JP2020102602A - Photoelectric conversion element and photoelectric conversion element module - Google Patents

Photoelectric conversion element and photoelectric conversion element module Download PDF

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Nozomi Tamoto
望 田元
陵宏 井出
Takahiro Ide
陵宏 井出
田中 裕二
Yuji Tanaka
裕二 田中
堀内 保
Tamotsu Horiuchi
保 堀内
直道 兼為
Naomichi Kanei
直道 兼為
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Abstract

To provide a photoelectric conversion element that can maintain high output after high-temperature storage and after continuous irradiation of low-intensity light.SOLUTION: A photoelectric conversion element 101 has at least a first electrode 2, a hole blocking layer 3, an electron transport layer 4 having a photosensitization compound, a hole transport layer 6, and a second electrode 7. The photoelectric conversion element has a sealing member 8 containing an epoxy resin that shields at least the electron transport layer, hole transport layer, and second electrode from an outside environment of the photoelectric conversion element; the hole transport layer has at least one of tertiary amine compounds having a specific structure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光電変換素子、及び光電変換素子モジュールに関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion element and a photoelectric conversion element module.

近年、化石燃料の代替エネルギーとして、また地球温暖化対策として、太陽電池の重要性が高まっている。また、太陽電池やフォトダイオードは、光エネルギーを電気エネルギーに変換することができる光電変換素子を応用したものである。
最近では、太陽光(直射光での照度:約100,000 lux)に限らず、LED(light emitting diode:発光ダイオード)や蛍光灯など、低照度の光(照度:20 lux以上1,000 lux以下)でも高い発電性能を有する室内向けの光電変換素子が注目を集めている。
In recent years, the importance of solar cells has increased as an alternative energy to fossil fuels and as a measure against global warming. Further, the solar cell and the photodiode are applications of a photoelectric conversion element capable of converting light energy into electric energy.
Recently, not only sunlight (illumination with direct light: about 100,000 lux), but also light with low illuminance (illuminance: 20 lux or more, 1,000 lux, etc.) such as an LED (light emitting diode) or a fluorescent lamp. Even in the following), indoor photoelectric conversion elements having high power generation performance have been attracting attention.

しかし、光電変換素子は、高温高湿環境下で保存された場合、出力が大きく低下するという問題がある。
そこで、高温高湿環境下において、外部環境の水蒸気や酸素が、光電変換素子の内部へ浸透し、光電変換効率が低下することを抑制するため、例えば、第1の電極と第2の基板との間に光電変換層を封止する封止部材を設ける光電変換素子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
However, the photoelectric conversion element has a problem that its output is significantly reduced when it is stored in a high temperature and high humidity environment.
Therefore, in order to prevent water vapor or oxygen in the external environment from penetrating into the photoelectric conversion element and reducing the photoelectric conversion efficiency under a high temperature and high humidity environment, for example, a first electrode and a second substrate are used. A photoelectric conversion element in which a sealing member that seals the photoelectric conversion layer is provided between the photoelectric conversion elements has been proposed (for example, see Patent Document 1).

本発明は、高温保存後、及び低照度光の連続照射後において、高い出力を維持できる光電変換素子を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a photoelectric conversion element that can maintain high output after being stored at high temperature and continuously irradiated with low illuminance light.

前記課題を解決するための手段としての本発明の光電変換素子は、第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子であって、少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層及び第2の電極を、前記光電変換素子の外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有する。
ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。
A photoelectric conversion element of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems includes a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode. A photoelectric conversion element having at least the electron transport layer, a hole transport layer and a second electrode, the sealing member containing an epoxy resin for shielding from the external environment of the photoelectric conversion element, the hole The transport layer has at least one of the tertiary amine compounds represented by the following general formula (1) and general formula (2).
However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.

本発明によると、高温保存後、及び低照度光の連続照射後において、高い出力を維持できる光電変換素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photoelectric conversion element capable of maintaining a high output after being stored at a high temperature and continuously irradiated with low-illuminance light.

図1は、本発明の光電変換素子の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the photoelectric conversion element of the present invention. 図2は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the photoelectric conversion element of the present invention. 図3は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing another example of the photoelectric conversion element of the present invention. 図4は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the photoelectric conversion element of the present invention. 図5は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing another example of the photoelectric conversion element of the present invention. 図6は、本発明の光電変換素子モジュールの一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of the photoelectric conversion element module of the present invention. 図7は、図6を異なる角度から観察した概略図である。FIG. 7 is a schematic view of FIG. 6 observed from different angles. 図8は、電子機器としてマウスを用いた一例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example in which a mouse is used as the electronic device. 図9は、マウスに光電変換素子を実装した一例を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example in which a photoelectric conversion element is mounted on a mouse. 図10は、電子機器としてパソコンに用いられるキーボードを用いた一例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing an example using a keyboard used in a personal computer as an electronic device. 図11は、キーボードに光電変換素子を実装した一例を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example in which a photoelectric conversion element is mounted on a keyboard. 図12は、キーボードのキーの一部に小型の光電変換素子を実装した一例を示す概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing an example in which a small photoelectric conversion element is mounted on a part of the keys of the keyboard. 図13は、電子機器としてセンサを用いた一例を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing an example in which a sensor is used as an electronic device. 図14は、電子機器としてターンテーブルを用いた一例を示す概略図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing an example in which a turntable is used as an electronic device. 図15は、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置とを組み合わせた電子機器の一例を示す概略図である。FIG. 15 illustrates an example of an electronic device in which the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module of the present invention and the photoelectric conversion element and/or a device which operates by electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element module are combined. FIG. 図16は、図15において光電変換素子と機器の回路との間に光電変換素子用の電源ICを組み込んだ一例を示す概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram showing an example in which a power supply IC for a photoelectric conversion element is incorporated between the photoelectric conversion element and the circuit of the device in FIG. 図17は、図16において、蓄電デバイスを電源ICと機器の回路との間に組み込んだ一例を示す概略図である。FIG. 17 is a schematic diagram showing an example in which the power storage device is incorporated between the power supply IC and the circuit of the device in FIG. 16. 図18は、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、電源ICとを有する電源モジュールの一例を示す概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a power supply module having a photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module of the present invention and a power supply IC. 図19は、図18において電源ICに蓄電デバイスを追加した電源モジュールの一例を示す概略図である。19 is a schematic diagram showing an example of a power supply module in which a power storage device is added to the power supply IC in FIG.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。
特許文献1の光電変換素子の場合、封止部材を設けることにより、高温高湿環境下において、外部環境の水蒸気や酸素が光電変換素子の内部へ浸透し、光電変換効率が低下することは抑制できるが、高温保存後、更に低照度光を連続照射した後において、出力が大幅に低下してしまい、高温高湿環境における耐久性が劣るという問題がある。
これは、高温環境下で保存した場合、封止部材である樹脂の種類により、ガスが発生したり、封止部材である樹脂が加熱されて密閉性が低下したりしたものと考えられる。
そこで、本発明者らは、少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層及び第2の電極を、光電変換素子の外部環境から遮蔽する封止部材にエポキシ樹脂を用い、ホール輸送層に、一般式(1)及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを含有させることにより、高温保存後、及び低照度光の連続照射後において、高い出力を維持できる光電変換素子を提供することができることを見出した。
As a result of intensive studies, the present inventors have found out the following.
In the case of the photoelectric conversion element of Patent Document 1, by providing the sealing member, it is possible to prevent the water vapor and oxygen in the external environment from penetrating into the photoelectric conversion element and reducing the photoelectric conversion efficiency under high temperature and high humidity environment. However, after storage at high temperature and after continuous irradiation with low-illuminance light, there is a problem that the output is significantly reduced and durability in a high temperature and high humidity environment is poor.
It is considered that when stored in a high temperature environment, gas is generated or the resin as the sealing member is heated and the hermeticity is deteriorated depending on the type of the resin as the sealing member.
Therefore, the present inventors have used an epoxy resin as a sealing member that shields at least the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode from the external environment of the photoelectric conversion element, and uses a general formula ( By containing at least one of 1) and the tertiary amine compound represented by the general formula (2), a photoelectric conversion element capable of maintaining high output after storage at high temperature and after continuous irradiation with low illumination light is provided. I found that I can.

(光電変換素子)
本発明の光電変換素子は、第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子であって、少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層及び第2の電極を、前記光電変換素子の外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有し、必要に応じて、その他の層を有する。各層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
(Photoelectric conversion element)
The photoelectric conversion element of the present invention is a photoelectric conversion element having at least a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode, At least the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode have a sealing member containing an epoxy resin that shields the photoelectric conversion element from the external environment, and the hole transport layer has the following general formula (1). , And at least one of the tertiary amine compounds represented by the general formula (2), and optionally other layers. Each layer may have a single-layer structure or a laminated structure.

ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。 However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.

<第1の電極>
光電変換素子は、第1の電極を有する。
第1の電極としては、その形状、大きさについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<First electrode>
The photoelectric conversion element has a first electrode.
The shape and size of the first electrode are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.

第1の電極の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、一層構造であってもよいし、複数の材料を積層する構造であってもよい。 The structure of the first electrode is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and may be a single layer structure or a structure in which a plurality of materials are laminated.

第1の電極の材質としては、可視光に対する透明性及び導電性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、透明導電性金属酸化物、カーボン、金属などが挙げられる。 The material of the first electrode is not particularly limited as long as it has transparency and conductivity with respect to visible light, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, transparent conductive metal oxide, carbon, Examples include metals.

透明導電性金属酸化物としては、例えば、インジウム・スズ酸化物(以下、「ITO」と称する)、フッ素ドープ酸化スズ(以下、「FTO」と称する)、アンチモンドープ酸化スズ(以下、「ATO」と称する)、ニオブドープ酸化スズ(以下、「NTO」と称する)、アルミドープ酸化亜鉛、インジウム・亜鉛酸化物、ニオブ・チタン酸化物などが挙げられる。
カーボンとしては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンなどが挙げられる。
金属としては、例えば、金、銀、アルミニウム、ニッケル、インジウム、タンタル、チタンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、透明性が高い透明導電性金属酸化物が好ましく、ITO、FTO、ATO、NTOがより好ましい。
Examples of the transparent conductive metal oxide include indium tin oxide (hereinafter referred to as “ITO”), fluorine-doped tin oxide (hereinafter referred to as “FTO”), antimony-doped tin oxide (hereinafter referred to as “ATO”). ), niobium-doped tin oxide (hereinafter referred to as “NTO”), aluminum-doped zinc oxide, indium-zinc oxide, niobium-titanium oxide, and the like.
Examples of carbon include carbon black, carbon nanotubes, graphene, and fullerenes.
Examples of the metal include gold, silver, aluminum, nickel, indium, tantalum, titanium and the like.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these, transparent conductive metal oxides having high transparency are preferable, and ITO, FTO, ATO, and NTO are more preferable.

第1の電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm以上100μm以下が好ましく、50nm以上10μm以下がより好ましい。なお、第1の電極の材質がカーボンや金属の場合には、第1の電極の平均厚みとしては、透光性を得られる程度の平均厚みにすることが好ましい。 The average thickness of the first electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 nm or more and 100 μm or less, more preferably 50 nm or more and 10 μm or less. When the material of the first electrode is carbon or metal, the average thickness of the first electrode is preferably an average thickness that allows translucency.

第1の電極は、スパッタ法、蒸着法、スプレー法等の公知の方法などにより形成することができる。 The first electrode can be formed by a known method such as a sputtering method, a vapor deposition method, or a spray method.

また、第1の電極は、第1の基板上に形成されることが好ましく、予め第1の基板上に第1の電極が形成されている一体化された市販品を用いることができる。
一体化された市販品としては、例えば、FTOコートガラス、ITOコートガラス、酸化亜鉛:アルミニウムコートガラス、FTOコート透明プラスチックフィルム、ITOコート透明プラスチックフィルムなどが挙げられる。他の一体化された市販品としては、例えば、酸化スズ若しくは酸化インジウムに原子価の異なる陽イオン若しくは陰イオンをドープした透明電極、又はメッシュ状やストライプ状等の光が透過できる構造にした金属電極を設けたガラス基板などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して混合又は積層したものでもよい。また、電気的抵抗値を下げる目的で、金属リード線などを併用してもよい。
Further, the first electrode is preferably formed on the first substrate, and an integrated commercially available product in which the first electrode is previously formed on the first substrate can be used.
Examples of integrated commercial products include FTO-coated glass, ITO-coated glass, zinc oxide:aluminum-coated glass, FTO-coated transparent plastic film, and ITO-coated transparent plastic film. Other integrated commercial products include, for example, a transparent electrode in which tin oxide or indium oxide is doped with cations or anions having different valences, or a metal having a structure such as mesh or stripe that allows light to pass therethrough. Examples thereof include a glass substrate provided with an electrode.
These may be used alone or in combination of two or more and mixed or laminated. Further, a metal lead wire or the like may be used together for the purpose of lowering the electric resistance value.

金属リード線の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、ニッケルなどが挙げられる。
金属リード線は、例えば、蒸着、スパッタリング、圧着などで基板に形成し、その上にITOやFTOの層を設けることにより併用することができる。
Examples of the material of the metal lead wire include aluminum, copper, silver, gold, platinum, nickel and the like.
The metal lead wire can be used together by forming it on the substrate by vapor deposition, sputtering, pressure bonding, or the like, and providing an ITO or FTO layer thereon.

<ホールブロッキング層>
光電変換素子は、ホールブロッキング層を有する。
ホールブロッキング層は、第1の電極と電子輸送層との間に形成される。ホールブロッキング層は、光増感化合物で生成され、電子輸送層に輸送された電子を第1の電極に輸送し、かつホール輸送層との接触を防ぐものである。これにより、ホールブロッキング層は、第1の電極へホールを流入しにくくし、電子とホールの再結合による出力低下を抑制することができる。ホール輸送層を設けた固体型の光電変換素子は、電解液を用いた湿式型に比べて、ホール輸送材料中のホールと電極表面の電子の再結合速度が速いことから、ホールブロッキング層の形成による効果は非常に大きい。
<Hole blocking layer>
The photoelectric conversion element has a hole blocking layer.
The hole blocking layer is formed between the first electrode and the electron transport layer. The hole blocking layer transports the electrons generated by the photosensitizing compound and transported to the electron transport layer to the first electrode, and prevents contact with the hole transport layer. As a result, the hole blocking layer makes it difficult for holes to flow into the first electrode, and can suppress a decrease in output due to recombination of electrons and holes. Since the solid-type photoelectric conversion device provided with the hole transport layer has a faster recombination rate of holes in the hole transport material and electrons on the electrode surface than in the wet type using an electrolyte solution, the formation of the hole blocking layer. The effect of is extremely large.

ホールブロッキング層の材質としては、可視光に対して透明であり、かつ電子輸送性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン、ゲルマニウム等の単体半導体、金属のカルコゲニドに代表される化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などが挙げられる。
金属のカルコゲニドとしては、例えば、チタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタルの酸化物;カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマスの硫化物;カドミウム、鉛のセレン化物;カドミウムのテルル化物などが挙げられる。他の化合物半導体としては、例えば、亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウム等のリン化物;ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物などが挙げられる。
ペロブスカイト構造を有する化合物としては、例えば、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウムなどが挙げられる。
これらの中でも、酸化物半導体が好ましく、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化スズなどがより好ましく、酸化チタンが更に好ましい。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、単層としても積層してもよい。また、これらの半導体の結晶型は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単結晶でもよいし、多結晶でもよいし、あるいは非晶質でもよい。
The material of the hole blocking layer is not particularly limited as long as it is transparent to visible light and has an electron transporting property, and can be appropriately selected according to the purpose, for example, silicon, germanium, etc. Examples include simple semiconductors, compound semiconductors represented by metal chalcogenides, compounds having a perovskite structure, and the like.
Examples of the metal chalcogenide include oxides of titanium, tin, zinc, iron, tungsten, zirconium, hafnium, strontium, indium, cerium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium and tantalum; cadmium, zinc, lead, silver and antimony. , Bismuth sulfide; cadmium, lead selenide; cadmium telluride. Examples of other compound semiconductors include phosphides such as zinc, gallium, indium, and cadmium; gallium arsenide, copper-indium-selenide, copper-indium-sulfide, and the like.
Examples of the compound having a perovskite structure include strontium titanate, calcium titanate, sodium titanate, barium titanate, and potassium niobate.
Among these, oxide semiconductors are preferable, titanium oxide, niobium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tungsten oxide and tin oxide are more preferable, and titanium oxide is still more preferable.
These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may laminate|stack as a single layer. The crystal type of these semiconductors is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and may be single crystal, polycrystal, or amorphous.

ホールブロッキング層の製膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式製膜のゾルゲル法、四塩化チタンからの加水分解法、乾式製膜のスパッタリング法などが挙げられるが、これらの中でも、スパッタリング法が好ましい。ホールブロッキング層の製膜方法がスパッタリング法であると、膜密度を十分に高くでき、損失電流を抑制することができる。 The method for forming the hole blocking layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a sol-gel method for wet film formation, a hydrolysis method from titanium tetrachloride, and a sputtering method for dry film formation. Among these, the sputtering method is preferable. When the film forming method of the hole blocking layer is the sputtering method, the film density can be sufficiently increased and the loss current can be suppressed.

ホールブロッキング層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択可能であるが、5nm以上1μm以下が好ましく、湿式製膜では500nm以上700nm以下がより好ましく、乾式製膜では5nm以上30nm以下がより好ましい。 The thickness of the hole blocking layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 nm or more and 1 μm or less, more preferably 500 nm or more and 700 nm or less for wet film formation, and 5 nm or more and 30 nm for dry film formation. The following is more preferable.

<電子輸送層>
光電変換素子は、光増感化合物を有する電子輸送層を有する。
電子輸送層は、光増感化合物で生成された電子をホールブロッキング層まで輸送する目的で形成される。このため、電子輸送層は、ホールブロッキング層に隣接して配置されることが好ましい。
<Electron transport layer>
The photoelectric conversion element has an electron transport layer containing a photosensitizing compound.
The electron transport layer is formed for the purpose of transporting electrons generated by the photosensitizing compound to the hole blocking layer. Therefore, the electron transport layer is preferably arranged adjacent to the hole blocking layer.

電子輸送層の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、互いに隣接する少なくとも2つの光電変換素子において、電子輸送層どうしが互いに延設されていないことが好ましい。また、電子輸送層の構造としては、連続層単層であってもよく、複数の層が積層された多層であってもよい。 The structure of the electron transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but in at least two photoelectric conversion elements adjacent to each other, it is preferable that the electron transport layers are not extended to each other. .. The structure of the electron transport layer may be a continuous single layer or a multilayer in which a plurality of layers are laminated.

電子輸送層は、電子輸送性材料を含み、必要に応じてその他の材料を含む。 The electron-transporting layer contains an electron-transporting material, and optionally other materials.

電子輸送性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、半導体材料が好ましい。
半導体材料は、微粒子状の形状を有し、これらが接合することによって、多孔質状の膜に形成されることが好ましい。多孔質状の電子輸送層を構成する半導体微粒子の表面に、光増感化合物が化学的あるいは物理的に吸着される。
The electron transporting material is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but a semiconductor material is preferable.
It is preferable that the semiconductor material has a fine particle shape, and that these particles are joined together to form a porous film. The photosensitizing compound is chemically or physically adsorbed on the surface of the semiconductor fine particles forming the porous electron transport layer.

半導体材料としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができ、例えば、単体半導体、化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などが挙げられる。
単体半導体としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムなどが挙げられる。
化合物半導体としては、例えば、金属のカルコゲニド、具体的には、チタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタル等の酸化物;カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマス等の硫化物;カドミウム、鉛等のセレン化物;カドミウム等のテルル化物などが挙げられる。他の化合物半導体としては亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウム等のリン化物、ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物等が挙げられる。
ペロブスカイト構造を有する化合物としては、例えば、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウムなどが挙げられる。
これらの中でも、酸化物半導体が好ましく、特に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化ニオブがより好ましい。電子輸送層の電子輸送性材料が酸化チタンであると、屈折率及び移動度が高いため、出力や耐久性が向上する点で有利である。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、半導体材料の結晶型としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単結晶でも多結晶でもよく、非晶質でもよい。
The semiconductor material is not particularly limited, and known materials can be used, and examples thereof include a single semiconductor, a compound semiconductor, and a compound having a perovskite structure.
Examples of the single semiconductor include silicon and germanium.
Examples of the compound semiconductor include metal chalcogenides, specifically, oxides of titanium, tin, zinc, iron, tungsten, zirconium, hafnium, strontium, indium, cerium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium, tantalum, and the like; Examples thereof include sulfides such as cadmium, zinc, lead, silver, antimony, and bismuth; selenides such as cadmium and lead; tellurides such as cadmium. Examples of other compound semiconductors include phosphides such as zinc, gallium, indium, and cadmium, gallium arsenide, copper-indium-selenide, copper-indium-sulfide, and the like.
Examples of the compound having a perovskite structure include strontium titanate, calcium titanate, sodium titanate, barium titanate, and potassium niobate.
Among these, oxide semiconductors are preferable, and titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and niobium oxide are particularly preferable. When the electron-transporting material of the electron-transporting layer is titanium oxide, the refractive index and the mobility are high, which is advantageous in that the output and durability are improved.
These may be used alone or in combination of two or more. The crystal type of the semiconductor material is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and may be single crystal, polycrystal, or amorphous.

