JP2015151450A - ９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池 - Google Patents
９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015151450A JP2015151450A JP2014025662A JP2014025662A JP2015151450A JP 2015151450 A JP2015151450 A JP 2015151450A JP 2014025662 A JP2014025662 A JP 2014025662A JP 2014025662 A JP2014025662 A JP 2014025662A JP 2015151450 A JP2015151450 A JP 2015151450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bifluorenylidene
- organic thin
- skeleton
- thin film
- film solar
- 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
Links
- 0 Cc1ccc(C(N(*)C(C2=C(c3ccc[s]3)N3*)=O)=C2C3=O)[s]1 Chemical compound Cc1ccc(C(N(*)C(C2=C(c3ccc[s]3)N3*)=O)=C2C3=O)[s]1 0.000 description 2
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【課題】有機薄膜太陽電池に有用な、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む新規の高分子材料及びこれを用いた有機薄膜太陽電池の提供。【解決手段】一般式（１）で表される９，９’−ビフルオレニリデンの３位及び６位で連結した重合体。前記重合体である新規の高分子材料を発光材料として用いた有機薄膜電池。（Ｘはイオウ原子含有複素環残基）【選択図】なし
Description
本発明は、新規な９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池に関する。
下記（化１）に示す９，９’−ビフルオレニリデンを骨格とする化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略称する）や有機薄膜太陽電池の材料として注目を集めている。
例えば、特許文献１，２等に、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格とする化合物が有機ＥＬ素子の発光材料として適用されることが記載されている。
また、特許文献３には、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格とする化合物及びその重合体が、ｎ型有機半導体として有機ＥＬ素子や有機薄膜太陽電池に適用することができることが記載されている。
また、特許文献３には、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格とする化合物及びその重合体が、ｎ型有機半導体として有機ＥＬ素子や有機薄膜太陽電池に適用することができることが記載されている。
上記特許文献３には、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格とする化合物の重合体についての記載があるものの、９，９’−ビフルオレニリデンの３位及び６位で連結した重合体については記載されていない。
そこで、本発明者らは、有機薄膜太陽電池に有用な材料として、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格とする新規な高分子材料の開発を検討した。
すなわち、本発明は、有機薄膜太陽電池に有用な新規の高分子材料であって、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池を提供することを目的とするものである。
本発明は、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む下記一般式（１）で表される重合体を提供するものである。
式（１）において、Ｘは下記一般式（２）に示す置換基のうちのいずれかである。
式（１）及び（２）において、Ｒは、水素、直鎖状又は分岐状のアルキル基、直鎖状又は分岐状のアルキルフェニル基、直鎖状又は分岐状のアルコキシ基、直鎖状又は分岐状のアルコキシフェニル基のうちのいずれかである。
上記のような９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、新規の高分子材料である。
また、本発明は、前記重合体が用いられていることを特徴とする有機薄膜太陽電池を提供するものである。
本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、有機薄膜太陽電池に有用な材料である。
本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、有機薄膜太陽電池に有用な材料である。
