin coating on a glass substrate in a nitrogen atmosphere to form an active layer having a thickness of 70 nm. Thereafter, di (1-pyrenyl) phenylphosphine sulfide (PSPy2) obtained in Example 1 was formed into a film having a thickness of 8 nm, and aluminum having a thickness of 80 nm was sequentially formed by a resistance heating vacuum deposition method to form a film having a thickness of 5 mm. Square bulk heterojunction organic thin film solar cells were fabricated. The produced organic thin film solar cell was annealed at 150 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere.

照射光源としてエアマス(AM)1.5、放射照度100mW/cm2 のソーラシミュレータ(ワコム電創社製 WXS−100SU−10、AM1.5G)により、作製した
太陽電池の電流電圧特性の評価を行った。4mm角のメタルマスクを付けて電流−電圧特性の評価し、結果を表2に示した。
<実施例B2>
実施例B1において、PCBMの代わりに、合成例3で得られたフラーレン誘導体C60(QM)を用い、活性層の膜厚を200nmにし、PSPy2の膜厚を6nmにした以外は、同様にして、太陽電池を作製し、電流−電圧特性を測定した結果を表2に示した
Evaluation of current-voltage characteristics of the produced solar cell was performed using a solar simulator (WXS-100SU-10, AM1.5G, manufactured by Wacom Denso Co., Ltd.) having an air mass (AM) of 1.5 and an irradiance of 100 mW / cm 2 as an irradiation light source. It was. A current-voltage characteristic was evaluated with a 4 mm square metal mask, and the results are shown in Table 2.
<Example B2>
In Example B1, the fullerene derivative C 60 (QM) 2 obtained in Synthesis Example 3 was used instead of PCBM, the thickness of the active layer was changed to 200 nm, and the thickness of PSPy2 was changed to 6 nm. Table 2 shows the results of producing solar cells and measuring current-voltage characteristics.

<比較例B1>
実施例B1において、PSPyの代わりに、BCPを用い、活性層の膜厚を200nmにした以外は、同様にして、太陽電池を作製し、電流−電圧特性を測定した結果を表2に示した。
<Comparative Example B1>
In Example B1, solar cells were prepared in the same manner except that BCP was used instead of PSPy 2 and the thickness of the active layer was changed to 200 nm. The results of measuring current-voltage characteristics are shown in Table 2. It was.

<実施例C1>
ITO電極がパターニングされたガラス基板上に、正孔取り出し層としてポリ(3,4)−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォネート水分散液)(エイチ・シー・スタルク社製 商品名「CLEVIOSTM PVP AI4083」)をスピンコートにより塗布した後、当該基板を120℃のホットプレート上で大気中10分間、加熱処理を施した。その膜厚は約30nmであった。
<Example C1>
Poly (3,4) -ethylenedioxythiophene / polystyrenesulfonate aqueous dispersion as a hole extraction layer on a glass substrate on which an ITO electrode is patterned (trade name “CLEVIOS PVP” manufactured by H.C. Starck) AI4083 ") was applied by spin coating, and then the substrate was subjected to heat treatment on the hot plate at 120 ° C for 10 minutes in the air. The film thickness was about 30 nm.

真空蒸着装置内に配置されたメタルボートに下記式(A)で表される化合物(化合物A)を入れ、加熱して、テトラベンゾポルフィリンを上記基板上に蒸着し、その後、窒素雰囲気下で上記基板を180℃で20分間加熱処理することにより、正孔取り出し層の上に約25nmのp型半導体の層を形成した。   A compound represented by the following formula (A) (compound A) is placed in a metal boat arranged in a vacuum vapor deposition apparatus, heated, and tetrabenzoporphyrin is vapor-deposited on the substrate. The substrate was heat-treated at 180 ° C. for 20 minutes to form a p-type semiconductor layer having a thickness of about 25 nm on the hole extraction layer.

クロロホルム/モノクロロベンゼンの1:1混合溶媒(重量)に、化合物Bを0.6重量%と合成例4で得られたフラーレン誘導体SIMEFを1.4重量%溶解した液を調製し、ろ過し、窒素雰囲気下で得られたろ液を1500rpmでスピンコートし、180℃で20分間加熱した。これによって、p型半導体の層上にテトラベンゾポルフィリン(化合物A)とフラーレン誘導体SIMEFを含む混合物層を形成した。   A solution prepared by dissolving 0.6% by weight of Compound B and 1.4% by weight of the fullerene derivative SIMEF obtained in Synthesis Example 4 in a 1: 1 mixed solvent (weight) of chloroform / monochlorobenzene was prepared, filtered, The filtrate obtained under a nitrogen atmosphere was spin-coated at 1500 rpm and heated at 180 ° C. for 20 minutes. Thus, a mixture layer containing tetrabenzoporphyrin (compound A) and the fullerene derivative SIMEF was formed on the p-type semiconductor layer.