半導体材料の一次粒子の個数平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1nm以上100nm以下が好ましく、5nm以上50nm以下がより好ましい。また、個数平均粒径よりも大きい半導体材料を混合あるいは積層させてもよく、入射光を散乱させる効果により、変換効率を向上できる場合がある。この場合の個数平均粒径は、50nm以上500nm以下が好ましい。 The number average particle diameter of the primary particles of the semiconductor material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, more preferably 5 nm or more and 50 nm or less. Further, a semiconductor material having a number average particle diameter larger than that may be mixed or laminated, and the conversion efficiency may be improved due to the effect of scattering incident light. In this case, the number average particle diameter is preferably 50 nm or more and 500 nm or less.

電子輸送層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50nm以上100μm以下が好ましく、100nm以上50μm以下がより好ましく、120nm以上10μm以下が更に好ましい。電子輸送層の平均厚みが好ましい範囲内であると、単位投影面積当たりの光増感化合物の量を十分に確保でき、光の捕獲率を高く維持できるとともに、注入された電子の拡散距離も増加しにくく、電荷の再結合によるロスを少なくできる点で有利である。 The average thickness of the electron transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50 nm or more and 100 μm or less, more preferably 100 nm or more and 50 μm or less, still more preferably 120 nm or more and 10 μm or less. When the average thickness of the electron transport layer is within the preferred range, the amount of the photosensitizing compound per unit projected area can be sufficiently secured, the light trapping rate can be maintained high, and the diffusion distance of the injected electrons also increases. This is advantageous in that it is difficult to do so and the loss due to recombination of charges can be reduced.

電子輸送層の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタリング等の真空中で薄膜を形成する方法、湿式製膜法などが挙げられる。これらの中でも、製造コストの観点から、湿式製膜法が好ましく、半導体材料の粉末あるいはゾルを分散したペーストを調製し、電子集電電極基板としてのホールブロッキング層の上に塗布する方法がより好ましい。
湿式製膜法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法などが挙げられる。
湿式印刷方法としては、例えば、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷などの様々な方法を用いることができる。
The method for producing the electron transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a method of forming a thin film in a vacuum such as sputtering and a wet film forming method. Among these, from the viewpoint of manufacturing cost, the wet film forming method is preferable, and a method of preparing a paste in which a powder or sol of a semiconductor material is dispersed and coating it on the hole blocking layer as the electron collecting electrode substrate is more preferable. ..
The wet film forming method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include dipping method, spraying method, wire bar method, spin coating method, roller coating method, blade coating method and gravure coating method. And so on.
As the wet printing method, various methods such as letterpress, offset, gravure, intaglio, rubber plate, and screen printing can be used.

半導体材料の分散液を作製する方法としては、例えば、公知のミリング装置等を用いて機械的に粉砕する方法が挙げられる。この方法により、粒子状の半導体材料を単独で、あるいは半導体材料と樹脂の混合物を、水又は溶媒に分散することにより半導体材料の分散液を作製できる。
樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等によるビニル化合物の重合体や共重合体、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリエステル樹脂、セルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of a method for producing a dispersion liquid of a semiconductor material include a method of mechanically pulverizing using a known milling device or the like. By this method, a dispersion liquid of a semiconductor material can be prepared by dispersing the semiconductor material in the form of a particle alone or by dispersing a mixture of the semiconductor material and a resin in water or a solvent.
Examples of the resin include styrene, vinyl acetate, acrylic acid polymers, copolymers of vinyl compounds such as methacrylic acid esters, silicone resins, phenoxy resins, polysulfone resins, polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, polyester resins, Examples thereof include cellulose ester resin, cellulose ether resin, urethane resin, phenol resin, epoxy resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polyamide resin, and polyimide resin. These may be used alone or in combination of two or more.

溶媒としては、例えば、水、アルコール溶媒、ケトン溶媒、エステル溶媒、エーテル溶媒、アミド溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、炭化水素溶媒などが挙げられる。
アルコール溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、α−テルピネオールなどが挙げられる。
ケトン溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。
エステル溶媒としては、例えば、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチルなどが挙げられる。
エーテル溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサンなどが挙げられる。
アミド溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。
ハロゲン化炭化水素溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、1−クロロナフタレンなどが挙げられる。
炭化水素溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、1,5−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、クメンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent include water, alcohol solvents, ketone solvents, ester solvents, ether solvents, amide solvents, halogenated hydrocarbon solvents, hydrocarbon solvents and the like.
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, α-terpineol and the like.
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like.
Examples of the ester solvent include ethyl formate, ethyl acetate, n-butyl acetate and the like.
Examples of the ether solvent include diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane and the like.
Examples of the amide solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.
Examples of the halogenated hydrocarbon solvent include dichloromethane, chloroform, bromoform, methyl iodide, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, fluorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, 1-chloronaphthalene and the like. ..
Examples of the hydrocarbon solvent include n-pentane, n-hexane, n-octane, 1,5-hexadiene, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, Examples include ethylbenzene and cumene.
These may be used alone or in combination of two or more.

半導体材料を含む分散液、あるいはゾル−ゲル法等によって得られた半導体材料を含むペーストには、粒子の再凝集を防ぐため、酸、界面活性剤、キレート化剤などを添加してもよい。
酸としては、例えば、塩酸、硝酸、酢酸などが挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどが挙げられる。
キレート化剤としては、例えば、アセチルアセトン、2−アミノエタノール、エチレンジアミンなどが挙げられる。
また、製膜性を向上させる目的で、増粘剤を添加することも有効な手段である。
増粘剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、エチルセルロースなどが挙げられる。
An acid, a surfactant, a chelating agent or the like may be added to the dispersion liquid containing a semiconductor material or the paste containing a semiconductor material obtained by the sol-gel method or the like in order to prevent reaggregation of particles.
Examples of the acid include hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid and the like.
Examples of the surfactant include polyoxyethylene octyl phenyl ether and the like.
Examples of the chelating agent include acetylacetone, 2-aminoethanol, ethylenediamine and the like.
Further, addition of a thickener is also an effective means for the purpose of improving the film forming property.
Examples of the thickener include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose and the like.

半導体材料を塗布した後に、半導体材料の粒子間を電子的に接触させ、膜強度や基板との密着性を向上させるために焼成したり、マイクロ波や電子線を照射したり、又はレーザー光を照射することができる。これらの処理は、1種単独で行ってもよく、2種類以上組み合わせて行ってもよい。 After applying the semiconductor material, the particles of the semiconductor material are electronically contacted with each other, and baked to improve the film strength and the adhesion to the substrate, irradiated with microwaves or electron beams, or irradiated with laser light. Can be irradiated. These treatments may be performed alone or in combination of two or more.

半導体材料から形成された電子輸送層を焼成する場合には、焼成温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、温度が高すぎると基板の抵抗が高くなったり、溶融したりすることがあることから、30℃以上700℃以下が好ましく、100℃以上600℃以下がより好ましい。また、焼成時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10分間以上10時間以下が好ましい。
半導体材料から形成された電子輸送層をマイクロ波照射する場合には、照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1時間以下が好ましい。この場合、電子輸送層が形成されている面側から照射してもよく、電子輸送層が形成されていない面側から照射してもよい。
When firing the electron transport layer formed of a semiconductor material, the firing temperature is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but if the temperature is too high, the resistance of the substrate may increase. Since it may melt, it is preferably 30° C. or higher and 700° C. or lower, and more preferably 100° C. or higher and 600° C. or lower. The firing time is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, but it is preferably 10 minutes or more and 10 hours or less.
When the electron transport layer formed of a semiconductor material is irradiated with microwaves, the irradiation time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1 hour or less. In this case, the irradiation may be performed from the surface side on which the electron transport layer is formed, or from the surface side on which the electron transport layer is not formed.

半導体材料からなる電子輸送層を焼成した後、電子輸送層の表面積の増大や、後述する光増感化合物から半導体材料への電子注入効率を高める目的で、例えば、四塩化チタンの水溶液や有機溶剤との混合溶液を用いた化学メッキや三塩化チタン水溶液を用いた電気化学的メッキ処理を行ってもよい。
直径が数十nmの半導体材料を焼結し得られた膜は、多孔質状を形成することができる。このようなナノ多孔質構造は、非常に高い表面積を有し、その表面積はラフネスファクターを用いて表すことができる。ラフネスファクターは、第1の基板に塗布した半導体粒子の面積に対する多孔質内部の実面積を表わす数値である。したがって、ラフネスファクターとしては、大きいほど好ましいが、電子輸送層の平均厚みとの関係から、20以上が好ましい。
After baking the electron transport layer made of a semiconductor material, for the purpose of increasing the surface area of the electron transport layer and enhancing the efficiency of electron injection from the photosensitizing compound described later into the semiconductor material, for example, an aqueous solution of titanium tetrachloride or an organic solvent. Chemical plating using a mixed solution of or and electrochemical plating using an aqueous solution of titanium trichloride may be performed.
A film obtained by sintering a semiconductor material having a diameter of several tens of nm can form a porous state. Such a nanoporous structure has a very high surface area, which can be expressed using a roughness factor. The roughness factor is a numerical value representing the actual area of the inside of the porous material with respect to the area of the semiconductor particles coated on the first substrate. Therefore, the roughness factor is preferably as large as possible, but is preferably 20 or more in view of the relationship with the average thickness of the electron transport layer.

<<光増感化合物>>
光増感化合物は、出力や光電変換効率の更なる向上のため、電子輸送層を構成する半導体材料の表面に、光増感化合物を吸着される。
光増感化合物としては、光電変換素子に照射される光により光励起される化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記の公知の化合物などが挙げられる。
具体的には、金属錯体化合物、J.Phys.Chem.C,7224,Vol.111(2007)等に記載のクマリン化合物、Chem.Commun.,4887(2007)等に記載のポリエン化合物、J.Am.Chem.Soc.,12218,Vol.126(2004)、Chem.Commun.,3036(2003)、Angew.Chem.Int.Ed.,1923,Vol.47(2008)等に記載のインドリン化合物、J.Am.Chem.Soc.,16701,Vol.128(2006)、J.Am.Chem.Soc.,14256,Vol.128(2006)等に記載のチオフェン化合物、シアニン色素、メロシアニン色素、9−アリールキサンテン化合物、トリアリールメタン化合物、J.Phys.Chem.,2342,Vol.91(1987)、J.Phys.Chem.B,6272,Vol.97(1993)、Electroanal.Chem.,31,Vol.537(2002)J.Porphyrins Phthalocyanines,230,Vol.3(1999)、Angew.Chem.Int.Ed.,373,Vol.46(2007)、Langmuir,5436,Vol.24(2008)等に記載のフタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、金属錯体化合物、クマリン化合物、ポリエン化合物、インドリン化合物、チオフェン化合物が好ましく、三菱製紙株式会社製の下記構造式(1)、下記構造式(2)、下記構造式(3)で表される化合物、更に下記一般式(3)を含む化合物がより好ましい。
<<Photosensitizing compound>>
The photosensitizing compound is adsorbed on the surface of the semiconductor material forming the electron transport layer in order to further improve the output and the photoelectric conversion efficiency.
The photosensitizing compound is not particularly limited as long as it is a compound that is photoexcited by the light with which the photoelectric conversion element is irradiated, and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include the following known compounds. ..
Specifically, metal complex compounds, J. Phys. Chem. C, 7224, Vol. 111 (2007) and the like, coumarin compounds, Chem. Commun. , 4887 (2007), the polyene compounds described in J. Am. Chem. Soc. , 12218, Vol. 126 (2004), Chem. Commun. 3036 (2003), Angew. Chem. Int. Ed. , 1923, Vol. 47 (2008) and the like, indoline compounds, J. Am. Chem. Soc. , 16701, Vol. 128 (2006), J. Am. Chem. Soc. 14256, Vol. 128 (2006) and the like, thiophene compounds, cyanine dyes, merocyanine dyes, 9-arylxanthene compounds, triarylmethane compounds, J. Phys. Chem. 2342, Vol. 91 (1987), J. Phys. Chem. B, 6272, Vol. 97 (1993), Electroanal. Chem. , 31, Vol. 537 (2002)J. Porphyrins Phthalocyanines, 230, Vol. 3 (1999), Angew. Chem. Int. Ed. , 373, Vol. 46 (2007), Langmuir, 5436, Vol. 24 (2008) and the like, phthalocyanine compounds, porphyrin compounds and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, metal complex compounds, coumarin compounds, polyene compounds, indoline compounds, and thiophene compounds are preferable, and are represented by the following structural formula (1), structural formula (2), and structural formula (3) manufactured by Mitsubishi Paper Mills Co., Ltd. And more preferably a compound containing the following general formula (3).

前記一般式(3)において、X、Xは酸素原子、硫黄原子、セレン原子を表す。Rは置換基を有していてもよいメチン基を表す。その置換基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基、チエニル基、フリル基などのヘテロ環が挙げられる。
は置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、2−プロピル基、2−エチルヘキシル基等、アリール基及びヘテロ環基としては前述のものが挙げられる。
はカルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、ボロン酸、フェノール類などの酸性基を表す。Z1、Z2は環状構造を形成する置換基を表す。
Z1は、ベンゼン環、ナフタレン環などの縮合炭化水素系化合物、チオフェン環、フラン環などのヘテロ環が挙げられ、それぞれ置換基を有していてもよい。その置換基の具体例としては前述のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、2−イソプロポキシ基等のアルコキシ基が挙げられる。
Z2はそれぞれ下記に示す(A−1)〜(A−22)が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。
In the general formula (3), X 1 and X 2 represent an oxygen atom, a sulfur atom or a selenium atom. R 1 represents a methine group which may have a substituent. Specific examples of the substituent include an aryl group such as a phenyl group and a naphthyl group, and a heterocycle such as a thienyl group and a furyl group.
R 2 represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group which may have a substituent. Examples of the alkyl group include a methyl group, ethyl group, 2-propyl group, 2-ethylhexyl group and the like, and examples of the aryl group and the heterocyclic group include those described above.
R 3 represents an acidic group such as carboxylic acid, sulfonic acid, phosphonic acid, boronic acid and phenols. Z1 and Z2 represent a substituent forming a cyclic structure.
Examples of Z1 include condensed hydrocarbon compounds such as benzene ring and naphthalene ring, and hetero rings such as thiophene ring and furan ring, each of which may have a substituent. Specific examples of the substituent include the aforementioned alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, and alkoxy groups such as 2-isopropoxy group.
Examples of Z2 include (A-1) to (A-22) shown below. However, it is not limited to these.

上記一般式(3)を含む光増感化合物の具体例としては、以下に示す(B−1)〜(B−36)が挙げられる。 Specific examples of the photosensitizing compound containing the above general formula (3) include (B-1) to (B-36) shown below.

電子輸送層の半導体材料の表面に、光増感化合物を吸着させる方法としては、光増感化合物の溶液中、又は光増感化合物の分散液中に、半導体材料を含む電子輸送層を浸漬する方法、光増感化合物の溶液、又は光増感化合物の分散液を電子輸送層に塗布して吸着させる方法などを用いることができる。光増感化合物の溶液中、又は光増感化合物の分散液中に、半導体材料を形成した電子輸送層を浸漬する方法の場合、浸漬法、ディップ法、ローラ法、エアーナイフ法などを用いることができる。光増感化合物の溶液、又は光増感化合物の分散液を、電子輸送層に塗布して吸着させる方法の場合は、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストルージョン法、カーテン法、スピン法、スプレー法などを用いることができる。また、二酸化炭素などを用いた超臨界流体中で吸着させることも可能である。 As a method of adsorbing the photosensitizing compound on the surface of the semiconductor material of the electron transporting layer, the electron transporting layer containing the semiconductor material is immersed in a solution of the photosensitizing compound or a dispersion of the photosensitizing compound. A method, a method of applying a solution of a photosensitizing compound, or a method of applying a dispersion of a photosensitizing compound to an electron transporting layer and adsorbing it can be used. In the case of a method of immersing the electron transport layer formed with a semiconductor material in a solution of a photosensitizing compound or a dispersion of a photosensitizing compound, use a dipping method, a dipping method, a roller method, an air knife method or the like. You can In the case of a method in which a solution of a photosensitizing compound or a dispersion of a photosensitizing compound is applied to an electron transport layer to be adsorbed, a wire bar method, a slide hopper method, an extrusion method, a curtain method, a spin method, a spray method. The method etc. can be used. It is also possible to adsorb it in a supercritical fluid such as carbon dioxide.

光増感化合物を半導体材料に吸着させる際には、縮合剤を併用してもよい。
縮合剤としては、半導体材料の表面に物理的もしくは化学的に、光増感化合物を結合させるような触媒的作用をするもの、又は化学量論的に作用し、化学平衡を有利に移動させるもののいずれであってもよい。更に、縮合助剤として、チオールやヒドロキシ化合物などを添加してもよい。
When adsorbing the photosensitizing compound to the semiconductor material, a condensing agent may be used together.
As the condensing agent, a condensing agent that physically or chemically acts on the surface of the semiconductor material such as a catalytic action for binding a photosensitizing compound or a stoichiometric action that favorably shifts the chemical equilibrium is used. It may be either. Further, a thiol or a hydroxy compound may be added as a condensation aid.

光増感化合物を溶解、又は分散する溶媒としては、例えば、水、アルコール溶媒、ケトン溶媒、エステル溶媒、エーテル溶媒、アミド溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、炭化水素溶媒などが挙げられる。
アルコール溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。
ケトン溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。
エステル溶媒としては、例えば、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチルなどが挙げられる。
エーテル溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサンなどが挙げられる。
アミド溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。
ハロゲン化炭化水素溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、1−クロロナフタレンなどが挙げられる。
炭化水素溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、1,5−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、クメンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent that dissolves or disperses the photosensitizing compound include water, alcohol solvents, ketone solvents, ester solvents, ether solvents, amide solvents, halogenated hydrocarbon solvents, hydrocarbon solvents and the like.
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like.
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like.
Examples of the ester solvent include ethyl formate, ethyl acetate, n-butyl acetate and the like.
Examples of the ether solvent include diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane and the like.
Examples of the amide solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.
Examples of the halogenated hydrocarbon solvent include dichloromethane, chloroform, bromoform, methyl iodide, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, fluorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, 1-chloronaphthalene and the like. ..
Examples of the hydrocarbon solvent include n-pentane, n-hexane, n-octane, 1,5-hexadiene, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, Examples include ethylbenzene and cumene.
These may be used alone or in combination of two or more.

光増感化合物は、その種類によっては化合物間の凝集を抑制した方がより効果的に働くものが存在するため、凝集解離剤を併用してもよい。
凝集解離剤としては、特に制限はなく、用いる色素に対して適宜選択することができるが、コール酸、ケノデオキシコール酸などのステロイド化合物、長鎖アルキルカルボン酸又は長鎖アルキルホスホン酸が好ましい。
凝集解離剤の含有量としては、光増感化合物1質量部に対して0.01質量部以上500質量部以下が好ましく、0.1質量部以上100質量部以下がより好ましい。
Depending on the type of photosensitizing compound, it may be more effective to suppress the aggregation between the compounds. Therefore, an aggregation dissociating agent may be used in combination.
The aggregation/dissociation agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the dye to be used, but steroid compounds such as cholic acid and chenodeoxycholic acid, long-chain alkylcarboxylic acids or long-chain alkylphosphonic acids are preferable.
The content of the aggregation dissociation agent is preferably 0.01 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the photosensitizing compound.