本発明に係る新規な９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、ｎ型有機半導体材料として、有機薄膜太陽電池に好適に適用することができる。
以下、本発明について、より詳細に説明する。
本発明に係る重合体は、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含み、下記一般式（１）で表される化合物である。
本発明に係る重合体は、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含み、下記一般式（１）で表される化合物である。
前記式（１）において、Ｘとしては、下記に示すような置換基が挙げられる。
式（１）及び上記に示したＸにおいて、Ｒは、水素、直鎖状又は分岐状のアルキル基、直鎖状又は分岐状のアルキルフェニル基、直鎖状又は分岐状のアルコキシ基、直鎖状又は分岐状のアルコキシフェニル基のうちのいずれかである。
本発明においては、Ｘは、上記に示した置換基のうち、（化７）の１２１又は（化８）の１３５、すなわち、前記一般式（２）に示す置換基のうちのいずれかが好ましい。
すなわち、本発明に係る重合体は、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含み、３，３’−位または３，６’−位で、一般式（２）に示すようなπ共役化合物であるジケトピロロピロール又はチエノチオフェンと連結した共重合体である。
すなわち、本発明に係る重合体は、９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含み、３，３’−位または３，６’−位で、一般式（２）に示すようなπ共役化合物であるジケトピロロピロール又はチエノチオフェンと連結した共重合体である。
本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体の代表例を下記に示す。
前記（化４）の化合物１は、９，９’−ビフルオレニリデンとジケトピロロピロールとの共重合体（以下、ＰＢＦＤＰＰと略称する）であり、（化４）の化合物２は、９，９’−ビフルオレニリデンとチエノチオフェンとの共重合体である。
上記のような本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体の合成方法は、特に限定されるものではないが、一般的には、下記に示すような合成経路により合成することができる。
上記（化１０）において、９，９’−ビフルオレニリデンモノマーとの共重合の相手となるモノマー（Ｙ−Ｘ−Ｙ）の置換基Ｙは、塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート、ジアゾニウム塩等のクロスカップリング反応に適した脱離基である。
上記のような本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、ｎ型有機半導体材料として、有機薄膜太陽電池に好適に適用することができる。
また、上記のような９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体を用いた有機薄膜太陽電池は、具体的な層構造としては、例えば、図１に示すように、基板１／正極２／ホール輸送層３／活性層４／電子輸送層５／負極６のような構造が挙げられる。
本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、上記のような各層の有機層のいずれに用いられてもよく、特に、活性層４を構成することにより、高効率の有機薄膜太陽電池を提供することが期待される。
本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体は、上記のような各層の有機層のいずれに用いられてもよく、特に、活性層４を構成することにより、高効率の有機薄膜太陽電池を提供することが期待される。
なお、前記有機薄膜太陽電池においては、本発明に係る９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体以外の各層の構成材料は、特に限定されるものではなく、公知のものから適宜選択して用いることができ、低分子系又は高分子系のいずれであってもよい。
前記各層の膜厚は、各層同士の適応性や求められる全体の層厚さ等を考慮して、適宜状況に応じて定められるが、通常、５ｎｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。
前記各層の膜厚は、各層同士の適応性や求められる全体の層厚さ等を考慮して、適宜状況に応じて定められるが、通常、５ｎｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。
上記各層の形成方法は、蒸着法、スパッタリング法等などのドライプロセスでも、スピンコート法、インクジェット法、キャスティング法、ディップコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等のウェットプロセスであってもよい。
また、電極も、公知の材料及び構成でよく、特に限定されるものではない。例えば、ガラスやポリマーからなる透明基板上に透明導電性薄膜が形成されたものが用いられ、ガラス基板１に正極２として酸化インジウム錫（ＩＴＯ）電極が形成された、いわゆるＩＴＯ基板が一般的である。一方、負極６は、Ａｌ等の仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属や合金、導電性化合物により構成される。