次に、トルエンにフラーレン誘導体SIMEFを1.2重量%溶解した液を調整し、ろ過し、窒素雰囲気下で得られたろ液を3000rpmでスピンコートし、120℃で5分間加熱処理を施した。これによって、混合物層上にフラーレン誘導体SIMEFの層を形成した。   Next, a solution in which 1.2% by weight of the fullerene derivative SIMEF was dissolved in toluene was prepared and filtered, and the filtrate obtained in a nitrogen atmosphere was spin-coated at 3000 rpm and subjected to heat treatment at 120 ° C. for 5 minutes. Thereby, a layer of the fullerene derivative SIMEF was formed on the mixture layer.

そして、真空蒸着装置内に配置されたメタルボートに実施例1で得られたPSPy2:ジ(1−ピレニル)フェニルホスフィンスルフィドを入れ、加熱して、膜厚10nmになるまで蒸着し、フラーレン誘導体の層上に電子取り出し層を形成した。
更に、電子取り出し層の上に真空蒸着により厚さが80nmのアルミニウム電極を設けた後、この太陽電池を120℃のホットプレートで15分間加熱することによって、太陽電池を作成した。
Then, PSPy2: di (1-pyrenyl) phenylphosphine sulfide obtained in Example 1 was placed in a metal boat placed in a vacuum vapor deposition apparatus, heated and vapor-deposited until the film thickness became 10 nm. An electron extraction layer was formed on the layer.
Furthermore, an aluminum electrode having a thickness of 80 nm was provided on the electron extraction layer by vacuum deposition, and then this solar cell was heated on a hot plate at 120 ° C. for 15 minutes to produce a solar cell.

作成した太陽電池にITO電極側からソーラシミュレーター(AM1.5G)で100mW/cmの強度の光を照射し、ソースメーター(ケイスレー社製,2400型)にて、ITO電極とアルミニウム電極と間における電流−電圧特性を測定した結果を表3に示
した。
<実施例C2>
ITO電極がパターニングされたガラス基板上に、正孔取り出し層としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)ポリ(スチレンスルホン酸)水性分散液(エイチ・シー・スタルク社製 商品名「CLEVIOUSTM PVP AI4083」)をスピンコ
ートにより塗布した後、当該基板を120℃のホットプレート上で大気中10分間、加熱処理を施した。その膜厚は約30nmであった。
The solar cell created was irradiated with light of 100 mW / cm 2 with a solar simulator (AM1.5G) from the ITO electrode side, and between the ITO electrode and the aluminum electrode with a source meter (Keisley, Model 2400) The results of measuring the current-voltage characteristics are shown in Table 3.
<Example C2>
A poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonic acid) aqueous dispersion (manufactured by HC Starck Co., Ltd., trade name “CLEVIOUS TM PVP” as a hole extraction layer on a glass substrate on which an ITO electrode is patterned. AI4083 ") was applied by spin coating, and then the substrate was subjected to heat treatment on the hot plate at 120 ° C for 10 minutes in the air. The film thickness was about 30 nm.

窒素雰囲気下で上記基板をまず180℃で3分間加熱処理してから、塗布変換型ビシクロポルフィリン化合物(C)を0.4重量%含むトルエン溶液を、ろ過し、上記基板上に1500rpmでスピンコートすることにより塗布した。窒素雰囲気下で上記基板を180℃で加熱処理することにより、正孔取り出し層の上に約25nmのp型半導体テトランベンゾポルフィリン(A)の層を形成した。   The substrate is first heat-treated at 180 ° C. for 3 minutes under a nitrogen atmosphere, and then a toluene solution containing 0.4 wt% of the coating conversion type bicycloporphyrin compound (C) is filtered and spin-coated on the substrate at 1500 rpm. It applied by doing. By heating the substrate at 180 ° C. in a nitrogen atmosphere, a layer of p-type semiconductor tetran benzoporphyrin (A) having a thickness of about 25 nm was formed on the hole extraction layer.