電子輸送層を構成する半導体材料の表面に、光増感化合物、又は、光増感化合物及び凝集解離剤を吸着させる際の温度としては、−50℃以上200℃以下が好ましい。吸着時間としては、5秒間以上1,000時間以下が好ましく、10秒間以上500時間以下がより好ましく、1分間以上150時間以下が更に好ましい。吸着させる工程は、暗所で行うことが好ましい。また、吸着させる工程は、静置して行ってもよく、攪拌しながら行ってもよい。
攪拌する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スターラー、ボールミル、ペイントコンディショナー、サンドミル、アトライター、ディスパーザー、超音波分散等を用いた方法などが挙げられる。
The temperature at which the photosensitizing compound, or the photosensitizing compound and the aggregation dissociating agent are adsorbed on the surface of the semiconductor material forming the electron transport layer, is preferably −50° C. or higher and 200° C. or lower. The adsorption time is preferably 5 seconds or more and 1,000 hours or less, more preferably 10 seconds or more and 500 hours or less, still more preferably 1 minute or more and 150 hours or less. The adsorbing step is preferably performed in a dark place. Further, the step of adsorbing may be carried out by standing still, or may be carried out with stirring.
The stirring method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a method using a stirrer, a ball mill, a paint conditioner, a sand mill, an attritor, a disperser, ultrasonic dispersion and the like. To be

<ホール輸送層>
光電変換素子は、ホール輸送層を有する。
ホール輸送層は、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有する。
<Hall transport layer>
The photoelectric conversion element has a hole transport layer.
The hole transport layer has at least one of the tertiary amine compounds represented by the following general formula (1) and general formula (2).

ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。 However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.

ホール輸送層が一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有することにより、光電変換素子を高温高湿環境下に保存した場合においても、保存前の高い出力を維持することができる。また、高温高湿環境下に保存した後に低照度の光を連続照射した場合においても、高い出力を維持することができる。 Since the hole transport layer has at least one of the tertiary amine compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2), even when the photoelectric conversion element is stored in a high temperature and high humidity environment, It is possible to maintain high output. Further, high output can be maintained even when light with low illuminance is continuously irradiated after being stored in a high temperature and high humidity environment.

次に、一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の具体例としては、例えば、以下に示す例示化合物C−1からC−20などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Next, specific examples of the tertiary amine compound represented by the general formula (1) and the general formula (2) include, for example, the exemplified compounds C-1 to C-20 shown below. It is not limited. These may be used alone or in combination of two or more.

ホール輸送層における前記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の含有量としては、ホール輸送材料全量に対して、1質量部以上50質量部以下が好ましく、10質量部以上30質量部以下がより好ましい。3級アミン化合物の含有量が1質量部以上50質量部以下であると、高温保存後、及び低照度光の連続照射後において、高い出力を維持できる。 The content of the tertiary amine compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) in the hole transport layer is preferably 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less based on the total amount of the hole transport material. More preferably, it is from 30 parts by mass to 30 parts by mass. When the content of the tertiary amine compound is 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less, high output can be maintained after high temperature storage and after continuous irradiation with low illuminance light.

ホール輸送層の形態としては、ホールを輸送する機能を有していれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化還元対を有機溶媒に溶解した電解液、酸化還元対を有機溶媒に溶解した液体をポリマーマトリックスに含浸したゲル電解質、酸化還元対を含有する溶融塩、固体電解質、無機ホール輸送材料(無機p型半導体材料)、有機ホール輸送材料(有機p型半導体材料)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、固体電解質が好ましく、有機ホール輸送材料がより好ましい。 The form of the hole transport layer is not particularly limited as long as it has a function of transporting holes, and can be appropriately selected according to the purpose, for example, an electrolytic solution in which a redox couple is dissolved in an organic solvent, A gel electrolyte in which a polymer matrix is impregnated with a liquid in which a redox couple is dissolved in an organic solvent, a molten salt containing a redox couple, a solid electrolyte, an inorganic hole transport material (inorganic p-type semiconductor material), an organic hole transport material (organic p Type semiconductor material). These may be used alone or in combination of two or more. Among these, solid electrolytes are preferable, and organic hole transport materials are more preferable.

ホール輸送層には、ホールを輸送する機能を得るために、ホール輸送材料、及びp型半導体材料の少なくともいずれかが含有される。
ホール輸送材料、及びp型半導体材料の少なくともいずれかとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の有機ホール輸送性化合物を用いることができる。
公知の有機ホール輸送性化合物としては、例えば、特公昭34−5466号公報等に示されているオキサジアゾール化合物、特公昭45−555号公報等に示されているトリフェニルメタン化合物、特公昭52−4188号公報等に示されているピラゾリン化合物、特公昭55−42380号公報等に示されているヒドラゾン化合物、特開昭56−123544号公報等に示されているオキサジアゾール化合物、特開昭54−58445号公報に示されているテトラアリールベンジジン化合物、特開昭58−65440号公報あるいは特開昭60−98437号公報に示されているスチルベン化合物、特表平11−513522号公報に示されているスピロ型化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、スピロ型化合物が好ましい。
The hole transport layer contains at least one of a hole transport material and a p-type semiconductor material in order to obtain a function of transporting holes.
At least one of the hole transport material and the p-type semiconductor material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known organic hole transport compound may be used.
Known organic hole transporting compounds include, for example, oxadiazole compounds disclosed in JP-B-34-5466, triphenylmethane compounds disclosed in JP-B-45-555, and JP-B- No. 52-4188, etc., a pyrazoline compound, Japanese Patent Publication No. 55-42380, etc., hydrazone compound, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-123544, etc., oxadiazole compound, Tetraarylbenzidine compounds disclosed in JP-A-54-58445, stilbene compounds disclosed in JP-A-58-65440 or JP-A-60-98437, and JP-A-11-513522. And the spiro-type compounds shown in 1. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, spiro type compounds are preferable.

スピロ型化合物としては、例えば、下記一般式(4)を含む化合物などが挙げられる。
ただし、前記一般式(4)中、RからRは、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチル−4−トリルアミノ基などの置換アミノ基を表す。
Examples of the spiro-type compound include compounds containing the following general formula (4).
However, in the general formula (4), R 4 to R 7 represent a substituted amino group such as a dimethylamino group, a diphenylamino group, and a naphthyl-4-tolylamino group.

スピロ型化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下に示す例示化合物D−1からD−20などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The spiro compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include Exemplified Compounds D-1 to D-20 shown below, but are not limited thereto. .. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのスピロ型化合物は、高いホール移動度を有している他に、2つのベンジジン骨格分子が捻れて結合しているため、球状に近い電子雲を形成しており、分子間におけるホッピング伝導性が良好であることにより優れた光電変換特性を示す。また溶解性も高いため各種有機溶媒に溶解し、アモルファス(結晶構造をもたない無定形物質)であるため、多孔質状の電子輸送層に密に充填されやすい。更に、450nm以上の光吸収特性を有さないために、光増感化合物に効率的に光吸収をさせることができ、固体型色素増感型太陽電池にとって特に好ましい。 In addition to having high hole mobility, these spiro-type compounds form a nearly spherical electron cloud because two benzidine skeleton molecules are twisted and bonded to each other, resulting in hopping conductivity between molecules. Shows good photoelectric conversion characteristics. Further, since it has a high solubility, it is soluble in various organic solvents, and since it is an amorphous substance (an amorphous substance having no crystal structure), it is likely to be densely packed in the porous electron transport layer. Further, since it does not have a light absorption property of 450 nm or more, the photosensitizing compound can efficiently absorb light, which is particularly preferable for the solid dye-sensitized solar cell.

ホール輸送層は、一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物、及びホール輸送材料以外に、酸化剤を有することが好ましい。ホール輸送層が酸化剤を有することにより、ホール輸送性が向上し、出力特性の耐久性や安定性を高めることができる。 The hole transport layer preferably contains an oxidizing agent in addition to the tertiary amine compound represented by the general formulas (1) and (2) and the hole transport material. When the hole transport layer contains an oxidant, the hole transport property is improved, and the durability and stability of output characteristics can be enhanced.

酸化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘキサクロロアンチモン酸トリス(4−ブロモフェニル)アミニウム、ヘキサフルオロアンチモネート銀、ニトロソニウムテトラフルオボラート、硝酸銀、金属錯体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、金属錯体が好ましい。酸化剤が金属錯体であると、溶解性が高く、残留物が残りにくい点で有利である。 The oxidizing agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include tris(4-bromophenyl)aminium hexachloroantimonate, hexafluoroantimonate silver, nitrosonium tetrafluoroborate, and silver nitrate. Examples thereof include metal complexes. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, metal complexes are preferable. When the oxidizing agent is a metal complex, it is advantageous in that it has a high solubility and a residue hardly remains.

金属錯体としては、例えば、金属カチオン、配位子、アニオンから構成される構成などが挙げられる。
金属カチオンとしては、例えば、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、白金などのカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、鉄、コバルト、ニッケル、銅のカチオンが好ましく、コバルト錯体がより好ましい。
コバルト錯体としては、3価のコバルト錯体が好ましい。
Examples of the metal complex include a structure composed of a metal cation, a ligand, and an anion.
Examples of the metal cations include cations of chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, silver, tungsten, rhenium, osmium, iridium, gold, platinum and the like. Among these, cations of iron, cobalt, nickel and copper are preferable, and a cobalt complex is more preferable.
As the cobalt complex, a trivalent cobalt complex is preferable.

配位子としては、少なくとも一つの窒素を含有する5及び/又は6員複素環を含むものが好ましく、置換基を有していてもよい。具体例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The ligand preferably contains at least one nitrogen-containing 5- and/or 6-membered heterocycle, and may have a substituent. Specific examples include, but are not limited to, the following.

アニオンとしては、例えば、水素化物イオン(H)、フッ化物イオン(F)、塩化物イオン(Cl)、臭化物イオン(Br)、ヨウ化物イオン(I)、水酸化物イオン(OH)、シアン化物イオン(CN)、硝酸イオン(NO )、亜硝酸イオン(NO )、次亜塩素酸イオン(ClO)、亜塩素酸イオン(ClO )、塩素酸イオン(ClO )、過塩素酸イオン(ClO )、過マンガン酸イオン(MnO )、酢酸イオン(CHCOO)、炭酸水素イオン(HCO )、リン酸二水素イオン(HPO )、硫酸水素イオン(HSO )、硫化水素イオン(HS)、チオシアン酸イオン(SCN)、テトラフロオロホウ素酸イオン(BF )、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF )、テトラシアノホウ素酸イオン(B(CN) )、ジシアノアミンイオン(N(CN) )、p−トルエンスルホン酸イオン(TsO)、トリフルオロメチルスルホン酸イオン(CFSO )、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミンイオン(N(SOCF2−)テトラヒドロキソアルミン酸イオン([Al(OH)、あるいは[Al(OH)(HO))、ジシアノ銀(I)酸イオン([Ag(CN))、テトラヒドロキソクロム(III)酸イオン([Cr(OH))、テトラクロロ金(III)酸イオン([AuCl)、酸化物イオン(O2−)、硫化物イオン(S2−)、過酸化物イオン(O 2−)、硫酸イオン(SO 2−)、亜硫酸イオン(SO 2−)、チオ硫酸イオン(S 2−)、炭酸イオン(CO 2−)、クロム酸イオン(CrO 2−)、二クロム酸イオン(Cr 2−)、リン酸一水素イオン(HPO 2−)、テトラヒドロキソ亜鉛(II)酸イオン([Zn(OH)2−)、テトラシアノ亜鉛(II)酸イオン([Zn(CN)2−)、テトラクロロ銅(II)酸イオン([CuCl2−)、リン酸イオン(PO 3−)、ヘキサシアノ鉄(III)酸イオン([Fe(CN)3−)、ビス(チオスルファト)銀(I)酸イオン([Ag(S3−)、ヘキサシアノ鉄(II)酸イオン([Fe(CN)4−)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、テトラフロオロホウ素酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、テトラシアノホウ素酸イオン、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミンイオン、過塩素酸イオンが好ましい。
Examples of the anion include hydride ion (H ), fluoride ion (F ), chloride ion (Cl ), bromide ion (Br ), iodide ion (I ), hydroxide ion ( OH ), cyanide ion (CN ), nitrate ion (NO 3 ), nitrite ion (NO 2 ), hypochlorite ion (ClO ), chlorite ion (ClO 2 ), chlorine Acid ion (ClO 3 ), perchlorate ion (ClO 4 ), permanganate ion (MnO 4 ), acetate ion (CH 3 COO ), hydrogen carbonate ion (HCO 3 ), dihydrogen phosphate Ion (H 2 PO 4 ), hydrogen sulfate ion (HSO 4 ), hydrogen sulfide ion (HS ), thiocyanate ion (SCN ), tetrafluoroboronate ion (BF 4 ), hexafluorophosphate Ion (PF 6 ), tetracyanoborate ion (B(CN) 4 ), dicyanoamine ion (N(CN) 2 ), p-toluenesulfonate ion (TsO ), trifluoromethylsulfonate ion (CF 3 SO 2 -), bis (trifluoromethylsulfonyl) amine ions (N (SO 2 CF 3) 2-) tetra hydroxo aluminate ions ([Al (OH) 4] -, or [Al (OH) 4 (H 2 O) 2 ] - ), dicyanosilver (I) acid ion ([Ag(CN) 2 ] - ), tetrahydroxochrome (III) acid ion ([Cr(OH) 4 ] - ), tetrachlorogold. (III) ion ([AuCl 4] -), oxide ions (O 2-), sulfide (S 2-), peroxide ions (O 2 2-), sulfate ion (SO 4 2-) , Sulfite ion (SO 3 2− ), thiosulfate ion (S 2 O 3 2− ), carbonate ion (CO 3 2− ), chromate ion (CrO 4 2− ), dichromate ion (Cr 2 O 7 ). 2- ), monohydrogen phosphate ion (HPO 4 2− ), tetrahydroxozinc(II) acid ion ([Zn(OH) 4 ] 2− ), tetracyanozinc(II) acid ion ([Zn(CN) 4 ] 2- ), tetrachlorocopper (II) acid ion ([CuCl 4 ] 2 - ), phosphate ion (PO 4 3 - ), hexacia Bruno iron (III) ion ([Fe (CN) 6] 3-), bis (thiosulfate) silver (I) ion ([Ag (S 2 O 3 ) 2] 3-), hexacyanoferrate (II) Ions ([Fe(CN) 6 ] 4− ) and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, tetracyanoborate ion, bis(trifluoromethylsulfonyl)amine ion, and perchlorate ion are preferable.

前記金属錯体としては、下記一般式(5)で示される3価のコバルト錯体が特に好ましい。金属錯体が3価のコバルト錯体であると、酸化剤としての機能が優れる点で有利である。 As the metal complex, a trivalent cobalt complex represented by the following general formula (5) is particularly preferable. When the metal complex is a trivalent cobalt complex, it is advantageous in that the function as an oxidizing agent is excellent.

ただし、前記一般式(5)中、R〜R10は、水素原子、メチル基、エチル基、ターシャルブチル基、又はトリフルオロメチル基を示す。Xは、上記アニオンから選択されるいずれかを示す。 However, in the general formula (5), R 8 to R 10 represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a tertiary butyl group, or a trifluoromethyl group. X represents any one selected from the above anions.

以下に、前記一般式(5)で表されるコバルト錯体の具体例を記載する。ただし、これらに限定されるものではない。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the cobalt complex represented by the general formula (5) will be described below. However, it is not limited to these. These may be used alone or in combination of two or more.

また、前記金属錯体としては、下記一般式(6)で示される3価のコバルト錯体も有効に用いられる。 Further, as the metal complex, a trivalent cobalt complex represented by the following general formula (6) is also effectively used.

ただし、前記一般式(6)中、R11〜R12は、水素原子、メチル基、エチル基、ターシャルブチル基、又はトリフルオロメチル基を示す。Xは、上記アニオンから選択されるいずれかを示す。 However, in said general formula (6), R< 11 >-R< 12 > shows a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a tertiary butyl group, or a trifluoromethyl group. X represents any one selected from the above anions.

以下に前記一般式(6)で表されるコバルト錯体の具体例を記載する。ただし、これらに限定されるものではない。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the cobalt complex represented by the general formula (6) will be described below. However, it is not limited to these. These may be used alone or in combination of two or more.

酸化剤の含有量としては、ホール輸送材料100質量部に対して、0.5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、5質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。酸化剤の添加によって、すべてのホール輸送材料が酸化される必要はなく、一部のみが酸化されていれば有効である。 The content of the oxidizing agent is preferably 0.5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hole transport material. It is not necessary for all the hole transport materials to be oxidized by the addition of the oxidizing agent, and it is effective if only a part thereof is oxidized.

また、ホール輸送層は、アルカリ金属塩を更に含有することが好ましい。ホール輸送層がアルカリ金属塩を含有すると、出力を向上させることができ、更に光照射耐性や高温保存耐性を向上させることができる。
アルカリ金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。
リチウム塩としては、例えば、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、過塩素酸リチウム、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)ジイミド、リチウムジイソプロピルイミド、酢酸リチウム、テトラフルオロホウ素酸リチウム、ペンタフルオロリン酸リチウム、テトラシアノホウ素酸リチウムなどが挙げられる。
ナトリウム塩としては、例えば、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、ナトリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)ジイミド、酢酸ナトリウム、テトラフルオロホウ素酸ナトリウム、ペンタフルオロリン酸ナトリウム、テトラシアノホウ素酸ナトリウムなどが挙げられる。
カリウム塩としては、例えば、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、過塩素酸カリウムなどが挙げられる。
これらの中でも、導電性が向上することにより、出力特性の耐久性や安定性を高めることができる点から、リチウム塩が好ましく、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)ジイミド、リチウムジイソプロピルイミドがより好ましい。
The hole transport layer preferably further contains an alkali metal salt. When the hole transport layer contains an alkali metal salt, the output can be improved, and further the light irradiation resistance and the high temperature storage resistance can be improved.
Examples of the alkali metal salt include lithium salt, sodium salt, potassium salt and the like.
Examples of the lithium salt include lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, lithium perchlorate, lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)diimide, lithium diisopropylimide, lithium acetate, lithium tetrafluoroborate and lithium pentafluorophosphate. , Lithium tetracyanoborate, and the like.
Examples of the sodium salt include sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, sodium perchlorate, sodium bis(trifluoromethanesulfonyl)diimide, sodium acetate, sodium tetrafluoroborate, sodium pentafluorophosphate, and tetracyanoboron. Sodium acid etc. are mentioned.
Examples of the potassium salt include potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide, potassium perchlorate and the like.
Among these, a lithium salt is preferable, and lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)diimide and lithium diisopropylimide are more preferable, because the durability and stability of the output characteristics can be improved by improving the conductivity.

アルカリ金属塩の含有量としては、ホール輸送材料100質量部に対して、1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、15質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。 The content of the alkali metal salt is preferably 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hole transport material.

ホール輸送層は、単一材料からなる単層構造でもよく、複数の化合物を含む積層構造であってもよい。ホール輸送層が積層構造の場合には、第2の電極に近いホール輸送層に高分子材料を用いることが好ましい。製膜性に優れる高分子材料を用いると、多孔質状の電子輸送層の表面をより平滑化することができ、光電変換特性を向上することができる点で有利である。また、高分子材料は、多孔質状の電子輸送層内部へ浸透しにくいことから、多孔質状の電子輸送層表面の被覆性に優れ、電極を設ける際の短絡防止にも効果が得られる場合がある。 The hole transport layer may have a single-layer structure made of a single material or a laminated structure containing a plurality of compounds. When the hole transport layer has a laminated structure, it is preferable to use a polymer material for the hole transport layer close to the second electrode. The use of a polymer material having excellent film-forming properties is advantageous in that the surface of the porous electron transport layer can be made smoother and the photoelectric conversion characteristics can be improved. In addition, when the polymer material is difficult to penetrate into the porous electron transport layer, it has excellent coverage of the surface of the porous electron transport layer and can also be effective in preventing a short circuit when an electrode is provided. There is.