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により制限されるものではない。
（重合体の合成例）
本発明に係る重合体の代表例として、ＰＢＦＤＰＰの合成例を以下に示す。下記に示すような合成スキームによりＰＢＦＤＰＰを合成した。
本発明に係る重合体の代表例として、ＰＢＦＤＰＰの合成例を以下に示す。下記に示すような合成スキームによりＰＢＦＤＰＰを合成した。
以下、上記合成スキームの各工程を順に説明する。なお、各工程における目的物の同定は、1Ｈ−ＮＭＲ、マススペクトル等にて行った。
（１）Ａ２の合成
１００ｍＬ３つ口フラスコに、９，１０−フェナントレンキノン（Ａ１）２０ｇ、ニトロベンゼン３６ｍＬ、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）０．９２８ｇを入れて撹拌した後、Ｂｒ2／ニトロベンゼン溶液３６ｍＬを滴下し、１１０℃で一晩撹拌した。
反応溶液を放冷し、チオ硫酸ナトリウム水溶液中に注ぎ入れて未反応臭素を還元し、吸引ろ過により沈殿物を回収した。ヘキサンにて分散洗浄、減圧乾燥し、茶色固体１９．６ｇを得た。
（１）Ａ２の合成
１００ｍＬ３つ口フラスコに、９，１０−フェナントレンキノン（Ａ１）２０ｇ、ニトロベンゼン３６ｍＬ、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）０．９２８ｇを入れて撹拌した後、Ｂｒ2／ニトロベンゼン溶液３６ｍＬを滴下し、１１０℃で一晩撹拌した。
反応溶液を放冷し、チオ硫酸ナトリウム水溶液中に注ぎ入れて未反応臭素を還元し、吸引ろ過により沈殿物を回収した。ヘキサンにて分散洗浄、減圧乾燥し、茶色固体１９．６ｇを得た。
（２）Ａ３の合成
１Ｌナスフラスコに、Ａ２を１９ｇ、ＫＯＨaq２３１．８ｇ（５６０ｍｌ）を入れて撹拌した後、ＫＭｎＯ4４７．５ｇを３時間かけて少しずつ加え、１３０℃で１時間撹拌した。
薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）にて原料の消失を確認した後、反応溶液をろ過し、ろ物を水１００ｍｌに分散させ、エタノールでＫＭｎＯ4を失活させた。そして、希硫酸、亜硫酸水素ナトリウムを加えて撹拌した後、ろ過した。ろ物を水に分散させ、炭酸水素ナトリウムで中和、ろ過後、減圧乾燥した。生成物を粉末にし、ソックスレー抽出（溶媒：トルエン）を行い、減圧乾燥し、黄色固体８．１６ｇ（収率４５％）を得た。
１Ｌナスフラスコに、Ａ２を１９ｇ、ＫＯＨaq２３１．８ｇ（５６０ｍｌ）を入れて撹拌した後、ＫＭｎＯ4４７．５ｇを３時間かけて少しずつ加え、１３０℃で１時間撹拌した。
薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）にて原料の消失を確認した後、反応溶液をろ過し、ろ物を水１００ｍｌに分散させ、エタノールでＫＭｎＯ4を失活させた。そして、希硫酸、亜硫酸水素ナトリウムを加えて撹拌した後、ろ過した。ろ物を水に分散させ、炭酸水素ナトリウムで中和、ろ過後、減圧乾燥した。生成物を粉末にし、ソックスレー抽出（溶媒：トルエン）を行い、減圧乾燥し、黄色固体８．１６ｇ（収率４５％）を得た。
（３）Ａ４の合成
１Ｌナスフラスコに、ＴＨＦ３５０ｍｌ、Ａ３を２１ｇ入れて撹拌し、ＮａＢＨ4１７ｇを加えて２時間還流した。反応溶液に超純水３５０ｍｌを加えて一晩撹拌した。
放冷後、ＴＨＦを留去した。クロロホルムにより抽出し、飽和食塩水で洗浄し、有機層を回収した。無水硫酸マグネシウムで脱水後、溶媒を留去し、減圧乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒 クロロホルム）にて精製し、淡黄色固体１３．７５ｇ（収率６５％）を得た。さらに、分取ＧＰＣで精製し、３．４ｇ（一部）を回収した。
１Ｌナスフラスコに、ＴＨＦ３５０ｍｌ、Ａ３を２１ｇ入れて撹拌し、ＮａＢＨ4１７ｇを加えて２時間還流した。反応溶液に超純水３５０ｍｌを加えて一晩撹拌した。
放冷後、ＴＨＦを留去した。クロロホルムにより抽出し、飽和食塩水で洗浄し、有機層を回収した。無水硫酸マグネシウムで脱水後、溶媒を留去し、減圧乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒 クロロホルム）にて精製し、淡黄色固体１３．７５ｇ（収率６５％）を得た。さらに、分取ＧＰＣで精製し、３．４ｇ（一部）を回収した。
（４）Ａ５の合成
２５ｍＬ３つ口フラスコに、Ａ４を３．３８ｇ入れ、窒素フローを１時間行った。ＰＢｒ3３４．９ｇを加え、１５０℃で１時間撹拌した。
放冷後、水２００ｍｌが入った１Ｌビーカーに反応溶液を入れ、ＮａＨＣＯ3で中和した。クロロホルム３０ｍｌで７回有機層を抽出し、飽和食塩水１００ｍｌで洗浄した。分液後、抽出した有機層にＭｇＳＯ4を加えて脱水し、吸引ろ過した。ろ液の溶媒を留去した後、減圧乾燥し、淡黄色固体３．２８ｇ（収率７８％）を得た。
２５ｍＬ３つ口フラスコに、Ａ４を３．３８ｇ入れ、窒素フローを１時間行った。ＰＢｒ3３４．９ｇを加え、１５０℃で１時間撹拌した。
放冷後、水２００ｍｌが入った１Ｌビーカーに反応溶液を入れ、ＮａＨＣＯ3で中和した。クロロホルム３０ｍｌで７回有機層を抽出し、飽和食塩水１００ｍｌで洗浄した。分液後、抽出した有機層にＭｇＳＯ4を加えて脱水し、吸引ろ過した。ろ液の溶媒を留去した後、減圧乾燥し、淡黄色固体３．２８ｇ（収率７８％）を得た。
（５）Ａ６の合成