クロロホルム/モノクロロベンゼンの1:1混合溶媒(重量)に、化合物Bを0.75重量%と合成例5で得られたフラーレン誘導体SIMEF2を1.75重量%溶解した液を調製し、ろ過し、窒素雰囲気下で得られたろ液を1500rpmでスピンコートし、180℃で20分間加熱した。これによって、p型半導体の層上に約100nmのテトラベンゾポルフィリン(A)とフラーレン誘導体SIMEF2を含む混合物層を形成した。
次に、トルエンに合成例3で得られたフラーレン誘導体C60(QM)を0.65重量%溶解した液を調整し、ろ過し、窒素雰囲気下で得られたろ液を3000rpmでスピンコートし、120℃で5分間加熱処理を施した。
A solution prepared by dissolving 0.75% by weight of Compound B and 1.75% by weight of the fullerene derivative SIMEF2 obtained in Synthesis Example 5 in a 1: 1 mixed solvent (weight) of chloroform / monochlorobenzene was prepared, filtered, The filtrate obtained under a nitrogen atmosphere was spin-coated at 1500 rpm and heated at 180 ° C. for 20 minutes. As a result, a mixture layer containing tetrabenzoporphyrin (A) of about 100 nm and the fullerene derivative SIMEF2 was formed on the p-type semiconductor layer.
Next, a solution in which 0.65% by weight of the fullerene derivative C60 (QM) 2 obtained in Synthesis Example 3 was dissolved in toluene was prepared, filtered, and the filtrate obtained in a nitrogen atmosphere was spin-coated at 3000 rpm. Heat treatment was performed at 120 ° C. for 5 minutes.

これによって、混合物層のフラーレン誘導体SIMEF2は、フラーレン誘導体C60(QM)によって置換され、テトラベンゾポルフィリン層上にフラーレン誘導体C60(QM)の層を形成した。
次に、真空蒸着装置内に配置されたメタルボートに合成例1で得られたPSPy2を入れ、加熱して、膜厚6nmになるまで蒸着し、フラーレン誘導体C60(QM)の層上にバッファー層を形成した。
Thus, the fullerene derivative SIMEF2 mixture layer is replaced by a fullerene derivative C60 (QM) 2, to form a layer of the fullerene derivative C60 (QM) 2 to tetrabenzoporphyrin layer.
Next, PSPy2 obtained in Synthesis Example 1 is placed in a metal boat placed in a vacuum vapor deposition apparatus, heated and evaporated to a film thickness of 6 nm, and buffered on the fullerene derivative C60 (QM) 2 layer. A layer was formed.

更に、バッファー層の上に真空蒸着により厚さが80nmのアルミニウム電極を設けた後、この太陽電池を120℃のホットプレートで10分間、150℃のホットプレートで10分間、180℃のホットプレートで10分間、200℃のホットプレートで10分間、210℃のホットプレートで10分間、220℃のホットプレートで10分間加熱することによって、太陽電池を作製した。   Furthermore, after an aluminum electrode having a thickness of 80 nm is provided on the buffer layer by vacuum deposition, the solar cell is placed on a 120 ° C. hot plate for 10 minutes, on a 150 ° C. hot plate for 10 minutes, and on a 180 ° C. hot plate. The solar cell was fabricated by heating for 10 minutes on a 200 ° C. hot plate for 10 minutes, 210 ° C. hot plate for 10 minutes, and 220 ° C. hot plate for 10 minutes.

作製した太陽電池にITO電極側からソーラシミュレーター(AM1.5G)で100mW/cmの強度の光を照射し、ソースメーター(ケイスレー社製,2400型)にて、ITO電極とアルミニウム電極と間における電流−電圧特性を測定した結果を表3に示した。
<比較例C1>
実施例C1において、PSPyの代わりに、BCPを用いアルミニウム電極を設けた後に加熱しなかった以外は、同様にして、太陽電池を作製し
、電流−電圧特性を測定した結果を表3に示した。
The solar cell produced was irradiated with light of 100 mW / cm 2 from the ITO electrode side with a solar simulator (AM1.5G), and between the ITO electrode and the aluminum electrode with a source meter (Keisley, Model 2400). The results of measuring the current-voltage characteristics are shown in Table 3.
<Comparative Example C1>
In Example C1, a solar cell was prepared in the same manner except that BCP was used instead of PSPy 2 and an aluminum electrode was provided and not heated. Table 3 shows the results of measuring the current-voltage characteristics. It was.

<比較例C2>
実施例C1において、PSPyの代わりに、POPyを用いた以外は、同様にして、太陽電池を作製し
、電流−電圧特性を測定した結果を表3に示した。
<比較例C3>
実施例C1において、PSPyを用いず、アルミニウム電極を設けた後に加熱しなかった以外は、同様にして、太陽電池を作製し、電流−電圧特性を測定した結果を表3に示した。
<Comparative Example C2>
In Example C1, instead of Pspy 2, except for using Popy 2, Similarly, to prepare a solar cell, the current - the result of the voltage characteristics were measured are shown in Table 3.
<Comparative Example C3>
In Example C1, except that PSPy 2 was not used and heating was not performed after the aluminum electrode was provided, a solar cell was prepared in the same manner, and the results of measuring the current-voltage characteristics are shown in Table 3.