ホール輸送層に用いられる高分子材料としては、公知のホール輸送性高分子材料が挙げられる。
ホール輸送性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン化合物、ポリフェニレンビニレン化合物、ポリフルオレン化合物、ポリフェニレン化合物、ポリアリールアミン化合物、ポリチアジアゾール化合物などが挙げられる。
ポリチオフェン化合物としては、例えば、ポリ(3−n−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3−n−オクチルオキシチオフェン)、ポリ(9,9’−ジオクチル−フルオレン−コ−ビチオフェン)、ポリ(3,3’’’−ジドデシル−クォーターチオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(2,5−ビス(3−デシルチオフェン−2−イル)チエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(3,4−ジデシルチオフェン−コ−チエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン−コ−チエノ[3,2−b]チオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン−コ−チオフェン)、ポリ(3,6−ジオクチルチエノ[3,2−b]チオフェン−コ−ビチオフェン)などが挙げられる。
ポリフェニレンビニレン化合物としては、例えば、ポリ[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ[2−メトキシ−5−(3,7−ジメチルオクチルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ[(2−メトキシ−5−(2−エチルフェキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン)−コ−(4,4’−ビフェニレン−ビニレン)]などが挙げられる。
ポリフルオレン化合物としては、例えば、ポリ(9,9’−ジドデシルフルオレニル−2,7−ジイル)、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレン)−alt−コ−(9,10−アントラセン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレン)−alt−コ−(4,4’−ビフェニレン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレン)−alt−コ−(2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン)]、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジイル)−コ−(1,4−(2,5−ジヘキシルオキシ)ベンゼン)]などが挙げられる。
ポリフェニレン化合物としては、例えば、ポリ[2,5−ジオクチルオキシ−1,4−フェニレン]、ポリ[2,5−ジ(2−エチルヘキシルオキシ−1,4−フェニレン]などが挙げられる。
ポリアリールアミン化合物としては、例えば、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−コ−(N,N’−ジフェニル)−N,N’−ジ(p−ヘキシルフェニル)−1,4−ジアミノベンゼン]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−コ−(N,N’−ビス(4−オクチルオキシフェニル)ベンジジン−N,N’−(1,4−ジフェニレン)]、ポリ[(N,N’−ビス(4−オクチルオキシフェニル)ベンジジン−N,N’−(1,4−ジフェニレン)]、ポリ[(N,N’−ビス(4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニル)ベンジジン−N,N’−(1,4−ジフェニレン)]、ポリ[フェニルイミノ−1,4−フェニレンビニレン−2,5−ジオクチルオキシ−1,4−フェニレンビニレン−1,4−フェニレン]、ポリ[p−トリルイミノ−1,4−フェニレンビニレン−2,5−ジ(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン−1,4−フェニレン]、ポリ[4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニルイミノ−1,4−ビフェニレン]などが挙げられる。
ポリチアジアゾール化合物としては、例えば、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−コ−(1,4−ベンゾ(2,1’,3)チアジアゾール]、ポリ(3,4−ジデシルチオフェン−コ−(1,4−ベンゾ(2,1’,3)チアジアゾール)などが挙げられる。
これらの中でも、キャリア移動度やイオン化ポテンシャルの観点から、ポリチオフェン化合物及びポリアリールアミン化合物が好ましい。
Examples of the polymer material used for the hole transport layer include known hole transporting polymer materials.
Examples of the hole transporting polymer material include polythiophene compounds, polyphenylene vinylene compounds, polyfluorene compounds, polyphenylene compounds, polyarylamine compounds, polythiadiazole compounds, and the like.
Examples of the polythiophene compound include poly(3-n-hexylthiophene), poly(3-n-octyloxythiophene), poly(9,9′-dioctyl-fluorene-co-bithiophene), and poly(3,3′). ''-Didodecyl-quaterthiophene), poly(3,6-dioctylthieno[3,2-b]thiophene), poly(2,5-bis(3-decylthiophen-2-yl)thieno[3,2- b]thiophene), poly(3,4-didecylthiophene-co-thieno[3,2-b]thiophene), poly(3,6-dioctylthieno[3,2-b]thiophene-co-thieno[3] ,2-b]thiophene), poly(3,6-dioctylthieno[3,2-b]thiophene-co-thiophene), poly(3,6-dioctylthieno[3,2-b]thiophene-co-bithiophene ) And the like.
Examples of the polyphenylene vinylene compound include poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene] and poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyloctyloxy)-1. , 4-phenylene vinylene], poly[(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene)-co-(4,4′-biphenylene-vinylene)] and the like. ..
Examples of the polyfluorene compound include poly(9,9′-didodecylfluorenyl-2,7-diyl) and poly[(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorene)-alt-co- (9,10-anthracene)], poly[(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorene)-alt-co-(4,4'-biphenylene)], poly[(9,9-dioctyl-). 2,7-Divinylenefluorene)-alt-co-(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene)], poly[(9,9-dioctyl-2,7-diyl) -Co-(1,4-(2,5-dihexyloxy)benzene)] and the like.
Examples of the polyphenylene compound include poly[2,5-dioctyloxy-1,4-phenylene] and poly[2,5-di(2-ethylhexyloxy-1,4-phenylene].
Examples of the polyarylamine compound include poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-co-(N,N'-diphenyl)-N,N'-di(p- Hexylphenyl)-1,4-diaminobenzene], poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-co-(N,N'-bis(4-octyloxyphenyl)benzidine] -N,N'-(1,4-diphenylene)], poly[(N,N'-bis(4-octyloxyphenyl)benzidine-N,N'-(1,4-diphenylene)], poly[( N,N'-bis(4-(2-ethylhexyloxy)phenyl)benzidine-N,N'-(1,4-diphenylene)], poly[phenylimino-1,4-phenylenevinylene-2,5-dioctyl Oxy-1,4-phenylenevinylene-1,4-phenylene], poly[p-tolylimino-1,4-phenylenevinylene-2,5-di(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene-1, 4-phenylene], poly[4-(2-ethylhexyloxy)phenylimino-1,4-biphenylene] and the like.
Examples of the polythiadiazole compound include poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-co-(1,4-benzo(2,1′,3)thiadiazole], poly( 3,4-didecylthiophene-co-(1,4-benzo(2,1',3)thiadiazole) and the like can be mentioned.
Among these, polythiophene compounds and polyarylamine compounds are preferable from the viewpoint of carrier mobility and ionization potential.

ホール輸送層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、多孔質状の電子輸送層の細孔に入り込んだ構造を有することが好ましく、電子輸送層上に0.01μm以上20μm以下が好ましく、0.1μm以上10μm以下がより好ましく、0.2μm以上2μm以下が更に好ましい。 The average thickness of the hole transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it is preferable that the hole transport layer has a structure in which it penetrates into the pores of the porous electron transport layer. It is preferably 0.01 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, still more preferably 0.2 μm or more and 2 μm or less.

ホール輸送層は、光増感化合物が吸着された電子輸送層の上に直接形成することができる。ホール輸送層の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、真空蒸着等の真空中で薄膜を形成する方法、湿式製膜法などが挙げられる。これらの中でも、製造コストなどの点で、特に湿式製膜法が好ましく、電子輸送層上に塗布する方法が好ましい。
湿式製膜法を用いた場合、塗布方法としては、特に制限はなく、公知の方法にしたがって行うことができ、例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、また、湿式印刷方法として、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等の様々な方法を用いることができる。
The hole transport layer can be directly formed on the electron transport layer on which the photosensitizing compound is adsorbed. The method for producing the hole transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a method of forming a thin film in a vacuum such as vacuum deposition and a wet film forming method. Among these, the wet film-forming method is particularly preferable from the viewpoint of production cost, and the method of coating on the electron transport layer is preferable.
When the wet film forming method is used, the coating method is not particularly limited and can be performed according to a known method, for example, a dipping method, a spray method, a wire bar method, a spin coating method, a roller coating method, a blade. As the coating method, the gravure coating method, and the wet printing method, various methods such as letterpress, offset, gravure, intaglio, rubber plate, and screen printing can be used.

また、超臨界流体又は臨界点より低い温度及び圧力の亜臨界流体中で製膜してもよい。超臨界流体は、気体と液体が共存できる限界(臨界点)を超えた温度及び圧力領域において非凝集性高密度流体として存在し、圧縮しても凝集せず、臨界温度以上、かつ臨界圧力以上の状態にある流体である限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臨界温度が低いものが好ましい。 The film may be formed in a supercritical fluid or a subcritical fluid having a temperature and pressure lower than the critical point. Supercritical fluid exists as a non-aggregating high-density fluid in a temperature and pressure range that exceeds the limit (critical point) where gas and liquid can coexist, does not aggregate even when compressed, and is above the critical temperature and above the critical pressure. There is no particular limitation as long as it is a fluid in the above state, and it can be appropriately selected according to the purpose, but one having a low critical temperature is preferable.

超臨界流体としては、例えば、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、窒素、水、アルコール溶媒、炭化水素溶媒、ハロゲン溶媒、エーテル溶媒などが挙げられる。
アルコール溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−ブタノールなどが挙げられる。
炭化水素溶媒としては、例えば、エタン、プロパン、2,3−ジメチルブタン、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。ハロゲン溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロトリフロロメタンなどが挙げられる。
エーテル溶媒としては、例えば、ジメチルエーテルなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、二酸化炭素が、臨界圧力7.3MPa、臨界温度31℃であることから、容易に超臨界状態をつくり出せるとともに、不燃性で取扱いが容易である点で好ましい。
Examples of the supercritical fluid include carbon monoxide, carbon dioxide, ammonia, nitrogen, water, alcohol solvents, hydrocarbon solvents, halogen solvents, ether solvents and the like.
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, n-butanol and the like.
Examples of the hydrocarbon solvent include ethane, propane, 2,3-dimethylbutane, benzene, toluene and the like. Examples of the halogen solvent include methylene chloride, chlorotrifluoromethane and the like.
Examples of the ether solvent include dimethyl ether and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, carbon dioxide is preferable because it has a critical pressure of 7.3 MPa and a critical temperature of 31° C., so that it can easily create a supercritical state, is nonflammable, and is easy to handle.

亜臨界流体としては、臨界点近傍の温度及び圧力領域において、高圧液体として存在する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。超臨界流体として挙げられる化合物は、亜臨界流体としても好適に使用することができる。 The subcritical fluid is not particularly limited as long as it exists as a high-pressure liquid in the temperature and pressure region near the critical point, and can be appropriately selected depending on the purpose. The compound mentioned as a supercritical fluid can be suitably used also as a subcritical fluid.

超臨界流体の臨界温度及び臨界圧力は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、臨界温度としては、−273℃以上300℃以下が好ましく、0℃以上200℃以下がより好ましい。 The critical temperature and the critical pressure of the supercritical fluid are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but the critical temperature is preferably -273°C or higher and 300°C or lower, and 0°C or higher and 200°C or lower. More preferable.

更に、超臨界流体及び亜臨界流体に加え、有機溶媒やエントレーナーを併用することもできる。有機溶媒及びエントレーナーの添加により、超臨界流体中での溶解度の調整をより容易に行うことができる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン溶媒、エステル溶媒、エーテル溶媒、アミド溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、炭化水素溶媒などが挙げられる。
ケトン溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。
エステル溶媒としては、例えば、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチルなどが挙げられる。
エーテル溶媒としては、例えば、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサンなどが挙げられる。
アミド溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。
ハロゲン化炭化水素溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホルム、ヨウ化メチル、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、フルオロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、1−クロロナフタレンなどが挙げられる。
炭化水素溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、1,5−ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサジエン、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、クメンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Further, in addition to the supercritical fluid and subcritical fluid, an organic solvent or an entrainer can be used together. By adding the organic solvent and the entrainer, the solubility in the supercritical fluid can be adjusted more easily.
The organic solvent is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and examples thereof include a ketone solvent, an ester solvent, an ether solvent, an amide solvent, a halogenated hydrocarbon solvent, and a hydrocarbon solvent.
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like.
Examples of the ester solvent include ethyl formate, ethyl acetate, n-butyl acetate and the like.
Examples of the ether solvent include diisopropyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane and the like.
Examples of the amide solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.
Examples of the halogenated hydrocarbon solvent include dichloromethane, chloroform, bromoform, methyl iodide, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, fluorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, 1-chloronaphthalene and the like. ..
Examples of the hydrocarbon solvent include n-pentane, n-hexane, n-octane, 1,5-hexadiene, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, Examples include ethylbenzene and cumene.
These may be used alone or in combination of two or more.

また、光増感化合物を吸着させた電子輸送層上に、ホール輸送材料を積層した後、プレス処理工程を施してもよい。プレス処理を施すことによって、ホール輸送材料がより多孔質電極である電子輸送層と密着するため、効率が改善できる場合がある。
プレス処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、IR錠剤成形器に代表されるような平板を用いたプレス成形法、ローラー等を用いたロールプレス法などを挙げることができる。
圧力としては、10kgf/cm以上が好ましく、30kgf/cm以上がより好ましい。
プレス処理する時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1時間以下が好ましい。また、プレス処理時に熱を加えてもよい。プレス処理の際、プレス機と電極との間に離型剤を挟んでもよい。
In addition, after stacking the hole transport material on the electron transport layer on which the photosensitizing compound is adsorbed, a press treatment step may be performed. By performing the press treatment, the hole transport material is brought into closer contact with the electron transport layer, which is a porous electrode, so that efficiency may be improved in some cases.
The method of press treatment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. A press molding method using a flat plate typified by an IR tablet molding machine, a roll pressing method using a roller, etc. Can be mentioned.
The pressure is preferably 10 kgf/cm 2 or more, more preferably 30 kgf/cm 2 or more.
The pressing time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 hour or less. Further, heat may be applied during the press treatment. During the press treatment, a release agent may be sandwiched between the press and the electrode.

離型剤としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン、ポリクロロ三フッ化エチレン、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体、ペルフルオロアルコキシフッ化樹脂、ポリフッ化ビニリデン、エチレン四フッ化エチレン共重合体、エチレンクロロ三フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル等のフッ素樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the releasing agent include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer, perfluoroalkoxy fluororesin, polyvinylidene fluoride, ethylene tetrafluoroethylene copolymer. , Ethylene chlorotrifluoride ethylene copolymer, fluororesin such as polyvinyl fluoride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

プレス処理工程を行った後、第2の電極を設ける前に、ホール輸送材料と第2の電極との間に金属酸化物を設けてもよい。
金属酸化物としては、例えば、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化ニッケルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、酸化モリブデンが好ましい。
金属酸化物をホール輸送層上に設ける方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、スパッタリング、真空蒸着等の真空中で薄膜を形成する方法や湿式製膜法などが挙げられる。
A metal oxide may be provided between the hole transport material and the second electrode after the press treatment step and before the second electrode is provided.
Examples of the metal oxide include molybdenum oxide, tungsten oxide, vanadium oxide, nickel oxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, molybdenum oxide is preferable.
The method for providing the metal oxide on the hole transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, such as a method for forming a thin film in a vacuum such as sputtering or vacuum deposition, or a wet film forming method. Are listed.

湿式製膜法としては、金属酸化物の粉末又はゾルを分散したペーストを調製し、ホール輸送層上に塗布する方法が好ましい。湿式製膜法を用いた場合の塗布方法としては、特に制限はなく、公知の方法にしたがって行うことができ、例えば、ディップ法、スプレー法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、また、湿式印刷方法として、凸版、オフセット、グラビア、凹版、ゴム版、スクリーン印刷等様々な方法を用いることができる。
塗布された金属酸化物の平均厚みとしては、0.1nm以上50nm以下が好ましく、1nm以上10nm以下がより好ましい。
As the wet film forming method, a method of preparing a paste in which a metal oxide powder or a sol is dispersed and coating the paste on the hole transport layer is preferable. The coating method when the wet film forming method is used is not particularly limited and can be performed according to a known method, for example, a dipping method, a spray method, a wire bar method, a spin coating method, a roller coating method, a blade. As the coating method, the gravure coating method, and the wet printing method, various methods such as letterpress, offset, gravure, intaglio, rubber plate, and screen printing can be used.
The average thickness of the applied metal oxide is preferably 0.1 nm or more and 50 nm or less, more preferably 1 nm or more and 10 nm or less.

<第2の電極>
光電変換素子は、第2の電極を有する。
第2の電極は、ホール輸送層上に、又はホール輸送層における金属酸化物上に形成することができる。また、第2の電極は、第1の電極と同様のものを用いることができ、強度が十分に保たれる場合には支持体は必ずしも必要ではない。
第2の電極の材質としては、例えば、金属、炭素化合物、導電性金属酸化物、導電性高分子などが挙げられる。
金属としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウムなどが挙げられる。
炭素化合物としては、例えば、グラファイト、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが挙げられる。
導電性金属酸化物としては、例えば、ITO、FTO、ATOなどが挙げられる。
導電性高分子としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Second electrode>
The photoelectric conversion element has a second electrode.
The second electrode can be formed on the hole transport layer or on the metal oxide in the hole transport layer. The second electrode may be the same as the first electrode, and a support is not always necessary if the strength is sufficiently maintained.
Examples of the material of the second electrode include metals, carbon compounds, conductive metal oxides, conductive polymers, and the like.
Examples of the metal include platinum, gold, silver, copper, aluminum and the like.
Examples of the carbon compound include graphite, fullerene, carbon nanotube, graphene, and the like.
Examples of the conductive metal oxide include ITO, FTO, ATO and the like.
Examples of the conductive polymer include polythiophene and polyaniline.
These may be used alone or in combination of two or more.

第2の電極の形成については、用いられる材料の種類やホール輸送層の種類により、適宜ホール輸送層上に塗布、ラミネート、蒸着、CVD、貼り合わせなどの手法により形成可能である。
光電変換素子においては、第1の電極と第2の電極の少なくともいずれかは実質的に透明であることが好ましい。第1の電極側が透明であり、入射光を第1の電極側から入射させる方法が好ましい。この場合、第2の電極側には光を反射させる材料を使用することが好ましく、金属、導電性酸化物を蒸着したガラス、プラスチック、あるいは金属薄膜が好ましく用いられる。また、入射光側に反射防止層を設けることも有効な手段である。
The second electrode can be formed by a method such as coating, laminating, vapor deposition, CVD, or laminating on the hole transport layer, depending on the type of material used and the type of hole transport layer.
In the photoelectric conversion element, it is preferable that at least one of the first electrode and the second electrode is substantially transparent. A method is preferable in which the first electrode side is transparent and incident light is incident from the first electrode side. In this case, it is preferable to use a material that reflects light on the side of the second electrode, and metal, glass on which a conductive oxide is deposited, plastic, or a metal thin film is preferably used. Further, providing an antireflection layer on the incident light side is also an effective means.

<封止部材>
光電変換素子は、エポキシ樹脂を含む封止部材を有する。
封止部材は、少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層及び第2の電極を光電変換素子の外部環境から遮蔽する。
<Sealing member>
The photoelectric conversion element has a sealing member containing an epoxy resin.
The sealing member shields at least the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode from the external environment of the photoelectric conversion element.

封止部材としてエポキシ樹脂を用い、更にホール輸送層が一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有することにより、光電変換素子を高温高湿環境下に保存した場合においても、保存前の高い出力を維持することができる。また、高温高湿環境下に保存した後に低照度の光を連続照射した場合においても、高い出力を維持することができる。 An epoxy resin is used as the sealing member, and the hole transport layer further contains at least one of the tertiary amine compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2), so that the photoelectric conversion element is provided in a high temperature and high humidity environment. Even when stored below, high output before storage can be maintained. Further, high output can be maintained even when light with low illuminance is continuously irradiated after being stored in a high temperature and high humidity environment.

エポキシ樹脂としては、分子内にエポキシ基を有するモノマ−あるいはオリゴマ−が硬化した樹脂であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水分散型、無溶剤型、固体型、熱硬化型、硬化剤混合型、紫外線硬化型などが挙げられる。これらの中でも、熱硬化型、紫外線硬化型が好ましく、紫外線硬化型がより好ましい。なお、紫外線硬化型であっても加熱されてもよい。
また、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ノボラック型、環状脂肪族型、長鎖脂肪族型、グリシジルアミン型、グリシジルエ−テル型、グリシジルエステル型などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The epoxy resin is not particularly limited as long as it is a resin in which a monomer or an oligomer having an epoxy group in the molecule is cured, and can be appropriately selected according to the purpose, for example, water dispersion type, solventless type. , Solid type, thermosetting type, curing agent mixed type, ultraviolet curing type and the like. Among these, the thermosetting type and the ultraviolet curing type are preferable, and the ultraviolet curing type is more preferable. It should be noted that it may be UV curable or heated.
Examples of the epoxy resin include bisphenol A type, bisphenol F type, novolac type, cycloaliphatic type, long chain aliphatic type, glycidyl amine type, glycidyl ether type, and glycidyl ester type. These may be used alone or in combination of two or more.

エポキシ樹脂は、必要に応じて、硬化剤、各種添加剤を含んでもよい。
硬化剤としては、例えば、アミン系、酸無水物系、ポリアミド系、その他の硬化剤などが挙げられる。
アミン系硬化剤は、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの脂肪族ポリアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、テトラ及びヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、無水ヘット酸、ドデセニル無水コハク酸などが挙げられる。
その他の硬化剤としては、例えば、イミダゾール類、ポリメルカプタンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The epoxy resin may contain a curing agent and various additives as needed.
Examples of the curing agent include amine-based, acid anhydride-based, polyamide-based, and other curing agents.
Examples of the amine-based curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine, aromatic polyamines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.
Examples of the acid anhydride-based curing agent include phthalic anhydride, tetra- and hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic acid anhydride, pyromellitic dianhydride, hettic anhydride, dodecenyl succinic anhydride and the like. ..
Examples of other curing agents include imidazoles and polymercaptans. These may be used alone or in combination of two or more.