２００ｍＬ４つ口フラスコに、Ａ５を３．２８ｇ、アセトニトリル１２０ｍｌを入れ、Ｎ2バブリングを１０分行った。１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）１．８７ｇを加え、遮光下、６０℃で２時間撹拌した。
反応液をアセトニトリル１００ｍｌで分散洗浄し、吸引ろ過した。また、フラスコへの固着物をクロロホルムで溶かしてろ液と合わせ、溶媒を留去した。得られた固体をアセトニトリルで分散洗浄し、吸引ろ過した。先に得られた固体と合わせて減圧乾燥し、オレンジ色固体２．１５ｇ（収率８９．５％）を得た。
２００ｍＬ４つ口フラスコに、Ａ５を３．２８ｇ、アセトニトリル１２０ｍｌを入れ、Ｎ2バブリングを１０分行った。１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）１．８７ｇを加え、遮光下、６０℃で２時間撹拌した。
反応液をアセトニトリル１００ｍｌで分散洗浄し、吸引ろ過した。また、フラスコへの固着物をクロロホルムで溶かしてろ液と合わせ、溶媒を留去した。得られた固体をアセトニトリルで分散洗浄し、吸引ろ過した。先に得られた固体と合わせて減圧乾燥し、オレンジ色固体２．１５ｇ（収率８９．５％）を得た。
（６）Ａ７の合成
３０ｍＬ２つ口フラスコに、Ａ６を２．１ｇ、ビス（ピナコラート）ジボロン２．７４ｇ、ＫＯＡｃ２．１１９ｇ、２−ジシクロヘキシルフォスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（ＳＰｈｏｓ）０．０５３ｇ、Ｐｄ（ＯＡｃ）2０．０２９ｇを入れ、６０分間窒素フローした後、２時間バブリングした。１，４−ジオキサン（脱水）１６０ｍｌを加え、８０℃で２４時間撹拌した。
反応溶液を室温まで放冷後、溶媒を留去し、クロロホルム、飽和食塩水で洗浄、抽出した。有機層を回収し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、吸引ろ過し、溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒 ヘキサン：ジクロロメタン＝１：１）で先に出てきた不純物を除去後、酢酸エチルで目的物を回収した。濃縮後、分取ＧＰＣで精製し、赤色固体１．４５ｇ（収率５８％）を得た。
３０ｍＬ２つ口フラスコに、Ａ６を２．１ｇ、ビス（ピナコラート）ジボロン２．７４ｇ、ＫＯＡｃ２．１１９ｇ、２−ジシクロヘキシルフォスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（ＳＰｈｏｓ）０．０５３ｇ、Ｐｄ（ＯＡｃ）2０．０２９ｇを入れ、６０分間窒素フローした後、２時間バブリングした。１，４−ジオキサン（脱水）１６０ｍｌを加え、８０℃で２４時間撹拌した。
反応溶液を室温まで放冷後、溶媒を留去し、クロロホルム、飽和食塩水で洗浄、抽出した。有機層を回収し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、吸引ろ過し、溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒 ヘキサン：ジクロロメタン＝１：１）で先に出てきた不純物を除去後、酢酸エチルで目的物を回収した。濃縮後、分取ＧＰＣで精製し、赤色固体１．４５ｇ（収率５８％）を得た。
（７）重合体（ＰＢＦＤＰＰ）の合成
１０ｍＬ２つ口試験管に、Ａ７を３４．８ｍｇ、ジブロモジケトピロロピロール（Ｘ）５６．６ｍｇを入れ、脱気し、窒素置換した。Ｐｄ（ＯＡｃ）2１．１ｍｇ、ＳＰｈｏｓ２．１ｍｇをスクリュー管に入れ、窒素置換し、窒素バブリングしたトルエン１０ｍｌを加え、溶解させた。この溶液２ｍｌを２つ口試験管に加えた。エタノール１ｍｌ、Ｋ2ＣＯ3aq１ｍｌを加え、８０℃で１８時間撹拌した。
反応溶液をメタノール中に入れ、沈殿物をアセトン、ヘキサンでそれぞれ分散洗浄した後、吸引ろ過し、ろ物を回収して減圧乾燥し、黒色固体５６ｍｇ（収率８６．２％）を得た。ＧＰＣ測定の結果、ポリスチレン換算で数平均分子量２８０００、重量平均分子量８３００００であった。
１０ｍＬ２つ口試験管に、Ａ７を３４．８ｍｇ、ジブロモジケトピロロピロール（Ｘ）５６．６ｍｇを入れ、脱気し、窒素置換した。Ｐｄ（ＯＡｃ）2１．１ｍｇ、ＳＰｈｏｓ２．１ｍｇをスクリュー管に入れ、窒素置換し、窒素バブリングしたトルエン１０ｍｌを加え、溶解させた。この溶液２ｍｌを２つ口試験管に加えた。エタノール１ｍｌ、Ｋ2ＣＯ3aq１ｍｌを加え、８０℃で１８時間撹拌した。
反応溶液をメタノール中に入れ、沈殿物をアセトン、ヘキサンでそれぞれ分散洗浄した後、吸引ろ過し、ろ物を回収して減圧乾燥し、黒色固体５６ｍｇ（収率８６．２％）を得た。ＧＰＣ測定の結果、ポリスチレン換算で数平均分子量２８０００、重量平均分子量８３００００であった。
合成したＰＢＦＤＰＰについて、ＨＯＭＯ／ＬＵＭＯのエネルギー準位を測定したところ、５．２０ｅＶ／３．７８ｅＶであった。ＬＵＭＯが、アクセプタ材料として用いられる下記に示すフラーレン誘導体ＰＣ70ＢＭのＬＵＭＯレベル４．３０ｅＶよりも浅く、電荷分離に適したエネルギー準位であることが認められた。
（有機薄膜太陽電池素子の作製及び特性評価）
上記により合成したＰＢＦＤＰＰをドナー材料とし、フラーレン誘導体ＰＣ70ＢＭをアクセプタ材料として用いて、図１に示すような構造の有機薄膜太陽電池素子を作製した。具体的には、以下のようにして作製した。