表2、3より、本発明のバッファ層材料を光電変換素子に使用することで、光電変換素子の開放電圧の向上及び光電変換効率(PCE)の向上することが判る。   From Tables 2 and 3, it can be seen that the use of the buffer layer material of the present invention for a photoelectric conversion element improves the open-circuit voltage and the photoelectric conversion efficiency (PCE) of the photoelectric conversion element.

本発明は、光電変換素子に広く利用でき、特に耐候性に優れた太陽電池として有用である。   The present invention can be widely used for photoelectric conversion elements, and is particularly useful as a solar cell excellent in weather resistance.

100 基板
101 透明電極
102 導電材料
103 p型半導体
104 p型半導体、n型半導体混合層
105 n型半導体
106 バッファー層
107 対向電極
1 耐候性保護フィルム
2 紫外線カットフィルム
3,9 ガスバリアフィルム
4,8 ゲッター材フィルム
5,7 封止材
6 太陽電池素子
10 バックシート
11 シール材
12 基材
13 太陽電池ユニット
14 薄膜太陽電池
100 substrate 101 transparent electrode 102 conductive material 103 p-type semiconductor 104 p-type semiconductor, n-type semiconductor mixed layer 105 n-type semiconductor 106 buffer layer 107 counter electrode 1 weathering protective film
2 UV cut film
3,9 Gas barrier film
4,8 Getter material film
5,7 Sealing material
6 Solar cell elements
10 Back sheet
11 Sealing material
12 Base material
13 Solar cell unit
14 Thin film solar cells

Claims (6)

下記一般式(I)で表されるホスフィンスルフィド化合物。
式中、Ar〜Arは各々独立して置換基を有しても良い芳香族基であり、Ar〜Arのすくなくとも1つ以上は二重結合数が7個以上の縮合多環芳香族基である。
A phosphine sulfide compound represented by the following general formula (I).
In the formula, Ar 1 to Ar 3 are each independently an aromatic group which may have a substituent, and at least one of Ar 1 to Ar 3 is a condensed polycycle having 7 or more double bonds. It is an aromatic group.
請求項1に記載のホスフィンスルフィド化合物を含有する電極バッファー材料。   An electrode buffer material containing the phosphine sulfide compound according to claim 1. ガラス転移温度が90℃以上である請求項2に記載の電極バッファー材料。   The electrode buffer material according to claim 2, which has a glass transition temperature of 90 ° C. or higher. 電子移動度が10−7cm/Vsである請求項2又は3に記載の電極バッファー材料。 The electrode buffer material according to claim 2, wherein the electron mobility is 10 −7 cm 2 / Vs. 少なくとも、一対の電極間に活性層とバッファー層を含む光電変換素子において、バッファー層に請求項2から4のいずれか一項に記載の電極バッファー材料を含むことを特徴とする光電変換素子。   A photoelectric conversion element comprising at least an active layer and a buffer layer between a pair of electrodes, wherein the buffer layer includes the electrode buffer material according to any one of claims 2 to 4. 請求項5で表される光電変換素子を用いた太陽電池。   The solar cell using the photoelectric conversion element represented by Claim 5.
JP2010169175A 2009-07-30 2010-07-28 New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same Pending JP2011046697A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010169175A JP2011046697A (en) 2009-07-30 2010-07-28 New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009177203 2009-07-30
JP2010169175A JP2011046697A (en) 2009-07-30 2010-07-28 New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011046697A true JP2011046697A (en) 2011-03-10

Family

ID=43833409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010169175A Pending JP2011046697A (en) 2009-07-30 2010-07-28 New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011046697A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521388A (en) * 2012-06-05 2015-07-27 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France Roof panel with photovoltaic module

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005187382A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Kanagawa Acad Of Sci & Technol New compound and reagent for measuring toluene and/or benzene containing the same as active ingredient
JP2006073583A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Toray Ind Inc Material for photoelectric conversion element and photoelectric conversion element employing it
JP2006248935A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Kyoto Univ Method for producing phosphorus-substituted porphyrin compound
JP2007527116A (en) * 2004-02-20 2007-09-20 メルク パテント ゲーエムベーハー Organic electronic devices
WO2008005609A1 (en) * 2006-04-17 2008-01-10 Battelle Memorial Institute Organic materials with phosphine sulfide moieties having tunable electric and electroluminescent properties
JP2008537948A (en) * 2005-04-14 2008-10-02 メルク パテント ゲーエムベーハー Compounds for organic electronic devices
JP2008545630A (en) * 2005-05-20 2008-12-18 メルク パテント ゲーエムベーハー Compounds for organic electronic devices