添加剤としては、例えば、充填材(フィラー)、ギャップ剤、重合開始剤、乾燥剤(吸湿剤)、硬化促進剤、カップリング剤、可とう化剤、着色剤、難燃助剤、酸化防止剤、有機溶剤等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、充填材、ギャップ剤、硬化促進剤、重合開始剤、乾燥剤(吸湿剤)が好ましく、充填材、重合開始剤が特に好ましい。 Examples of additives include fillers (fillers), gap agents, polymerization initiators, desiccants (hygroscopic agents), curing accelerators, coupling agents, flexible agents, colorants, flame retardant aids, and antioxidants. Agents, organic solvents and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a filler, a gap agent, a curing accelerator, a polymerization initiator and a drying agent (hygroscopic agent) are preferable, and a filler and a polymerization initiator are particularly preferable.

充填材としては、外部環境下の水分や酸素の浸入を抑制する上で有効であるほか、硬化時の体積収縮の低減、硬化時あるいは加熱時のガスの発生量の低減、機械的強度の向上、熱伝導性や流動性の制御等の効果を得ることができ、本発明においても様々な環境でも安定した出力を維持する上で非常に有効である。
光電変換素子の出力特性や耐久性は、外部環境から光電変換素子内部に侵入する水分や酸素の影響だけでなく、封止部材の硬化時、及び加熱時に発生するガスによる影響を無視することができない。特に、加熱時に発生するガスの影響は、高温環境下で保存する場合における出力特性に大きな影響を及ぼす。
この場合、封止部材に充填材やギャップ剤、乾燥剤を含有させることにより、これら自身が水分や酸素の浸入を抑制できるほか、封止部材の使用量を低減できることにより、ガスの発生を低減させる効果を得ることができる。これは、硬化時だけでなく、前記光電変換素子を高温環境に保存した際にも有効である。
As a filler, it is effective in suppressing the ingress of moisture and oxygen in the external environment, and also reduces volume shrinkage during curing, reduces the amount of gas generated during curing or heating, and improves mechanical strength. It is possible to obtain effects such as control of thermal conductivity and fluidity, and it is very effective in the present invention as well to maintain stable output in various environments.
Regarding the output characteristics and durability of the photoelectric conversion element, not only the influence of moisture and oxygen invading the inside of the photoelectric conversion element from the external environment but also the influence of the gas generated during curing and heating of the sealing member can be ignored. Can not. In particular, the influence of the gas generated during heating has a great influence on the output characteristics when stored in a high temperature environment.
In this case, by containing a filler, a gap agent, and a desiccant in the sealing member, they can suppress ingress of water and oxygen by themselves, and the amount of the sealing member used can be reduced, thereby reducing gas generation. The effect can be obtained. This is effective not only when curing, but also when the photoelectric conversion element is stored in a high temperature environment.

充填材としては、特に制限されるものではなく、公知のものを用いることができ、例えば、結晶性あるいは不定形のシリカ、タルク、アルミナ、窒化アルミ、窒化珪素、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム等の無機充填材が好ましく用いられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The filler is not particularly limited, and known fillers can be used. For example, crystalline or amorphous silica, talc, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, calcium silicate, calcium carbonate, and other inorganic materials. Fillers are preferably used. These may be used alone or in combination of two or more.

充填材の平均一次粒径としては、0.1μm以上10μm以下が好ましく、1μm以上5μm以下がより好ましい。充填材の平均一次粒径が0.1μm以上10μm以下であることにより、水分や酸素の侵入を抑制する効果を十分に得ることができ、粘度が適正となり、基板との密着性や脱泡性の向上、あるいは封止部の幅の制御や作業性に対しても有効である。 The average primary particle size of the filler is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 1 μm or more and 5 μm or less. When the average primary particle diameter of the filler is 0.1 μm or more and 10 μm or less, the effect of suppressing the penetration of moisture and oxygen can be sufficiently obtained, the viscosity becomes appropriate, the adhesion to the substrate and the defoaming property It is also effective for improving the workability, controlling the width of the sealing portion, and workability.

充填材の含有量としては、封止部材の全量に対して、10質量部以上90質量部以下が好ましく、20質量部以上70質量部以下がより好ましい。充填材の含有量が10質量部以上90質量部以下であると、水分や酸素の浸入抑制効果が十分に得られ、粘度も適正となり、密着性や作業性も良好となる。 The content of the filler is preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or more and 70 parts by mass or less with respect to the total amount of the sealing member. When the content of the filler is 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, the effect of suppressing the penetration of water and oxygen is sufficiently obtained, the viscosity becomes appropriate, and the adhesion and workability also become good.

ギャップ剤とは、ギャップ制御剤、スペーサー剤とも称され、封止部のギャップを制御することができる。例えば、第1の基板、又は第1の電極の上に、封止部材を付与し、その上に第2の基板を載せて封止を行う場合、エポキシ樹脂にギャップ剤を混合していることにより、封止部のギャップがギャップ剤のサイズに揃うため、容易に封止部のギャップを制御することができる。 The gap agent is also referred to as a gap control agent or a spacer agent, and can control the gap of the sealing portion. For example, when a sealing member is provided on the first substrate or the first electrode, and the second substrate is placed thereon for sealing, a gap agent is mixed with the epoxy resin. Thereby, the gap of the sealing portion is made uniform with the size of the gap agent, so that the gap of the sealing portion can be easily controlled.

ギャップ剤としては、粒状でかつ粒径が均一であり、耐溶剤性や耐熱性が高いものであれば、公知の材料を使用できる。前記エポキシ樹脂と親和性が高く、粒子形状が球形であるものが好ましい。具体的には、ガラスビーズ、シリカ微粒子、有機樹脂微粒子等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the gap agent, a known material can be used as long as it has a granular shape, a uniform particle diameter, and high solvent resistance and heat resistance. A resin having a high affinity with the epoxy resin and a spherical particle shape is preferable. Specific examples thereof include glass beads, silica fine particles, organic resin fine particles, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ギャップ剤の粒径としては、設定する封止部のギャップに合わせて選択可能であるが、1μm以上100μm以下が好ましく、5μm以上50μm以下がより好ましい。 The particle size of the gap agent can be selected according to the gap of the sealing portion to be set, but is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, more preferably 5 μm or more and 50 μm or less.

重合開始剤は、熱や光を用いて重合を開始させることを目的として添加される材料である。
熱重合開始剤は、加熱によってラジカルやカチオンなどの活性種を発生する化合物で、具体的には2,2'−アゾビスブチロニトリル(AIBN)のようなアゾ化合物や、過酸化ベンゾイル(BPO)などの過酸化物等が用いられる。
熱カチオン重合開始剤としてはベンゼンスルホン酸エステルやアルキルスルホニウム塩等が用いられる。
The polymerization initiator is a material added for the purpose of initiating polymerization using heat or light.
The thermal polymerization initiator is a compound that generates active species such as radicals and cations by heating, and specifically, an azo compound such as 2,2′-azobisbutyronitrile (AIBN) and benzoyl peroxide (BPO). ) Etc. are used.
As the thermal cationic polymerization initiator, benzenesulfonic acid ester, alkylsulfonium salt, etc. are used.

一方、光重合開始剤は、エポキシ樹脂の場合、光カチオン重合開始剤が好ましく用いられる。エポキシ樹脂に光カチオン重合開始剤を混合し、光照射を行うと光カチオン重合開始剤が分解して、強酸を発生し、酸がエポキシ樹脂の重合を引き起こし、硬化反応が進行する。前記光カチオン重合開始剤は、硬化時の体積収縮が少なく、酸素阻害を受けず、貯蔵安定性が高いといった効果を有する。 On the other hand, as the photopolymerization initiator, in the case of an epoxy resin, a photocationic polymerization initiator is preferably used. When a cationic photopolymerization initiator is mixed with an epoxy resin and irradiated with light, the cationic photopolymerization initiator decomposes to generate a strong acid, and the acid causes the epoxy resin to polymerize, and the curing reaction proceeds. The cationic photopolymerization initiator has effects such as a small volume shrinkage during curing, no oxygen inhibition, and high storage stability.

光カチオン重合開始剤としては、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、メタセロン化合物、シラノール・アルミニウム錯体等が挙げられる。また、光を照射することにより酸を発生する機能を有する光酸発生剤も使用できる。
光酸発生剤は、カチオン重合を開始する酸として作用し、例えば、カチオン部とアニオン部からなるイオン性のスルホニウム塩系やヨードニウム塩系などのオニウム塩が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the cationic photopolymerization initiator include aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, metacelone compounds, silanol-aluminum complexes and the like. Further, a photo-acid generator having a function of generating an acid when irradiated with light can also be used.
The photo-acid generator acts as an acid that initiates cationic polymerization, and examples thereof include ionic sulfonium salt-based or iodonium salt-based onium salts composed of a cation portion and an anion portion. These may be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の含有量としては、封止部材全量に対し、0.5質量部以上10質量部以下が好ましく、1質量部以上5質量部以下がより好ましい。重合開始剤の含有量が0.5質量部以上10質量部以下であると、硬化が適正に進み、未硬化物の残存を低減することができ、ガスの発生量が過剰になるのを防止でき、有効である。 The content of the polymerization initiator is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less, based on the total amount of the sealing member. When the content of the polymerization initiator is 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, the curing proceeds properly, the remaining uncured product can be reduced, and the generation amount of gas is prevented from becoming excessive. You can and are effective.

乾燥剤は、吸湿剤とも称され、水分を物理的あるいは化学的に吸着、吸湿する機能を有する材料であり、前記封止部材に含有させることにより、耐湿性を更に高めたり、前記アウトガスの影響を低減できたりする場合もあることから有効である。
乾燥剤としては、粒子状であるものが好ましく、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、シリカゲル、モレキュラーシーブ、ゼオライトなどの無機吸水材料が挙げられる。これらの中でも、吸湿量が多いゼオライトが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The desiccant is also referred to as a hygroscopic agent, and is a material having a function of physically or chemically adsorbing and absorbing moisture, and by containing it in the sealing member, the moisture resistance is further enhanced or the influence of the outgas is exerted. Is effective because it can be reduced in some cases.
The desiccant is preferably in the form of particles, and examples thereof include inorganic water-absorbing materials such as calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, magnesium sulfate, sodium sulfate, calcium chloride, silica gel, molecular sieve, and zeolite. Among these, zeolite having a large amount of moisture absorption is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

硬化促進剤は、硬化触媒とも称され、硬化速度を速めることを目的として用いられ、主に熱硬化型のエポキシ樹脂に用いられる。
硬化促進剤としては、例えば、DBU(1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7)やDBN(1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)−ノネン−5)等の三級アミンあるいは三級アミン塩、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾールや2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール系、トリフェニルホスフィンやテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ−ト等のホスフィンあるいはホスホニウム塩等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The curing accelerator is also called a curing catalyst, is used for the purpose of increasing the curing speed, and is mainly used for thermosetting epoxy resins.
Examples of the curing accelerator include three types of compounds such as DBU (1,8-diazabicyclo(5,4,0)-undecene-7) and DBN(1,5-diazabicyclo(4,3,0)-nonene-5). Primary amines or tertiary amine salts, imidazole compounds such as 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, phosphines such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate. Alternatively, phosphonium salts and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

カップリング剤は、分子結合力を高める効果を有し、シランカップリング剤が挙げられ、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−(2−(ビニルベンジルアミノ)エチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The coupling agent has an effect of increasing the molecular bonding force, and examples thereof include a silane coupling agent, and examples thereof include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxy. Propylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-Aminoethyl)3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, N-(2-(vinylbenzylamino)ethyl)3- Examples of the silane coupling agent include aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.

封止部材は、封止材、シール材あるいは接着剤として市販されているエポキシ樹脂組成物が知られており、本発明においても有効に使用することができる。中でも、太陽電池や有機EL素子用途向けに開発、市販されているエポキシ樹脂組成物もあり、本発明において特に有効に使用できる。
前記市販品としては、例えば、商品名:TB3118、TB3114、TB3124、TB3125F(以上、スリーボンド社製)、WorldRock5910、WorldRock5920、WorldRock8723(以上、協立化学産業株式会社製)、WB90US(P)(以上、モレスコ社製)などが挙げられる。
また、エポキシ樹脂組成物は、例えば、特許第4918975号公報、特許第5812275号公報、特許第5835664号公報、特許第5930248号公報、特開2012−136614号公報に開示されており、これらも使用することができる。
また、本発明においては、シート状封止材も有効に使用できる。
シート状封止材とは、シート上に予めエポキシ樹脂層を形成したもので、シートはガラスやガスバリア性の高いフィルム等が用いられ、本発明における基板に該当する。シート状封止材を、光電変換素子、又は光電変換素子モジュールの第2の電極の上に貼り付け、その後硬化させることにより、封止部材及び基板を一度に形成することができる。シート上に形成するエポキシ樹脂層の形成パターンにより、光電変換素子の内部に空隙部を設けた構造にすることもでき、有効である。
As the sealing member, an epoxy resin composition which is commercially available as a sealing material, a sealing material or an adhesive is known and can be effectively used in the present invention. Among them, there are epoxy resin compositions that have been developed and marketed for use in solar cells and organic EL devices, and can be used particularly effectively in the present invention.
Examples of the commercially available products include trade names: TB3118, TB3114, TB3124, TB3125F (above, manufactured by ThreeBond), WorldRock5910, WorldRock5920, WorldRock8723 (above, manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.), WB90US(P) (above, Moresco) and the like.
Further, the epoxy resin composition is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 4918975, Japanese Patent No. 5812275, Japanese Patent No. 5835664, Japanese Patent No. 5930248, and Japanese Patent Laid-Open No. 2012-136614, and these are also used. can do.
Further, in the present invention, a sheet-shaped sealing material can also be effectively used.
The sheet-shaped sealing material is a sheet on which an epoxy resin layer is formed in advance, and the sheet is made of glass or a film having a high gas barrier property, and corresponds to the substrate in the present invention. The sheet-shaped sealing material is attached onto the photoelectric conversion element or the second electrode of the photoelectric conversion element module and then cured, whereby the sealing member and the substrate can be formed at one time. The structure in which the void portion is provided inside the photoelectric conversion element can be effectively obtained by the formation pattern of the epoxy resin layer formed on the sheet.

封止部材の位置としては、少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を光電変換素子の外部環境から遮蔽する位置に配されれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を覆うように、全面に設けてもよいし、第2の電極の上方に基板を配し、封止部材を前記基板の外縁に設け、第1の基板、第1の電極及びホールブロッキング層の少なくともいずれかと接着させてもよい。
後者のように、基板を配し、その外縁に封止部材を設ける構成は、光電変換素子、又は光電変換素子モジュールの内部に空隙部を設けることができる。空隙部は、酸素や湿度を制御することが可能であり、出力の向上や耐久性の向上に有効である。
The position of the sealing member is not particularly limited as long as it is arranged at a position that shields at least the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode from the external environment of the photoelectric conversion element, and is appropriately selected depending on the purpose. It may be selected, and for example, it may be provided on the entire surface so as to cover the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode, or a substrate may be arranged above the second electrode to form a sealing member. May be provided on the outer edge of the substrate and bonded to at least one of the first substrate, the first electrode and the hole blocking layer.
As in the latter case, in the configuration in which the substrate is arranged and the sealing member is provided on the outer edge thereof, the void portion can be provided inside the photoelectric conversion element or the photoelectric conversion element module. The void portion can control oxygen and humidity, and is effective in improving output and durability.

本発明においては、前記空隙部に特に酸素を含有させることが好ましい。酸素を含有させることによって、ホール輸送層のホール輸送機能を長期にわたって安定に維持することが可能になり、光電変換素子あるいは光電変換素子モジュールの耐久性を向上させることができる。本発明において、封止することによって設けられた光電変換素子内部の空隙部の酸素濃度は、酸素が含有していれば効果が得られるが、1.0体積%以上21.0体積%以下が好ましく、3.0体積%以上15.0体積%以下がより好ましい。 In the present invention, it is preferable that the voids contain oxygen. By containing oxygen, the hole transport function of the hole transport layer can be stably maintained for a long period of time, and the durability of the photoelectric conversion element or the photoelectric conversion element module can be improved. In the present invention, the oxygen concentration of the void portion inside the photoelectric conversion element provided by sealing is effective if oxygen is contained, but is 1.0 vol% or more and 21.0 vol% or less. It is preferably 3.0% by volume or more and 15.0% by volume or less.

前記空隙部の酸素濃度は、酸素濃度を設定したグローブボックス内で封止を行うことにより制御することができる。酸素濃度の設定は、特定の酸素濃度を有するガスボンベを使用する方法や、窒素ガス発生装置を用いる方法によって行うことができる。グローブボックス内の酸素濃度は、市販されている酸素濃度計あるいは酸素モニターを用いて測定される。 The oxygen concentration in the void can be controlled by sealing in a glove box in which the oxygen concentration is set. The oxygen concentration can be set by a method using a gas cylinder having a specific oxygen concentration or a method using a nitrogen gas generator. The oxygen concentration in the glove box is measured using a commercially available oxygen concentration meter or oxygen monitor.

封止によって形成された前記空隙部内の酸素濃度の測定は、例えば、大気圧イオン化質量分析計(API−MS)によって行うことができる。具体的には、光電変換素子、又は光電変換素子モジュールを不活性ガスで満たしたチャンバー内に設置し、チャンバー内で封止を開封し、チャンバー内の気体をAPI−MSで定量分析することにより、空隙部内に含まれる気体中のすべての成分を定量し、その総和に対する酸素の割合を算出することにより、酸素濃度を求めることができる。
酸素以外のガスとしては、不活性ガスが好ましく、窒素やアルゴンなどが挙げられる。
The oxygen concentration in the void formed by sealing can be measured by, for example, an atmospheric pressure ionization mass spectrometer (API-MS). Specifically, the photoelectric conversion element or the photoelectric conversion element module is installed in a chamber filled with an inert gas, the seal is opened in the chamber, and the gas in the chamber is quantitatively analyzed by API-MS. The oxygen concentration can be obtained by quantifying all the components in the gas contained in the void and calculating the ratio of oxygen to the total amount.
As the gas other than oxygen, an inert gas is preferable, and examples thereof include nitrogen and argon.

封止を行う際、グローブボックス内は酸素濃度とともに、露点を制御することが好ましく、出力やその耐久性向上に有効である。
露点とは、水蒸気を含む気体を冷却した時、凝結が開始される温度として定義される。 露点としては、0℃以下が好ましく、−20℃以下がより好ましい。下限としては、−50℃以上が好ましい。
At the time of sealing, it is preferable to control the dew point as well as the oxygen concentration in the glove box, which is effective in improving the output and durability thereof.
The dew point is defined as the temperature at which condensation starts when a gas containing water vapor is cooled. The dew point is preferably 0°C or lower, more preferably -20°C or lower. The lower limit is preferably −50° C. or higher.

また、第2の電極と封止部材との間にパッシベーション層を設けてもよい。パッシベーション層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸化シリコンなどが好ましい。 Further, a passivation layer may be provided between the second electrode and the sealing member. The passivation layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, aluminum oxide, silicon nitride, silicon oxide, etc. are preferable.

封止部材の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ディスペンス法、ワイヤーバー法、スピンコート法、ローラーコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、凸版、オフセット、凹版、ゴム版、スクリーン印刷などが挙げられる。 The method for forming the sealing member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, for example, a dispensing method, a wire bar method, a spin coating method, a roller coating method, a blade coating method, a gravure coating method, Examples include letterpress, offset, intaglio, rubber plate, screen printing and the like.

<基板>
本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、基板を有していてもよく、機械的強度の向上や酸素や水分の浸入を防止する上で有効である。前記基板は、前記光電変換素子、及び光電変換素子モジュールの第1の電極側の最外部、及び第2の電極側の最外部のどちらか一方、もしくは両方に設けてもよい。
以下、第1の電極側の最外部に設けられる基板を第1の基板、第2の電極側の最外部に設けられる基板を第2の基板と称する。
<Substrate>
The photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention may have a substrate, and are effective in improving mechanical strength and preventing intrusion of oxygen and moisture. The substrate may be provided on either or both of the outermost portion on the first electrode side and the outermost portion on the second electrode side of the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module.
Hereinafter, the outermost substrate on the first electrode side is referred to as a first substrate, and the outermost substrate on the second electrode side is referred to as a second substrate.