まず、ガラス基板１上にＩＴＯが成膜された正極２上に、ホール輸送層３としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ヘレウス株式会社製クレビオス ＡＩ４０８３）をスピンコート（５０００ｒｐｍ、２０秒間）により膜厚３０ｎｍで成膜し、１５０℃で２０分間熱処理した。
その上に、ＰＢＦＤＰＰ：ＰＣ70ＢＭ（重量比１：１）のジクロロベンゼン溶液（４０ｍｇ／ｍｌ）をスピンコート（３４００ｒｐｍ、６０秒間、又は、１７００ｒｐｍ、６０秒間）により膜厚１００ｎｍ又は５０ｎｍで成膜し、３０分間常温乾燥後、１５０℃で２０分間熱処理し、活性層４を形成した。
その上に、Ｃａを膜厚１０ｎｍ、Ａｌを膜厚１００ｎｍで順次、真空蒸着により成膜し、電子輸送層５、負極６を形成した。
上記により合成したＰＢＦＤＰＰをドナー材料とし、フラーレン誘導体ＰＣ70ＢＭをアクセプタ材料として用いて、図１に示すような構造の有機薄膜太陽電池素子を作製した。具体的には、以下のようにして作製した。
まず、ガラス基板１上にＩＴＯが成膜された正極２上に、ホール輸送層３としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ヘレウス株式会社製クレビオス ＡＩ４０８３）をスピンコート（５０００ｒｐｍ、２０秒間）により膜厚３０ｎｍで成膜し、１５０℃で２０分間熱処理した。
その上に、ＰＢＦＤＰＰ：ＰＣ70ＢＭ（重量比１：１）のジクロロベンゼン溶液（４０ｍｇ／ｍｌ）をスピンコート（３４００ｒｐｍ、６０秒間、又は、１７００ｒｐｍ、６０秒間）により膜厚１００ｎｍ又は５０ｎｍで成膜し、３０分間常温乾燥後、１５０℃で２０分間熱処理し、活性層４を形成した。
その上に、Ｃａを膜厚１０ｎｍ、Ａｌを膜厚１００ｎｍで順次、真空蒸着により成膜し、電子輸送層５、負極６を形成した。
上記により作製した素子の層構成は、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（３０ｎｍ）／ＰＢＦＤＰＰ：ＰＣ70ＢＭ（１：１）（５０ｎｍ or １００ｎｍ）／Ｃａ（１０ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）である。
上記において作製した各素子について、ＡＭ１．５Ｇ、１００ｍＷ／ｃｍ2の疑似太陽光を照射して、太陽電池特性を測定した。短絡電流密度ＪSC、開放電圧ＶOC、曲線因子ＦＦ、エネルギー変換効率ＰＣＥの評価結果を表１にまとめて示す。
上記各素子は、可視光〜近赤外領域において広く光吸収を示し、表１に示したように、ＰＢＦＤＰＰは、有機薄膜太陽電池の活性層におけるドナー材料として適用できることが確認された。
１ 基板
２ 正極
３ ホール輸送層
４ 活性層
５ 電子輸送層
６ 負極
２ 正極
３ ホール輸送層
４ 活性層
５ 電子輸送層
６ 負極
Claims (2)
- ９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む下記一般式（１）で表される重合体。
- 請求項１に記載された重合体が用いられていることを特徴とする有機薄膜太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014025662A JP2015151450A (ja) | 2014-02-13 | 2014-02-13 | ９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014025662A JP2015151450A (ja) | 2014-02-13 | 2014-02-13 | ９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015151450A true JP2015151450A (ja) | 2015-08-24 |
Family
ID=53894068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014025662A Pending JP2015151450A (ja) | 2014-02-13 | 2014-02-13 | ９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015151450A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012528215A (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-12 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機半導体装置で使用するためのジケトピロロピロールポリマー |
| JP2013032493A (ja) * | 2011-05-27 | 2013-02-14 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 高分子化合物及びそれを用いた有機光電変換素子 |
| WO2013108894A1 (ja) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | 株式会社日本触媒 | フルバレン化合物及びその製造方法、フルバレン重合体、並びに、太陽電池用材料及び有機トランジスタ用材料 |
| CN103435782A (zh) * | 2013-08-17 | 2013-12-11 | 华南理工大学 | 含9,9’-联亚芴基及其衍生物的有机半导体材料及其制备方法与应用 |