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005187382A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Kanagawa Acad Of Sci & Technol New compound and reagent for measuring toluene and/or benzene containing the same as active ingredient
JP2007527116A (en) * 2004-02-20 2007-09-20 メルク パテント ゲーエムベーハー Organic electronic devices
JP2006073583A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Toray Ind Inc Material for photoelectric conversion element and photoelectric conversion element employing it
JP2006248935A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Kyoto Univ Method for producing phosphorus-substituted porphyrin compound
JP2008537948A (en) * 2005-04-14 2008-10-02 メルク パテント ゲーエムベーハー Compounds for organic electronic devices
JP2008545630A (en) * 2005-05-20 2008-12-18 メルク パテント ゲーエムベーハー Compounds for organic electronic devices
WO2008005609A1 (en) * 2006-04-17 2008-01-10 Battelle Memorial Institute Organic materials with phosphine sulfide moieties having tunable electric and electroluminescent properties

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION, vol. V42, JPN6014031036, 2003, pages 783 - 787, ISSN: 0002861422 *
EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY, vol. P2654-2667, JPN6014031030, 2007, ISSN: 0002861419 *
HETEROATOM CHEMISTRY, vol. V15, JPN6014031038, 2004, pages 321 - 332, ISSN: 0002861423 *
ZEITSCHRIFT FUER NATURFORSCHUNG, B: CHEMICAL SCIENCES, vol. V.62b, JPN6014031032, 2007, pages 711 - 716, ISSN: 0002861420 *
ZEITSCHRIFT FUER NATURFORSCHUNG, vol. V.20b, JPN6014031034, 1965, pages 181 - 182, ISSN: 0002861421 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521388A (en) * 2012-06-05 2015-07-27 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France Roof panel with photovoltaic module
US10056515B2 (en) 2012-06-05 2018-08-21 Saint-Gobain Glass France Roof panel having an integrated photovoltaic module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011016430A1 (en) Photoelectric conversion element and solar cell using same
JP5920676B2 (en) Novel copolymer, organic semiconductor material, organic electronic device, photoelectric conversion element and solar cell module using the same
WO2012102390A1 (en) Photoelectric conversion element, solar cell, and solar cell module
JP5622181B2 (en) Copolymer, organic semiconductor material, and organic electronic device, photoelectric conversion element and solar cell module using the same
JP2012216832A (en) Photoelectric conversion element, solar cell, solar cell module, and ink
JP5743301B2 (en) Polymer, organic semiconductor material, organic electronic device, photoelectric conversion element and solar cell module using the same
JP2012199541A (en) Organic thin-film solar cell element, solar cell, and solar cell module
JP5633184B2 (en) Photoelectric conversion element
JP5652712B2 (en) Photoelectric conversion element, method for producing the same, and ink
JP5601039B2 (en) Thiadiazole-containing polymer
JP5822117B2 (en) Photoelectric conversion element, method for producing fullerene compound, and fullerene compound
JP2012191194A (en) Photoelectric conversion element, solar cell, solar cell module, and method for manufacturing the same
JP5605299B2 (en) Novel copolymer, organic semiconductor material, organic electronic device using the same, and solar cell module
JP2013055322A (en) Photoelectric conversion element, solar cell, and solar cell module
JP5445200B2 (en) The composition for photoelectric conversion element semiconductor layer formation containing a bicycloporphyrin compound and a solvent, and a photoelectric conversion element obtained using it.
JP2011192916A (en) Photoelectric conversion element and method of manufacturing the same
JP5569021B2 (en) Method for manufacturing photoelectric conversion element
JP5747706B2 (en) Novel copolymer, organic semiconductor material, organic electronic device, photoelectric conversion element and solar cell module using the same
JP2012207104A (en) Method for producing copolymer using iodinated condensed thiophene compound and iodinated dioxopyrrolo-thiophene compound
JP5742204B2 (en) Photoelectric conversion element, solar cell and solar cell module
JP2011046697A (en) New phosphine compound, electrode buffer material, and photoelectric conversion element using the same
JP2012248766A (en) Fullerene compound, and photoelectric conversion element using the same, solar cell and solar cell module
JP2013110224A (en) Photoelectric conversion element, solar cell, and solar cell module
JP2011054947A (en) Electrode buffering material for photoelectric conversion element, and photoelectric conversion element using the same
JP2011176305A (en) Photoelectric conversion element, solar cell, and solar cell module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140729

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20141202