<<第1の基板>>
光電変換素子は、第1の基板を有してもよい。
第1の基板としては、その形状、構造、大きさについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
第1の基板の材質としては、透光性及び絶縁性を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、プラスチックフィルム、セラミック等の基板が挙げられる。これらの中でも、後述するように電子輸送層を形成する際に焼成する工程を含む場合は、焼成温度に対して耐熱性を有する基板が好ましい。また、第1の基板としては、可とう性を有するものが好ましい。
<<First substrate>>
The photoelectric conversion element may have a first substrate.
The shape, structure, and size of the first substrate are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
The material of the first substrate is not particularly limited as long as it has a light-transmitting property and an insulating property, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include substrates such as glass, plastic film, and ceramics. To be Among these, a substrate having heat resistance to the firing temperature is preferable when it includes a step of firing when forming the electron transport layer as described later. Further, the first substrate is preferably one having flexibility.

<<第2の基板>>
光電変換素子は、第2の基板を有してもよい。
第2の基板としては、特に制限されるものではなく、公知のものを用いることができ、例えば、ガラス、プラスチックフィルム、セラミック等の基板が挙げられる。第2の基板と封止部材との接合部は密着性を上げるため、凹凸部を形成してもよい。
凹凸部の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サンドブラスト法、ウオーターブラスト法、研磨紙、化学エッチング法、レーザー加工法などが挙げられる。
第2の基板と封止部材との密着性を上げる手段としては、例えば、表面の有機物を除去してもよく、親水性を向上させてもよい。第2の基板の表面の有機物を除去する手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、UVオゾン洗浄、酸素プラズマ処理などが挙げられる。
<<Second substrate>>
The photoelectric conversion element may have a second substrate.
The second substrate is not particularly limited, and known substrates can be used, and examples thereof include substrates made of glass, plastic film, ceramics, and the like. An uneven portion may be formed at the joint between the second substrate and the sealing member in order to improve the adhesion.
The method for forming the uneven portion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a sandblast method, a waterblast method, abrasive paper, a chemical etching method, and a laser processing method.
As a means for improving the adhesion between the second substrate and the sealing member, for example, the organic matter on the surface may be removed or the hydrophilicity may be improved. The means for removing the organic substance on the surface of the second substrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include UV ozone cleaning and oxygen plasma treatment.

[実施形態]
以下に、本発明の光電変換素子の一例について、図面を用いて説明する。ただし、本発明は、これらに限定されるものではなく、例えば、下記構成部材の数、位置、形状等について、本実施の形態に記載されていないものについても、本発明の範疇に含まれる。
[Embodiment]
Hereinafter, an example of the photoelectric conversion element of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these, and for example, the number, position, shape, etc. of the following constituent members which are not described in the present embodiment are also included in the scope of the present invention.

図1は、本発明の光電変換素子の一例を示す概略図である。
図1に示すように、光電変換素子101には、第1の基板1上に第1の電極2が形成され、第1の電極2上にはホールブロッキング層3が形成される。ホールブロッキング層3上には電子輸送層4が形成され、電子輸送層4を構成する電子輸送性材料の表面に光増感化合物5が吸着される。電子輸送層4の上部及び内部にはホール輸送層6が形成され、ホール輸送層6の上に第2の電極7が形成される。前記第2の電極7の上方には第2の基板9が配置され、第2の基板9はホールブロッキング層3との間で封止部材8によって固定される。ホールブロッキング層3を形成することにより、電子とホールの再結合を防止することができるため、発電性能を向上させることができる。
図1に示される光電変換素子は、第2の電極7及び第2の基板9の間に空隙部10を有することができる。前記空隙部を有することにより、空隙部内の酸素濃度を制御することができるため、発電性能、及び耐久性を向上させることができる。また、第2の電極7と第2の基板9が直接接触しないため、第2の電極7が剥離したり破壊したりすることを防ぐことができる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the photoelectric conversion element of the present invention.
As shown in FIG. 1, in the photoelectric conversion element 101, the first electrode 2 is formed on the first substrate 1, and the hole blocking layer 3 is formed on the first electrode 2. The electron transport layer 4 is formed on the hole blocking layer 3, and the photosensitizing compound 5 is adsorbed on the surface of the electron transport material forming the electron transport layer 4. A hole transport layer 6 is formed on and inside the electron transport layer 4, and a second electrode 7 is formed on the hole transport layer 6. A second substrate 9 is arranged above the second electrode 7, and the second substrate 9 is fixed to the hole blocking layer 3 by a sealing member 8. By forming the hole blocking layer 3, recombination of electrons and holes can be prevented, so that power generation performance can be improved.
The photoelectric conversion element shown in FIG. 1 can have a void 10 between the second electrode 7 and the second substrate 9. By having the voids, the oxygen concentration in the voids can be controlled, so that power generation performance and durability can be improved. Moreover, since the second electrode 7 and the second substrate 9 do not come into direct contact with each other, it is possible to prevent the second electrode 7 from peeling or breaking.

空隙部内の酸素濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.0体積%以上21.0体積%以下が好ましく、3.0体積%以上15.0体積%以下がより好ましい。
なお、図示しないが、第1の電極2及び第2の電極7は、各々電極取出し端子まで導通する経路を有することができる。
The oxygen concentration in the void is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1.0 vol% or more and 21.0 vol% or less, and 3.0 vol% or more and 15.0 vol. % Or less is more preferable.
Although not shown, each of the first electrode 2 and the second electrode 7 may have a path that conducts to an electrode lead terminal.

図2は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図であり、空隙部を設けず、図2の空隙部を封止部材8で覆った場合を示す。
空隙部を設けない光電変換素子の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、封止部材8を第2の電極7上の全面に塗布し、その上に第2の基板9を設ける方法や、前述のシート状封止材を用いる方法などが挙げられる。
封止内部の空隙部としては、完全に無くしてもよいし、図3のように空隙部を一部残してもよい。ほぼ全面を封止部材で覆うことにより、光電変換素子に捻りや落下等により応力が加わった場合、第2の基板9が剥離したり、破壊したりすることを低減でき、光電変換素子の機械的強度を高めることができる。また、図2の変更例として、図4に示すように第2の基板を設けない構成にしてもよい。
FIG. 2 is a schematic view showing another example of the photoelectric conversion element of the present invention, showing a case where the void portion is not provided and the void portion of FIG. 2 is covered with the sealing member 8.
The method for producing a photoelectric conversion element having no voids is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the sealing member 8 is applied to the entire surface of the second electrode 7, The method of providing the 2nd board|substrate 9 on it, the method of using the sheet-shaped sealing material mentioned above, etc. are mentioned.
The void inside the seal may be completely eliminated, or a part of the void may be left as shown in FIG. By covering almost the entire surface with the sealing member, it is possible to reduce peeling or breakage of the second substrate 9 when stress is applied to the photoelectric conversion element due to twisting, dropping, or the like, and the photoelectric conversion element machine can be manufactured. Strength can be increased. As a modification of FIG. 2, the second substrate may not be provided as shown in FIG.

図5は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図であり、封止部材8が第1の基板1及び第2の基板9に接着される場合を示す。このような構成にすることにより、封止部材8の基板との接着性が高くなり、光電変換素子の機械的強度が高まる効果が得られる。また、密着性が高まることにより、水分や酸素の過剰な浸入を防ぐ封止効果をより一層高める効果を得ることができる。 FIG. 5 is a schematic view showing another example of the photoelectric conversion element of the present invention, and shows a case where the sealing member 8 is bonded to the first substrate 1 and the second substrate 9. With such a structure, the adhesiveness of the sealing member 8 to the substrate is enhanced, and the mechanical strength of the photoelectric conversion element is enhanced. In addition, the increased adhesiveness has the effect of further increasing the sealing effect for preventing excessive infiltration of water and oxygen.

(光電変換素子モジュール)
本発明の光電変換素子モジュールは、複数の光電変換素子が隣接して配置され、かつ直列又は並列に接続された光電変換素子配置領域を有し、前記複数の光電変換素子が、第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有し、少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を前記光電変換素子モジュールの外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有し、必要に応じて、その他の層を有する。各層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
(Photoelectric conversion element module)
The photoelectric conversion element module of the present invention has a photoelectric conversion element arrangement region in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged adjacently and connected in series or in parallel, and the plurality of photoelectric conversion elements are the first electrodes. A hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode, and at least the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode. It has a sealing member containing an epoxy resin that shields from the external environment of the photoelectric conversion element module, and the hole transport layer is at least a tertiary amine compound represented by the following general formula (1) and general formula (2). Either, and optionally other layers. Each layer may have a single-layer structure or a laminated structure.

ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。 However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.

また、本発明の光電変換素子モジュールは、前記光電変換素子を、複数有する構成とすることができる。
光電変換素子モジュールの各層の構成としては、前記光電変換素子と同様の構成とすることができる。
Further, the photoelectric conversion element module of the present invention can be configured to have a plurality of the photoelectric conversion elements.
The structure of each layer of the photoelectric conversion element module may be the same as that of the photoelectric conversion element.

光電変換素子モジュールは、互いに隣接する少なくとも2つの前記光電変換素子において、少なくとも前記ホール輸送層どうしが互いに延設された連続層の形態であってもよい。
また、光電変換素子モジュールは、互いに隣接する少なくとも2つの前記光電変換素子において、一の前記光電変換素子における前記第1の電極と、他の前記光電変換素子における前記第2の電極とが、少なくとも前記ホール輸送層から前記ホールブロッキング層までを貫通した導通部により電気的に接続される形態であってもよい。
The photoelectric conversion element module may be in the form of a continuous layer in which at least the hole transport layers of at least two of the photoelectric conversion elements adjacent to each other are extended from each other.
Further, in the photoelectric conversion element module, in at least two photoelectric conversion elements adjacent to each other, at least the first electrode of the photoelectric conversion element and the second electrode of the other photoelectric conversion element are at least It may be in a form of being electrically connected by a conductive portion penetrating from the hole transport layer to the hole blocking layer.

光電変換素子モジュールは、一対の基板を有し、かつ直列又は並列に接続された光電変換素子配置領域を前記一対の基板の間に有し、前記封止部材が前記一対の基板に挟持された構成とすることができる。 The photoelectric conversion element module has a pair of substrates, and has a photoelectric conversion element arrangement region connected in series or in parallel between the pair of substrates, and the sealing member is sandwiched between the pair of substrates. It can be configured.

[実施形態]
以下に、本発明の光電変換素子モジュールの一例について、図面を用いて説明する。ただし、本発明は、これらに限定されるものではなく、例えば、下記構成部材の数、位置、形状等について、本実施の形態に記載されていないものについても、本発明の範疇に含まれる。
[Embodiment]
Hereinafter, an example of the photoelectric conversion element module of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these, and for example, the number, position, shape, etc. of the following constituent members which are not described in the present embodiment are also included in the scope of the present invention.

図6は、本発明の光電変換素子モジュールの一例を示す概略図であり、複数の光電変換素子を含み、それらが直列に接続された光電変換素子モジュールのある一部の断面を示す一例である。
図6は、ホール輸送層6を形成した後、貫通部11を形成し、その後、第2の電極7を形成することによって、貫通部11の内部に第2の電極材料が導入され、隣接するセルの第1の電極2bと導通させることができる。なお、図6には図示しないが、第1の電極2a及び第2の電極7bは、更に隣接するセルの電極、あるいは出力取出し端子まで導通する経路を有する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the photoelectric conversion element module of the present invention, which is an example showing a part of a cross section of a photoelectric conversion element module including a plurality of photoelectric conversion elements and connected in series. ..
In FIG. 6, after the hole transport layer 6 is formed, the penetrating part 11 is formed, and then the second electrode 7 is formed, so that the second electrode material is introduced into the penetrating part 11 to be adjacent to it. It can be electrically connected to the first electrode 2b of the cell. Although not shown in FIG. 6, the first electrode 2a and the second electrode 7b have a path that conducts to an electrode of an adjacent cell or an output extraction terminal.

貫通部11は、第1の電極2を貫通し、第1の基板1まで達していてもよいし、第1の電極2の内部で加工をやめ、第1の基板1にまで達していなくてもよい。
貫通部11の形状を第1の電極2を貫通し、第1の基板1まで到達する微細孔とする場合、貫通部11の面積に対して微細孔の開口面積合計が大きくなりすぎると、第1の電極2の膜断面積が減少することで抵抗値が増大してしまい、光電変換効率の低下を引き起こす場合がある。そのため、前記貫通部11の面積に対する微細孔の開口面積合計の比率としては、5/100以上60/100以下が好ましい。
The penetrating portion 11 may penetrate the first electrode 2 and reach the first substrate 1, or may stop processing inside the first electrode 2 and reach the first substrate 1. Good.
When the shape of the penetrating portion 11 is a fine hole that penetrates the first electrode 2 and reaches the first substrate 1, if the total opening area of the fine holes becomes too large with respect to the area of the penetrating portion 11, When the film cross-sectional area of the electrode 2 of No. 1 decreases, the resistance value increases, which may cause a decrease in photoelectric conversion efficiency. Therefore, the ratio of the total opening area of the fine holes to the area of the penetrating portion 11 is preferably 5/100 or more and 60/100 or less.

貫通部11の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サンドブラスト法、ウオーターブラスト法、研磨紙、化学エッチング法、レーザー加工法などが挙げられる。これらの中でも、レーザー加工法が好ましい。これにより、微細な孔をサンドやエッチング、レジスト等を使うことなく形成でき、また、清浄に再現性よく加工することが可能となる。また、貫通部11を形成する場合に、ホールブロッキング層3、電子輸送層4、ホール輸送層6、第2の電極7のうち少なくとも一つをレーザー加工法による衝撃剥離によって除去することが可能になる。これにより、積層時にマスクを設ける必要がなく、また、除去と微細な貫通部11の形成を一度に簡易的に行うことができる。 The method of forming the through portion 11 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a sandblast method, a waterblast method, abrasive paper, a chemical etching method, and a laser processing method. Among these, the laser processing method is preferable. As a result, fine holes can be formed without using sand, etching, resist or the like, and can be processed cleanly and with good reproducibility. Further, when forming the penetrating portion 11, at least one of the hole blocking layer 3, the electron transport layer 4, the hole transport layer 6, and the second electrode 7 can be removed by impact peeling by a laser processing method. Become. Thereby, it is not necessary to provide a mask at the time of stacking, and the removal and the formation of the fine penetrating portion 11 can be easily performed at once.

図7は、本発明の光電変換素子モジュールの一例を示す概略図であり、複数の光電変換素子を含み、それらが直列に接続され、セル間の空隙部に梁のように封止部材12を設けた光電変換素子モジュールのある一部の断面を示す一例である。
図2のように、第2の電極7と第2の基板9との間に空隙部を設けた場合、第2の電極7の剥離や破壊を防止できる反面、封止の機械的強度が低下する場合がある。一方、図3のように、第2の電極7と第2の基板9との間を封止部材で満たした場合、封止の機械的強度は高まるが、第2の電極7の剥離が生じる懸念がある。ここで、発電力を高めるためには、光電変換素子モジュールの面積を増加することが有効であるが、空隙部を有する場合には機械的強度の低下が避けられない。
そこで、図7に示すように梁のように封止部材12を設けることにより、第2の電極7の剥離や破壊を防止し、かつ封止の機械的強度を高めることが可能となり、有効である。
封止部材12は、封止部材8と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the photoelectric conversion element module of the present invention, which includes a plurality of photoelectric conversion elements, which are connected in series, and the sealing member 12 is provided in a space between cells like a beam. It is an example showing a section of a part of the provided photoelectric conversion element module.
When a space is provided between the second electrode 7 and the second substrate 9 as shown in FIG. 2, peeling and destruction of the second electrode 7 can be prevented, but the mechanical strength of sealing is reduced. There is a case. On the other hand, as shown in FIG. 3, when the space between the second electrode 7 and the second substrate 9 is filled with a sealing member, the mechanical strength of sealing increases, but the second electrode 7 peels off. I have a concern. Here, in order to increase the power generation, it is effective to increase the area of the photoelectric conversion element module. However, when the photoelectric conversion element module has a void, a decrease in mechanical strength cannot be avoided.
Therefore, by providing the sealing member 12 like a beam as shown in FIG. 7, it is possible to prevent the second electrode 7 from peeling or breaking and to increase the mechanical strength of the sealing, which is effective. is there.
The sealing member 12 may be the same material as the sealing member 8 or may be a different material.

(電子機器)
本発明の電子機器は、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置と、を有し、更に必要に応じてその他の装置を有する。
(Electronics)
An electronic device of the present invention includes a photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module of the present invention, and a device that operates by electric power generated by the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module performing photoelectric conversion. In addition, it has other devices as required.

(電源モジュール)
本発明の電源モジュールは、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、電源ICと、を有し、更に必要に応じてその他の装置を有する。
(Power supply module)
The power supply module of the present invention has the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module of the present invention, and a power supply IC, and further has other devices as necessary.

本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと、これらが発電することによって得られた電力により動作する装置を有する電子機器の具体的な実施形態について説明する。
図8には、前記電子機器として、マウスを用いた一例を示す。
図8に示すように、光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと電源IC、更に蓄電デバイスとを組み合わせ、供給される電力をマウスの制御回路の電源に接続する。これにより、マウスを使用していない時に蓄電デバイスに充電し、その電力でマウスを動作させることができ、配線や電池交換が不要なマウスを得ることができる。また、電池が不要になることで軽量化も可能となり、有効である。
図9には、マウスに光電変換素子を実装させた概略図を示した。光電変換素子及び電源IC、蓄電デバイスはマウス内部に実装されるが、光電変換素子に光が当たるように光電変換素子の上部は透明の筐体で覆われている。また、マウスの筐体すべてを透明な樹脂で成形することも可能である。光電変換素子の配置はこれに限られるものではなく、例えばマウスを手で覆っていても光が照射される位置に配置することも可能であり、好ましい場合がある。
Specific embodiments of a photoelectric conversion element, a photoelectric conversion element module of the present invention, and an electronic device including a device that operates by electric power obtained by power generation of the photoelectric conversion element will be described.
FIG. 8 shows an example in which a mouse is used as the electronic device.
As shown in FIG. 8, a photoelectric conversion element, a photoelectric conversion element module, a power supply IC, and a power storage device are combined, and the supplied power is connected to the power supply of the mouse control circuit. As a result, the electricity storage device can be charged when the mouse is not in use, and the mouse can be operated by the power, and a mouse that does not require wiring or battery replacement can be obtained. Further, since the battery is unnecessary, the weight can be reduced, which is effective.
FIG. 9 shows a schematic diagram in which the mouse is mounted with the photoelectric conversion element. The photoelectric conversion element, the power supply IC, and the electricity storage device are mounted inside the mouse, and the upper part of the photoelectric conversion element is covered with a transparent casing so that the photoelectric conversion element is exposed to light. It is also possible to mold the entire mouse housing with transparent resin. The arrangement of the photoelectric conversion element is not limited to this. For example, even if the mouse is covered with the hand, it may be arranged at a position where light is emitted, which is preferable in some cases.

本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと、これらが発電することによって得られた電力により動作する装置を有する電子機器の他の実施形態について説明する。
図10には、前記電子機器として、パソコンに用いられるキーボードを用いた一例を示す。
図10に示すように、光電変換素子と電源IC、蓄電デバイスを組み合わせ、供給される電力をキーボードの制御回路の電源に接続する。これにより、キーボードを使用していない時に蓄電デバイスに充電し、その電力でキーボードを動作させることができ、配線や電池交換が不要なキーボードを得ることができる。また、電池が不要になることで軽量化も可能となり、有効である。
図11には、キーボードに光電変換素子を実装させた概略図を示した。光電変換素子及び電源IC、蓄電デバイスはキーボード内部に実装されるが、光電変換素子に光が当たるように光電変換素子の上部は透明の筐体で覆われている。キーボードの筐体すべてを透明な樹脂で成形することも可能である。光電変換素子の配置はこれに限られるものではない。
光電変換素子を組み込むスペースが小さい小型のキーボードの場合には、図12に示すように、キーの一部に小型の光電変換素子を埋め込むことも可能であり、有効である。
Other embodiments of the electronic device including the photoelectric conversion element, the photoelectric conversion element module of the present invention, and a device that operates by the electric power obtained by power generation by the photoelectric conversion element module will be described.
FIG. 10 shows an example in which a keyboard used in a personal computer is used as the electronic device.
As shown in FIG. 10, a photoelectric conversion element, a power supply IC, and a power storage device are combined, and the supplied power is connected to the power supply of the control circuit of the keyboard. As a result, when the keyboard is not used, the power storage device can be charged and the keyboard can be operated by the power, and a keyboard that does not require wiring or battery replacement can be obtained. Further, since the battery is unnecessary, the weight can be reduced, which is effective.
FIG. 11 shows a schematic diagram in which the photoelectric conversion element is mounted on the keyboard. The photoelectric conversion element, the power supply IC, and the electricity storage device are mounted inside the keyboard, but the upper part of the photoelectric conversion element is covered with a transparent casing so that the photoelectric conversion element is exposed to light. It is also possible to mold the entire keyboard casing with transparent resin. The arrangement of the photoelectric conversion elements is not limited to this.
In the case of a small keyboard in which the space for incorporating the photoelectric conversion element is small, as shown in FIG. 12, it is possible and effective to embed the small photoelectric conversion element in a part of the key.