-
2014
- 2014-02-13 JP JP2014025662A patent/JP2015151450A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012528215A (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-12 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機半導体装置で使用するためのジケトピロロピロールポリマー |
| JP2013032493A (ja) * | 2011-05-27 | 2013-02-14 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 高分子化合物及びそれを用いた有機光電変換素子 |
| WO2013108894A1 (ja) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | 株式会社日本触媒 | フルバレン化合物及びその製造方法、フルバレン重合体、並びに、太陽電池用材料及び有機トランジスタ用材料 |
| CN103435782A (zh) * | 2013-08-17 | 2013-12-11 | 华南理工大学 | 含9,9’-联亚芴基及其衍生物的有机半导体材料及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20100065323A (ko) | 풀러렌 유도체 | |
| US9246110B2 (en) | Organic material and photoelectric conversion element | |
| JP6312456B2 (ja) | 有機薄膜太陽電池 | |
| JPWO2017002742A1 (ja) | 光電変換素子 | |
| JP6340782B2 (ja) | フラーレン誘導体およびその製造方法 | |
| JP5791995B2 (ja) | 新規化合物、光電変換材料及び光電変換素子 | |
| KR20150027344A (ko) | 전도성 유기 반도체 화합물 및 이를 포함하는 유기태양전지 | |
| JP5730031B2 (ja) | フラーレン誘導体及びそれを用いた光電変換素子 | |
| KR20190102622A (ko) | 신규한 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하는 유기 전자 소자 | |
| KR20140083969A (ko) | 비벤조〔ｂ〕푸란 화합물, 광전 변환 재료 및 광전 변환 소자 | |
| JP2015151450A (ja) | ９，９’−ビフルオレニリデンを骨格に含む重合体及びこれを用いた有機薄膜太陽電池 | |
| JP2022037676A (ja) | 低分子化合物、高分子化合物、有機半導体材料及び有機半導体デバイス | |
| KR101535066B1 (ko) | 두 개의 적층형 유기 태양전지 소자용 유기 반도체 화합물, 및 이를 포함하는 유기전자소자 | |
| JP7029721B2 (ja) | 化合物、有機半導体材料、有機半導体素子、有機太陽電池及び有機トランジスタ | |
| JP5503184B2 (ja) | フラーレン誘導体、組成物及び有機光電変換素子 | |
| EP3918647B1 (en) | Photoelectric conversion element, device, and power supply module | |
| JP6371051B2 (ja) | アントラキノン誘導体、光電変換材料及び光電変換素子 | |
| KR102670481B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| JP6697820B2 (ja) | 光電変換素子及びフラーレン誘導体 | |
| KR102062041B1 (ko) | 신규 화합물 및 이를 채용한 유기 전자 소자 | |
| KR101838097B1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기태양전지 | |
| KR20170059207A (ko) | 유기 반도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 | |
| JP2015105233A (ja) | フラーレン誘導体 | |
| KR101602727B1 (ko) | 벤조다이사이에노사이오펜 유도체 및 이를 채용하고 있는 유기태양전지 | |
| KR101631063B1 (ko) | 플루오렌 유도체를 포함하는 유기 반도체 화합물 및 이를 이용한 유기태양전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170127 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170915 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171110 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171206 |