JP2012064650A - 有機光電変換材料及びこれを用いた有機光電変換素子、並びに有機薄膜太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】薄膜40の状態で用いられる有機光電変換材料であって、
前記薄膜内の有機分子41は、前記薄膜の厚さ方向にスタッキングしていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
前記薄膜内の有機分子は、前記薄膜の厚さ方向にスタッキングしていることを特徴とする。
前記有機光電変換材料は、p型有機材料であるbis−(1, 2, 5−thiadiazolo)−p−quinobis(1, 3−dithiole)(略称:BTQBT)を含むことを特徴とする。
前記有機光電変換材料は、n型有機材料である1, 3−bis−[2−(2, 2'−bipyridin−6−yl)−1, 3, 4−oxadiazo−5−yl]benzen(略称:Bpy−oxd)を含むことを
特徴とする。
該基板より上層に形成された電極と、
該電極より上層に、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機光電変換材料を用いて形成された光電変換層と、を有することを特徴とする。
前記基板は、樹脂基板であることを特徴とする。
該基板より上層に形成された第1の電極と、
該第1の電極より上層に、p型有機光電変換層とn型有機光電変換層とが積層して形成された発電層と、
該発電層より上層に形成された第2の電極とを有し、
前記p型有機光電変換層と前記n型有機光電変換層の少なくとも一方は、前記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機光電変換材料を用いて形成され、
前記基板及び前記第1の電極と、前記第2の電極の少なくとも一方は光を透過することを特徴とする。
該基板より上層に形成された第1の電極と、
該第1の電極より上層に形成され、p型有機光電変換材料とn型有機光電変換材料とが混合してバルクヘテロジャンクション構造を有する発電層と、
該発電層より上層に形成された第2の電極とを有し、
前記p型有機光電変換材料と前記n型有機光電変換材料の少なくとも一方は、前記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機光電変換材料であり、
前記基板及び前記第1の電極と、前記第2の電極の少なくとも一方は透明であることを特徴とする。
前記基板は、樹脂基板であることを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態1に係る有機光電変換材料及び有機光電変換素子の一例を示した断面構成図である。実施形態1に係る有機光電変換材料は、薄膜の状態で用いられ、光電変換層40として形成されている。また、本実施形態に係る有機光電変換材料で構成された光電変換層40は、有機分子41を含んでいる。
図4は、本発明の実施形態2に係る有機薄膜太陽電池の一例を示した図である。有機薄膜太陽電池は、有機光電変換素子の一種であり、本実施形態に係る有機光電変換材料を用いて構成することができる。実施形態2に係る有機薄膜太陽電池は、p−n二重構造を有するプレーナー型の有機薄膜太陽電池として構成された例を示している。なお、図4において、今まで説明した構成要素と同様の構成要素については、今までと同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
図5は、本発明の実施形態3に係る有機薄膜太陽電池の一例を示した図である。実施形態3に係る有機薄膜太陽電池は、バルクヘテロジャンクション構造を有する有機薄膜太陽電池として構成した例を示している。なお、実施形態3において、今までと同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。
図6は、本発明の実施形態4に係る有機薄膜太陽電池の一例を示した断面構成図である。実施形態4に係る有機薄膜太陽電池は、実施形態2に係る有機薄膜太陽電池と同様に、p−n二重構造のプレーナー型の有機薄膜太陽電池として構成されているが、種々のバッファ層が設けられている点で、実施形態2に係る有機薄膜太陽電池と異なっている。なお、実施形態4において、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。
図8は、本発明の実施形態5に係る有機薄膜太陽電池の一例を示した断面構成図である。図8において、実施形態5に係る有機薄膜太陽電池は、実施形態3に係る有機薄膜太陽電池と同様に、バルクヘテロジャンクション構造の有機薄膜太陽電池として構成されているが、種々のバッファ層を備えている点で、実施形態3に係る有機薄膜太陽電池と異なっている。なお、今まで説明した実施形態と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。
図9は、本発明の実施例1に係る有機薄膜太陽電池と従来の有機薄膜太陽電池の特性を比較した図である。横軸は電圧〔V〕、縦軸は電流密度〔mA/cm2〕を示している。
図10は、本発明の実施例2に係る有機薄膜太陽電池の特性を示した図である。図9と同様に、横軸は電圧〔V〕、縦軸は電流密度〔mA/cm2〕を示している。
20 第1の電極
21 透明電極
30 PEDOT:PSS層
40 光電変換層
41 有機分子
42、45 発電層
43 p型有機光電変換層
44 n型有機光電変換層
46 n型半導体層
50 LiF層
60 第2の電極
61 電極
Claims (8)
- 薄膜の状態で用いられる有機光電変換材料であって、
前記薄膜内の有機分子は、前記薄膜の厚さ方向にスタッキングしていることを特徴とする有機光電変換材料。 - 前記有機光電変換材料は、p型有機材料であるbis−(1, 2, 5−thiadiazolo)−p−quinobis(1, 3−dithiole)を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機光電変換材料。
- 前記有機光電変換材料は、n型有機材料である1, 3−bis−[2−(2, 2'−bipyridin−6−yl)−1, 3, 4−oxadiazo−5−yl]benzenを含むことを特徴とする請求項1に記載の
有機光電変換材料。 - 基板と、
該基板より上層に形成された電極と、
該電極より上層に、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機光電変換材料を用いて形成された光電変換層と、を有することを特徴とする有機光電変換素子。 - 前記基板は、樹脂基板であることを特徴とする請求項4に記載の有機光電変換素子。
- 基板と、
該基板より上層に形成された第1の電極と、
該第1の電極より上層に、p型有機光電変換層とn型有機光電変換層とが積層して形成された発電層と、
該発電層より上層に形成された第2の電極とを有し、
前記p型有機光電変換層と前記n型有機光電変換層の少なくとも一方は、前記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機光電変換材料を用いて形成され、
前記基板及び前記第1の電極と、前記第2の電極の少なくとも一方は光を透過することを特徴とする有機薄膜太陽電池。 - 基板と、
該基板より上層に形成された第1の電極と、
該第1の電極より上層に形成され、p型有機光電変換材料とn型有機光電変換材料とが混合してバルクヘテロジャンクション構造を有する発電層と、
該発電層より上層に形成された第2の電極とを有し、
前記p型有機光電変換材料と前記n型有機光電変換材料の少なくとも一方は、前記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機光電変換材料であり、
前記基板及び前記第1の電極と、前記第2の電極の少なくとも一方は光を透過することを特徴とする有機薄膜太陽電池。 - 前記基板は、樹脂基板であることを特徴とする請求項6又は7に記載の有機薄膜太陽電池。
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