本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと、これらが発電することによって得られた電力により動作する装置を有する電子機器の他の実施形態について説明する。
図13には、前記電子機器として、センサを用いた一例を示す。
図13に示すように、光電変換素子と電源IC、蓄電デバイスを組み合わせ、供給される電力をセンサ回路の電源に接続する。これにより、外部電源に接続する必要がなく、また電池交換を行う必要もなく、センサモジュールを構成することが可能となる。センシング対象としては、温湿度、照度、人感、CO、加速度、UV、騒音、地磁気、気圧など、様々なセンサに応用でき、有効である。センサモジュールは、図13中Aに示すように、定期的に測定対象をセンシングし、読み取ったデータをPCやスマートフォンなどに無線通信で送信する構成になっている。
IoT社会の到来により、センサは急増することが予想されている。この無数のセンサの電池を一つ一つ交換するには大きな手間がかかり、現実的ではない。またセンサは、天井や壁など、電池交換しにくい場所にあることも作業性を悪くしている。光電変換素子により電力供給できることもメリットは非常に大きい。また、本発明の光電変換素子は、低照度でも高い出力を得ることができ、かつ出力の光入射角依存性が小さいことから、設置自由度が高いといったメリットも得られる。
Other embodiments of the electronic device including the photoelectric conversion element, the photoelectric conversion element module of the present invention, and a device that operates by the electric power obtained by power generation by the photoelectric conversion element module will be described.
FIG. 13 shows an example in which a sensor is used as the electronic device.
As shown in FIG. 13, a photoelectric conversion element, a power supply IC, and a power storage device are combined, and the supplied power is connected to the power supply of the sensor circuit. As a result, the sensor module can be configured without the need to connect to an external power source and the need to replace the battery. The sensing target is effective because it can be applied to various sensors such as temperature and humidity, illuminance, human presence, CO 2 , acceleration, UV, noise, geomagnetism, and atmospheric pressure. As shown by A in FIG. 13, the sensor module is configured to periodically sense a measurement target and transmit the read data to a PC, a smartphone or the like by wireless communication.
With the advent of the IoT society, the number of sensors is expected to increase rapidly. Replacing the batteries of this myriad of sensors one by one takes a lot of time and is not realistic. In addition, the sensor is located in a place where it is difficult to replace the battery, such as a ceiling or a wall, which deteriorates workability. The fact that power can be supplied by a photoelectric conversion element is also a great advantage. Further, the photoelectric conversion element of the present invention can obtain a high output even under a low illuminance and has a small dependency on the light incident angle of the output, so that it has an advantage that the installation flexibility is high.

本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと、これらが発電することによって得られた電力により動作する装置を有する電子機器の他の実施形態について説明する。
図14には、前記電子機器として、ターンテーブルを用いた一例を示す。
図14に示すように、光電変換素子と電源IC、蓄電デバイスを組み合わせ、供給される電力をターンテーブル回路の電源に接続する。これにより、外部電源に接続する必要がなく、また電池交換を行う必要もなく、ターンテーブルを構成することが可能となる。
ターンテーブルは、例えば、商品を陳列するショーケースなどに用いられるが、電源の配線は見栄えが悪く、また電池交換の際には陳列物を撤去しなければならず、大きな手間がかかっていた。本発明の光電変換素子を用いることで、そのような不具合を解消でき、有効である。
Other embodiments of the electronic device including the photoelectric conversion element, the photoelectric conversion element module of the present invention, and a device that operates by the electric power obtained by power generation by the photoelectric conversion element module will be described.
FIG. 14 shows an example in which a turntable is used as the electronic device.
As shown in FIG. 14, a photoelectric conversion element, a power supply IC, and a power storage device are combined, and the supplied power is connected to the power supply of the turntable circuit. As a result, the turntable can be configured without the need for connecting to an external power source and the need for battery replacement.
The turntable is used, for example, in a showcase for displaying products, but the wiring of the power source looks unattractive, and the displayed article must be removed when the battery is replaced, which is a great deal of work. By using the photoelectric conversion element of the present invention, such a problem can be solved, which is effective.

<用途>
以上、本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと、これらが発電することによって得られた電力により動作する装置を有する電子機器、及び電源モジュールについて説明したが、これらはごく一部であり、本発明の光電変換素子、あるいは光電変換素子モジュールが、これらの用途に限定されるものではない。
<Use>
As described above, the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention, and the electronic device and the power supply module having the device that operates by the electric power obtained by generating the electric power, and the power supply module have been described, but these are only a part. The photoelectric conversion element or photoelectric conversion element module of the present invention is not limited to these applications.

光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、発生した電流を制御する回路基盤等と組み合わせることにより、例えば、電源装置に応用できる。
電源装置を利用している機器類としては、例えば、電子卓上計算機、腕時計、携帯電話、電子手帳、電子ペーパーなどが挙げられる。
また、充電式や乾電池式の電気器具の連続使用時間を長くするための補助電源として、光電変換素子を有する電源装置を用いることができる。
The photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module can be applied to, for example, a power supply device by being combined with a circuit board that controls the generated current.
Examples of devices using the power supply device include an electronic desk calculator, a wristwatch, a mobile phone, an electronic notebook, and an electronic paper.
Further, a power supply device having a photoelectric conversion element can be used as an auxiliary power supply for prolonging the continuous use time of a rechargeable or dry battery type electric appliance.

本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、自立型電源として機能させることができ、光電変換によって発生した電力を用いて、装置を動作させることが可能である。本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、光が照射されることにより発電することが可能であるため、電子機器を電源に接続したり、あるいは電池交換したりする必要がない。そのため、電源設備がない場所でも電子機器を動作させたり、身に着けて持ち歩いたり、電池交換が困難な場所でも電池を交換することなく、電子機器を動作させたりすることが可能である。また、乾電池を用いる場合は、その分電子機器が重くなったり、サイズが大きくなったりするため、壁や天井への設置、あるいは持ち運びに支障を来すことがあるが、本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、軽量で薄いため、設置自由度が高く、身に着けたり、持ち歩く上でもメリットが大きい。
このように、本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、自立型電源として使用でき、様々な電子機器に組み合わせることができる。例えば、電子卓上計算機、腕時計、携帯電話、電子手帳、電子ペーパーなどの表示機器、マウスやキーボードなどのパソコンの付属機器、温湿度センサや人感センサなどの各種センサ機器、ビーコンやGPSなどの発信機、補助灯、リモコン等数多くの電子機器と組み合わせて使用することができる。
The photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention can function as a self-supporting power source, and the device can be operated using electric power generated by photoelectric conversion. Since the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention can generate power by being irradiated with light, there is no need to connect an electronic device to a power source or replace a battery. Therefore, it is possible to operate the electronic device even in a place where there is no power supply facility, carry it around while wearing it, or operate the electronic device in a place where battery replacement is difficult without replacing the battery. Further, when a dry battery is used, the electronic device becomes heavier or larger in size to that extent, which may hinder installation on a wall or ceiling or carry, but the photoelectric conversion element of the present invention Since the photoelectric conversion element module is light and thin, it has a high degree of freedom in installation, and has great merit in wearing and carrying.
As described above, the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention can be used as a self-standing power source and can be combined with various electronic devices. For example, display devices such as electronic desk calculators, wrist watches, mobile phones, electronic organizers, electronic paper, computer accessories such as mice and keyboards, various sensor devices such as temperature/humidity sensors and motion sensors, beacons, GPS, etc. It can be used in combination with many electronic devices such as machines, auxiliary lights, and remote controls.

本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、特に低照度の光でも発電できるため、室内でも、更に薄暗い影のところでも発電することが可能であるため、適用範囲が広い。また、乾電池のように液漏れがなく、ボタン電池のように誤飲することもなく安全性が高い。更に、充電式や乾電池式の電気器具の連続使用時間を長くするための補助電源として用いることができる。このように、本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールと、それが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置とを組み合わせることで、軽量で使い勝手がよく、設置自由度が高く、交換が不要で、安全性に優れ、かつ環境負荷低減にも有効な電子機器に生まれ変わることができる。 Since the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention can generate power even with light of low illuminance, it can generate power even in a room or in a dim shadow, and thus has a wide application range. In addition, unlike a dry battery, there is no liquid leakage, and unlike a button battery, it is not accidentally ingested and is highly safe. Furthermore, it can be used as an auxiliary power source for prolonging the continuous use time of rechargeable or dry battery type electric appliances. Thus, by combining the photoelectric conversion element of the present invention, and the photoelectric conversion element module, and a device that operates by the power generated by the photoelectric conversion, it is lightweight and easy to use, and has a high degree of freedom in installation, It can be transformed into an electronic device that does not require replacement, is highly safe, and is effective in reducing environmental impact.

本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、それが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置とを組み合わせた電子機器の基本構成図を図15に示す。これは、光電変換素子に光が照射されると発電し、電力を取り出すことができる。機器の回路は、その電力によって動作することが可能になる。 FIG. 15 shows a basic configuration diagram of an electronic device in which a photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module of the present invention and a device which operates by electric power generated by photoelectric conversion by the photoelectric conversion element are combined. When the photoelectric conversion element is irradiated with light, the power is generated and the electric power can be taken out. The circuit of the device can be operated by the electric power.

しかし、光電変換素子は周囲の照度によって出力が変化するため、図15に示す電子機器は安定に動作することができない場合がある。この場合、図16に示すように、回路側に安定した電圧を供給するために、光電変換素子と機器の回路の間に光電変換素子用の電源ICを組み込むことが可能であり、有効である。
しかし、光電変換素子は十分な照度の光が照射されていれば発電できるが、発電するだけの照度が足りなくなると、所望の電力が得られなくなり、これが光電変換素子の欠点でもある。この場合には、図17に示すように、キャパシタ等の蓄電デバイスを電源ICと機器回路の間に搭載することによって、光電変換素子からの余剰電力を蓄電デバイスに充電することが可能となり、照度が低すぎる場合や、光電変換素子に光が当たらない場合でも、蓄電デバイスに蓄えられた電力を機器回路に供給することが可能になり、安定に動作させることが可能となる。
このように、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、機器回路とを組み合わせた電子機器において、電源ICや蓄電デバイスを組み合わせることで、電源のない環境でも動作可能であり、また電池交換が不要で、安定に駆動させることが可能になり、光電変換素子のメリットを最大限に活かすことができる。
However, since the output of the photoelectric conversion element changes depending on the ambient illuminance, the electronic device shown in FIG. 15 may not be able to operate stably. In this case, as shown in FIG. 16, in order to supply a stable voltage to the circuit side, it is possible and effective to incorporate a power supply IC for the photoelectric conversion element between the photoelectric conversion element and the circuit of the device. ..
However, the photoelectric conversion element can generate electricity if it is irradiated with light having sufficient illuminance, but if the illuminance for generating electricity is insufficient, desired electric power cannot be obtained, which is also a drawback of the photoelectric conversion element. In this case, as shown in FIG. 17, by mounting an electricity storage device such as a capacitor between the power supply IC and the equipment circuit, it becomes possible to charge the electricity storage device with the surplus power from the photoelectric conversion element. Even when is too low, or when the photoelectric conversion element is not exposed to light, the electric power stored in the power storage device can be supplied to the device circuit, and stable operation can be achieved.
As described above, in the electronic device in which the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module of the present invention and the device circuit are combined, by combining the power supply IC and the power storage device, it is possible to operate in an environment without a power supply. It is not necessary to replace the battery, it can be driven stably, and the advantages of the photoelectric conversion element can be maximized.

一方、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールは、電源モジュールとしても使用することが可能であり、有用である。例えば、図18に示すように、本発明の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、光電変換素子用の電源ICを接続すると、光電変換素子が光電変換することによって発生した電力を電源ICにて一定の電圧レベルで供給することが可能な直流電源モジュールを構成することができる。
更に、図19に示すように、電源ICに蓄電デバイスを追加することにより、光電変換素子が発生させた電力を蓄電デバイスに充電することが可能になり、照度が低すぎる場合や、光電変換素子に光が当たらない状態になっても、電力を供給することが可能な電源モジュールを構成することができる。
図18及び図19に示した本発明の電源モジュールは、従来の一次電池のように電池交換をすることなく、電源モジュールとして使用することが可能である。
On the other hand, the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module of the present invention can be used as a power supply module and is useful. For example, as shown in FIG. 18, when the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module of the present invention and the power supply IC for the photoelectric conversion element are connected, the power generated by the photoelectric conversion of the photoelectric conversion element is supplied to the power supply IC. It is possible to configure a DC power supply module capable of supplying a constant voltage level.
Further, as shown in FIG. 19, by adding an electricity storage device to the power supply IC, it becomes possible to charge the electricity storage device with the electric power generated by the photoelectric conversion element, and when the illuminance is too low, or when the photoelectric conversion element is used. It is possible to configure a power supply module capable of supplying electric power even in a state where no light is applied to the power supply module.
The power supply module of the present invention shown in FIG. 18 and FIG. 19 can be used as a power supply module without changing the battery unlike the conventional primary battery.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<光電変換素子の作製>
まず、第1の基板としてのガラス基板上に、第1の電極としてのITO導電膜をスパッタ製膜したITOコートガラス上に、酸素ガスによる反応性スパッタにより、ホールブロッキング層として酸化チタンからなる緻密な層を形成した。
次に、酸化チタン(商品名:P90、日本アエロジル株式会社製)3g、アセチルアセトン0.2g、及び界面活性剤としてのポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル(和光純薬工業株式会社製)0.3gを、水5.5g、エタノール1.0gとともに12時間ビ−ズミル処理を施し、酸化チタン分散液を作製した。作製した酸化チタン分散液にポリエチレングリコール(商品名:ポリエチレングリコール20,000、和光純薬工業株式会社製)1.2gを加えてペーストを作製した。作製したペーストを、前記ホールブロッキング層上に塗布し(平均厚み:1.5μm)、50℃で乾燥した後、空気中、500℃で30分間焼成し、多孔質状の電子輸送層を形成した。
前記電子輸送層を形成したガラス基板を、前記構造式(3)で表される光増感化合物(商品名:D358、三菱製紙株式会社製)のアセトニトリル/t−ブタノール(体積比1:1)溶液に浸漬し、1時間暗所で静置して、電子輸送層の表面に光増感化合物を吸着させた。次に、前記D−7で表されるホール輸送材料(メルク株式会社製)186.5mgのクロロベンゼン溶液1mLに、下記構造式(6)で表されるアルカリ金属塩(関東化学株式会社製)19.0mg、前記C−1で表される塩基性化合物37.5mg、前記構造式(F−21)で表される酸化剤12.5mg(商品名:FK269、シグマアルドリッチジャパン株式会社製)を加えて溶解し、ホール輸送層塗布液を調製した。
(Example 1)
<Production of photoelectric conversion element>
First, on an ITO coated glass in which an ITO conductive film as a first electrode is sputtered on a glass substrate as a first substrate, a dense layer of titanium oxide is formed as a hole blocking layer by reactive sputtering with oxygen gas. Layers were formed.
Next, 3 g of titanium oxide (trade name: P90, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.2 g of acetylacetone, and 0.3 g of polyoxyethylene octyl phenyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a surfactant, A bead mill treatment was carried out for 12 hours with 5.5 g of water and 1.0 g of ethanol to prepare a titanium oxide dispersion liquid. 1.2 g of polyethylene glycol (trade name: polyethylene glycol 20,000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the prepared titanium oxide dispersion liquid to prepare a paste. The prepared paste was applied onto the hole blocking layer (average thickness: 1.5 μm), dried at 50° C., and then baked in air at 500° C. for 30 minutes to form a porous electron transport layer. ..
The glass substrate on which the electron transport layer was formed was prepared by using a photosensitizing compound represented by the structural formula (3) (trade name: D358, manufactured by Mitsubishi Paper Mills, Ltd.) in acetonitrile/t-butanol (volume ratio 1:1). It was dipped in the solution and allowed to stand in the dark for 1 hour to adsorb the photosensitizing compound on the surface of the electron transport layer. Next, an alkali metal salt (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) 19 represented by the following structural formula (6) was added to 16.5 mL of a chlorobenzene solution containing 186.5 mg of the hole transport material represented by D-7 (manufactured by Merck Ltd.). 0.0 mg, the basic compound represented by C-1 (37.5 mg), and the oxidizing agent represented by the structural formula (F-21) 12.5 mg (trade name: FK269, manufactured by Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd.) were added. And dissolved to prepare a hole transport layer coating solution.

次に、前記光増感化合物を吸着させた電子輸送層上に、前記ホール輸送層塗布液を用いたスピンコートにより、ホール輸送層を形成した(平均厚み:600nm)。その上に銀を真空蒸着し、の第2の電極(平均厚み:100nm)を形成した。
次に、前記電子輸送層が形成されていない、前記ガラス基板の外周部にあるホール輸送層を除去し、除去部分に封止部材としてのエポキシ樹脂A(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:TB3118、株式会社スリーボンドホールディングス製)をディスペンサー(商品名:2300N、株式会社サンエイテック製)を用いて塗布した。次に、グローブボックス内に窒素と酸素の混合ガス(酸素濃度:5.0体積%、露点:−30℃)を導入し、その中に移して、前記エポキシ樹脂Aの上に第2の基板としてのカバ−ガラスを載せた後、紫外線照射により前記エポキシ樹脂Aを硬化させ、発電領域の封止を行い、実施例1の光電変換素子を作製した(図1)。
Next, a hole transport layer was formed on the electron transport layer adsorbing the photosensitizing compound by spin coating using the coating solution for the hole transport layer (average thickness: 600 nm). A second electrode (average thickness: 100 nm) was formed by vacuum-depositing silver thereon.
Next, the hole transport layer on the outer peripheral portion of the glass substrate on which the electron transport layer is not formed is removed, and an epoxy resin A (UV curable type, containing inorganic filler, commercial product Name: TB3118, manufactured by ThreeBond Holdings Co., Ltd. was applied using a dispenser (trade name: 2300N, manufactured by San-Ai Tech Co., Ltd.). Next, a mixed gas of nitrogen and oxygen (oxygen concentration: 5.0% by volume, dew point: −30° C.) was introduced into the glove box, and the mixture gas was transferred into the mixture gas and the second substrate was placed on the epoxy resin A. Then, the epoxy resin A was cured by irradiation with ultraviolet rays to seal the power generation region, and the photoelectric conversion element of Example 1 was produced (FIG. 1).

(実施例2)
実施例1において、光増感化合物を前記構造式(2)で表される光増感化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光電変換素子を作製した。
(Example 2)
A photoelectric conversion element of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the photosensitizing compound in Example 1 was changed to the photosensitizing compound represented by the structural formula (2).

(実施例3)
実施例1において、光増感化合物を前記B−5で表される光増感化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の光電変換素子を作製した。
(Example 3)
A photoelectric conversion element of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1, except that the photosensitizing compound represented by B-5 was used instead of the photosensitizing compound in Example 1.

(実施例4)
実施例3において、塩基性化合物を前記C−5で表される塩基性化合物に変更した以外は、実施例3と同様にして、実施例4の光電変換素子を作製した。
(Example 4)
A photoelectric conversion element of Example 4 was produced in the same manner as in Example 3, except that the basic compound in Example 3 was changed to the basic compound represented by C-5.

(実施例5)
実施例3において、塩基性化合物を前記C−7で表される塩基性化合物に変更した以外は、実施例3と同様にして、実施例5の光電変換素子を作製した。
(Example 5)
A photoelectric conversion element of Example 5 was produced in the same manner as in Example 3, except that the basic compound in Example 3 was changed to the basic compound represented by C-7.

(実施例6)
実施例3において、塩基性化合物を前記C−9で表される塩基性化合物に変更した以外は、実施例3と同様にして、実施例6の光電変換素子を作製した。
(Example 6)
A photoelectric conversion element of Example 6 was produced in the same manner as in Example 3, except that the basic compound in Example 3 was changed to the basic compound represented by C-9.

(実施例7)
実施例3において、ホール輸送材料を前記D−10で表されるホール輸送材料に変更した以外は、実施例3と同様にして、実施例7の光電変換素子を作製した。
(Example 7)
A photoelectric conversion element of Example 7 was produced in the same manner as in Example 3 except that the hole transporting material in Example 3 was changed to the hole transporting material represented by D-10.

(実施例8)
実施例3において、酸化剤を前記構造式(F−11)で表されるコバルト錯体に変更した以外は、実施例3と同様にして、実施例8の光電変換素子を作製した。
(Example 8)
A photoelectric conversion element of Example 8 was produced in the same manner as in Example 3 except that the cobalt complex represented by the structural formula (F-11) was used as the oxidizing agent.

(実施例9)
実施例3において、酸化剤を下記構造式(7)で表されるコバルト錯体に変更した以外は、実施例3と同様にして、実施例9の光電変換素子を作製した。
(Example 9)
A photoelectric conversion element of Example 9 was produced in the same manner as in Example 3 except that the cobalt complex represented by the following structural formula (7) was used as the oxidizing agent.

(実施例10)
実施例8において、封止部材をエポキシ樹脂B(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:WorldRockNo.5910、協立化学産業株式会社製)に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例10の光電変換素子を作製した。
(Example 10)
In the same manner as in Example 8 except that the sealing member was changed to epoxy resin B (UV curable type, containing inorganic filler, trade name: WorldRock No. 5910, manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.). A photoelectric conversion element of Example 10 was produced.

(実施例11)
実施例8において、封止部材をエポキシ樹脂C(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:TB3124、株式会社スリーボンドホールディングス製)に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例11の光電変換素子を作製した。
(Example 11)
Example 11 Example 11 was repeated except that the sealing member was changed to epoxy resin C (UV curable type, containing inorganic filler, trade name: TB3124, manufactured by Three Bond Holdings Co., Ltd.). The photoelectric conversion element of was produced.

(実施例12)
実施例8において、封止部材をエポキシ樹脂D(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:XNR5516Z、長瀬ケムテック株式会社製)とギャップ剤(単分散シリカ粒子、宇部エクシモ株式会社製、粒子径:30μm)の混合物に変更した以外は、実施例8と同様にして、実施例12の光電変換素子を作製した。
(Example 12)
In Example 8, the sealing member was made of epoxy resin D (UV curable type, containing inorganic filler, trade name: XNR5516Z, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.) and gap agent (monodispersed silica particles, manufactured by Ube Eximo Co., Ltd., particle size) The photoelectric conversion element of Example 12 was produced in the same manner as in Example 8 except that the mixture was changed to a mixture having a thickness of 30 μm.

(比較例1)
実施例1において、塩基性化合物を下記構造式(8)で表される塩基性化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の光電変換素子を作製した。
(Comparative Example 1)
A photoelectric conversion element of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1, except that the basic compound in Example 1 was changed to the basic compound represented by the following structural formula (8).

(比較例2)
実施例1において、塩基性化合物を下記構造式(9)で表される塩基性化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の光電変換素子を作製した。
(Comparative example 2)
A photoelectric conversion element of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the basic compound in Example 1 was changed to the basic compound represented by the following structural formula (9).

(比較例3)
実施例1において、塩基性化合物を下記構造式(10)で表される塩基性化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の光電変換素子を作製した。
(Comparative example 3)
A photoelectric conversion element of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the basic compound in Example 1 was changed to the basic compound represented by the following structural formula (10).

(比較例4)
実施例8において、封止部材をアクリル樹脂A(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:TB3035B、株式会社スリーボンドホールディングス製)に変更した以外は、実施例8と同様にして、比較例4の光電変換素子を作製した。
(Comparative Example 4)
Comparative Example 4 was performed in the same manner as in Example 8 except that the sealing member in Example 8 was changed to acrylic resin A (UV curable type, containing inorganic filler, trade name: TB3035B, manufactured by Three Bond Holdings Co., Ltd.). The photoelectric conversion element of was produced.

(比較例5)
実施例8において、封止部材をアクリル樹脂B(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:Nichiban UM、ニチバン株式会社)に変更した以外は、実施例8と同様にして、比較例5の光電変換素子を作製した。
(Comparative example 5)
Comparative Example 5 was carried out in the same manner as in Example 8 except that the sealing member was changed to acrylic resin B (UV curable type, containing inorganic filler, trade name: Nichiban UM, Nichiban Co., Ltd.). A photoelectric conversion element was produced.

(比較例6)
実施例8において、封止を行わなかった以外は、実施例8と同様にして、比較例6の光電変換素子を作製した。
(Comparative example 6)
A photoelectric conversion element of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 8 except that sealing was not performed in Example 8.

次に、作製した各光電変換素子について、以下のようにして「高温保存後の初期値維持率」、及び「低照度光の連続照射後の初期値維持率」を評価した。結果を表1に示した。 Next, with respect to each of the produced photoelectric conversion elements, the “initial value maintenance ratio after high temperature storage” and the “initial value maintenance ratio after continuous irradiation with low illuminance light” were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

[高温保存後の初期値維持率、及び低照度光の連続照射後の初期値維持率]
作製した各光電変換素子について、200 luxに調整した白色LED照射下で、太陽電池評価システム(直流電圧・電流源/モニター、6241A、株式会社エーディーシー製)を用いて、IV特性を評価し、初期最大出力電力Pmax1(μW/cm)を求めた。
次に、前記光電変換素子を50℃の高温環境(乾燥機、装置名:DKM400、ヤマト科学株式会社製)に500時間保存し、その後常温環境に戻して再度IV特性を評価し、高温保存後の最大出力電力Pmax2(μW/cm)を求めた。得られたPmax2を初期値であるPmax1で除することにより、「高温保存後の初期値維持率」(Pmax2/Pmax1)を求めた。
その後、前記光電変換素子について、200 luxに調整した白色LED照射を500時間行った後、IV特性を評価し、200 lux連続照射後の最大出力電力Pmax3(μW/cm)を求めた。得られたPmax3を初期値であるPmax1で除することにより、「低照度光の連続照射後の初期値維持率」(Pmax3/Pmax1)を求めた。
[Initial value maintenance ratio after high temperature storage and initial value maintenance ratio after continuous irradiation of low illumination light]
For each photoelectric conversion element produced, under irradiation of a white LED adjusted to 200 lux, a solar cell evaluation system (DC voltage/current source/monitor, 6241A, manufactured by ADC Co., Ltd.) was used to evaluate IV characteristics, The initial maximum output power P max1 (μW/cm 2 ) was determined.
Next, the photoelectric conversion element was stored in a high temperature environment of 50° C. (dryer, device name: DKM400, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) for 500 hours, then returned to a normal temperature environment and evaluated for IV characteristics again, and after high temperature storage Of the maximum output power P max2 (μW/cm 2 ) of By dividing the obtained P max2 by the initial value P max1 , the “initial value maintenance rate after high temperature storage” (P max2 /P max1 ) was obtained.
Then, the photoelectric conversion element was irradiated with white LEDs adjusted to 200 lux for 500 hours, and then the IV characteristics were evaluated, and the maximum output power P max3 (μW/cm 2 ) after continuous irradiation of 200 lux was obtained. By dividing the obtained P max3 by the initial value P max1 , the “initial value maintenance ratio after continuous irradiation with low illuminance light” (P max3 /P max1 ) was obtained.

(実施例13)
<光電変換素子モジュールの作製>
まず、第1の基板としてのガラス基板上に、第1の電極としてのインジウムドープ酸化錫(ITO)とニオブドープ酸化錫(NTO)を順次スパッタ製膜し、次いでホールブロッキング層として酸化チタンからなる緻密な層を酸素ガスによる反応性スパッタにより形成した。次に、基板上に形成された第一の電極及びホールブロッキング層の一部を、レーザー加工によりエッチング処理を行った。
次に、酸化チタン(商品名:ST−21、石原産業株式会社製)3g、アセチルアセトン0.2g、及び界面活性剤としてのポリオキシエチレンオクチルフェニルエ−テル(和光純薬工業株式会社製)0.3gを、水5.5g、エタノール1.0gとともに12時間ビ−ズミル処理を施し、酸化チタン分散液を作製した。作製した酸化チタン分散液にポリエチレングリコール(商品名:ポリエチレングリコール20,000、和光純薬工業株式会社製)1.2gを加えてペーストを作製した。作製したペーストを、前記ホールブロッキング層上に塗布し(平均厚み:1.5μm)、50℃で乾燥した後、空気中、550℃で30分間焼成し、多孔質状の電子輸送層を形成した。
前記電子輸送層を形成したガラス基板を、前記B−5で表される光増感化合物120mg、及びケノデオキシコール酸(東京化成株式会社製)150mgにアセトニトリル/t−ブタノール(体積比1:1)混合液を加え撹拌した溶液に浸漬し、1時間暗所で静置して、電子輸送層の表面に光増感化合物を吸着させた。
次に、前記D−7で表されるホール輸送材料(メルク株式会社製)186.5mgのクロロベンゼン溶液1mLに、前記構造式(6)で表されるアルカリ金属塩(関東化学株式会社製)19.0mg、前記C−1で表される塩基性化合物37.5mg、前記構造式(F−11)で表される酸化剤12.5mg(商品名:FK209、シグマアルドリッチジャパン株式会社製)を加えて溶解し、ホール輸送層塗布液を調製した。
次に、前記光増感化合物を吸着させた電子輸送層上に、前記ホール輸送層塗布液を用いダイコ−トにより、ホール輸送層を形成した(平均厚み:500nm)。その後、封止部材が設けられるガラス基板の端部を、レーザー加工によりエッチング処理し、レーザー加工により、光電変換素子を直列に接続するための貫通孔を形成した。更に、その上に銀を真空蒸着し、第2の電極を形成した(平均厚み:100nm)。この際、貫通孔の内壁も銀が蒸着され、隣接する光電変換素子が直列に接続されていることを確認した。
次に、ガラス基板の端部を、発電領域が取り囲まれるように、エポキシ樹脂B(紫外線硬化型、無機充填材含有、商品名:WorldRockNo.5910、協立化学産業株式会社製)をディスペンサー(商品名:2300N、株式会社サンエイテック製)を用いて塗布した。その後、グローブボックス内に窒素と酸素の混合ガス(酸素濃度:0.6体積%、露点:−20℃)を導入し、その中に移して、前記エポキシ樹脂Bの上に第2の基板としてのカバーガラスを載せた後、紫外線照射により前記エポキシ樹脂Bを硬化させ、発電領域の封止を行い、6個のセルが直列に接続された、実施例13の光電変換素子モジュールを作製した(図6、及び図7)。なお、図6及び図7は、観察する方向が互いに異なる模式図である。
(Example 13)
<Production of photoelectric conversion element module>
First, on a glass substrate as a first substrate, indium-doped tin oxide (ITO) and niobium-doped tin oxide (NTO) as a first electrode are sequentially sputtered, and then a dense layer of titanium oxide as a hole blocking layer is formed. Various layers were formed by reactive sputtering with oxygen gas. Next, the first electrode and a part of the hole blocking layer formed on the substrate were subjected to etching treatment by laser processing.
Next, 3 g of titanium oxide (trade name: ST-21, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), 0.2 g of acetylacetone, and polyoxyethylene octylphenyl ether as a surfactant (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0 The titanium oxide dispersion liquid was prepared by subjecting 0.3 g of the mixture to 5.5 g of water and 1.0 g of ethanol and subjecting it to a bees mill treatment for 12 hours. 1.2 g of polyethylene glycol (trade name: polyethylene glycol 20,000, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the prepared titanium oxide dispersion liquid to prepare a paste. The prepared paste was applied onto the hole blocking layer (average thickness: 1.5 μm), dried at 50° C., and then baked in air at 550° C. for 30 minutes to form a porous electron transport layer. ..
The glass substrate on which the electron transport layer was formed was mixed with 120 mg of the photosensitizing compound represented by B-5 and 150 mg of chenodeoxycholic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in acetonitrile/t-butanol (volume ratio 1:1). The solution was added and immersed in the stirred solution, and allowed to stand in the dark for 1 hour to adsorb the photosensitizing compound on the surface of the electron transport layer.
Next, in 16.5 mL of a chlorobenzene solution containing 186.5 mg of the hole transport material (manufactured by Merck Ltd.) represented by D-7, the alkali metal salt represented by the structural formula (6) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) 19 0.0 mg, the basic compound represented by C-1 (37.5 mg), and the oxidizing agent represented by the structural formula (F-11) 12.5 mg (trade name: FK209, manufactured by Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd.) were added. And dissolved to prepare a hole transport layer coating solution.
Next, a hole transport layer was formed on the electron transport layer having the photosensitizing compound adsorbed thereon by die coating using the coating solution for the hole transport layer (average thickness: 500 nm). After that, the end portion of the glass substrate on which the sealing member was provided was etched by laser processing, and a through hole for connecting the photoelectric conversion elements in series was formed by laser processing. Furthermore, silver was vacuum-deposited thereon to form a second electrode (average thickness: 100 nm). At this time, silver was also vapor-deposited on the inner wall of the through hole, and it was confirmed that adjacent photoelectric conversion elements were connected in series.
Next, an epoxy resin B (ultraviolet curing type, containing inorganic filler, trade name: World Rock No. 5910, manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.) is dispensed (commodity) so that the power generation region is surrounded by the end portion of the glass substrate. Name: 2300N, manufactured by Sanei Tech Co., Ltd.). After that, a mixed gas of nitrogen and oxygen (oxygen concentration: 0.6% by volume, dew point: −20° C.) was introduced into the glove box, and transferred into it to form a second substrate on the epoxy resin B. After mounting the cover glass of No. 3, the epoxy resin B was cured by ultraviolet irradiation, the power generation region was sealed, and the photoelectric conversion element module of Example 13 in which 6 cells were connected in series was manufactured ( 6 and 7). 6 and 7 are schematic views in which the directions of observation are different from each other.

(実施例14)
実施例13において、封止時のグローブボックス内の酸素濃度を3.0体積%(酸素が3.0体積%の窒素混合ガス)に設定した以外は、実施例13と同様にして、実施例14の光電変換素子モジュールを作製した。
(Example 14)
Example 13 is the same as Example 13 except that the oxygen concentration in the glove box during sealing is set to 3.0% by volume (oxygen is 3.0% by volume nitrogen mixed gas). 14 photoelectric conversion element modules were produced.

(実施例15)
実施例13において、封止時のグローブボックス内の酸素濃度を5.0体積%(酸素が5.0体積%の窒素混合ガス)に設定した以外は、実施例13と同様にして、実施例15の光電変換素子モジュールを作製した。
(Example 15)
Example 13 is the same as Example 13 except that the oxygen concentration in the glove box during sealing is set to 5.0% by volume (oxygen is 5.0% by volume nitrogen mixed gas). Fifteen photoelectric conversion element modules were produced.

(実施例16)
実施例13において、封止時のグローブボックス内の酸素濃度を10.0体積%(酸素が10.0体積%の窒素混合ガス)に設定した以外は、実施例13と同様にして、実施例16の光電変換素子モジュールを作製した。
(Example 16)
Example 13 Example 13 was repeated in the same manner as Example 13 except that the oxygen concentration in the glove box during sealing was set to 10.0 vol% (nitrogen mixed gas containing 10.0 vol% oxygen). Sixteen photoelectric conversion element modules were produced.

(実施例17)
実施例13において、封止時のグローブボックス内の酸素濃度を15.0体積%(酸素が15.0体積%の窒素混合ガス)に設定した以外は、実施例13と同様にして、実施例17の光電変換素子モジュールを作製した。
(Example 17)
Example 13 Example 13 is the same as Example 13 except that the oxygen concentration in the glove box at the time of sealing is set to 15.0% by volume (oxygen is 15.0% by volume nitrogen mixed gas). Seventeen photoelectric conversion element modules were produced.

(実施例18)
実施例13において、封止時のグローブボックス内の酸素濃度を21.0体積%(高純度エアー)に設定した以外は、実施例13と同様にして、実施例18の光電変換素子モジュールを作製した。
(Example 18)
A photoelectric conversion element module of Example 18 is manufactured in the same manner as in Example 13 except that the oxygen concentration in the glove box during sealing is set to 21.0% by volume (high-purity air). did.

(実施例19)
実施例13において、封止時のグローブボックス内の酸素濃度を30.0体積%(酸素が30.0体積%の窒素混合ガス)に設定した以外は、実施例13と同様にして、実施例19の光電変換素子モジュールを作製した。
(Example 19)
Example 13 Example 13 is the same as Example 13 except that the oxygen concentration in the glove box at the time of sealing is set to 30.0% by volume (oxygen is 30.0% by volume nitrogen mixed gas). Nineteen photoelectric conversion element modules were produced.

次に、作製した光電変換素子モジュールについて、以下のようにして「高温保存後の初期値維持率」、及び「低照度光の連続照射後の初期値維持率」を評価した。結果を表2に示す。 Next, the "initial value maintenance ratio after high temperature storage" and the "initial value maintenance ratio after continuous irradiation with low illuminance light" were evaluated for the produced photoelectric conversion element module as follows. The results are shown in Table 2.

[高温保存後の初期値維持率、及び低照度光の連続照射後の初期値維持率]
作製した光電変換素子モジュールについて、200 luxに調整した白色LED照射下で、太陽電池評価システム(As−510−PV03、株式会社エヌエフ回路設計ブロック製)を用いて、IV特性を評価し、初期最大出力電力Pmax1(μW/cm)を求めた。
次に、前記光電変換素子モジュールを50℃の高温環境(乾燥機、装置名:DKM400、ヤマト科学株式会社製)に500時間保存し、その後常温環境に戻して再度IV特性を評価し、高温保存後の最大出力電力Pmax2(μW/cm)を求めた。得られたPmax2を初期値であるPmax1で除することにより、「高温保存後の初期値維持率」(Pmax2/Pmax1)を求めた。
その後、前記光電変換素子モジュールについて、1500 luxに調整した白色LED照射を500時間行った後、200 luxに調整した白色LED照射下でIV特性を評価し、1500 luxで500時間連続照射後の最大出力電力Pmax3(μW/cm)を求めた。得られたPmax3を初期値であるPmax1で除することにより、「低照度光の連続照射後の初期値維持率」(Pmax3/Pmax1)を求めた。
[Initial value maintenance ratio after high temperature storage and initial value maintenance ratio after continuous irradiation of low illumination light]
About the produced photoelectric conversion element module, IV characteristics were evaluated using a solar cell evaluation system (As-510-PV03, manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.) under irradiation of white LED adjusted to 200 lux, and the initial maximum value was obtained. The output power P max1 (μW/cm 2 ) was determined.
Next, the photoelectric conversion element module is stored in a high temperature environment of 50° C. (dryer, device name: DKM400, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) for 500 hours, then returned to a normal temperature environment, the IV characteristics are evaluated again, and high temperature storage is performed. The maximum output power P max2 (μW/cm 2 ) after that was determined. By dividing the obtained P max2 by the initial value P max1 , the “initial value maintenance rate after high temperature storage” (P max2 /P max1 ) was obtained.
Thereafter, the photoelectric conversion element module was irradiated with white LEDs adjusted to 1500 lux for 500 hours, and then the IV characteristics were evaluated under the irradiation of white LEDs adjusted to 200 lux, and the maximum after continuous irradiation with 1500 lux for 500 hours was performed. The output power P max3 (μW/cm 2 ) was determined. By dividing the obtained P max3 by the initial value P max1 , the “initial value maintenance ratio after continuous irradiation with low illuminance light” (P max3 /P max1 ) was obtained.

表1及び表2の評価結果から分かるように、本発明の光電変換素子、及び光電変換素子モジュールは、長時間にわたり高温保存した後においても、更にその後、200 luxあるいは1500 luxの連続照射を行っても、初期最大出力電力Pmax1の維持率が高く、発電安定性が高い。
一方、本発明で規定する塩基性化合物以外の塩基性化合物を用いた場合、また封止部材としてエポキシ樹脂以外の樹脂を用いた場合、高温保存後、及び連続照射後の少なくともいずれかの維持率が顕著に低下した。これは、光電変換素子及び光電変換素子モジュールを高温環境下で長時間保存すると、封止部材から発生するガスの増加、封止部材の密閉性の低下などにより、高温保存後の特性の低下や、連続照射による特性の低下が生じたものと考えられる。
As can be seen from the evaluation results of Table 1 and Table 2, the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module of the present invention are continuously irradiated with 200 lux or 1500 lux even after being stored at high temperature for a long time. However, the initial maximum output power P max1 has a high maintenance rate and high power generation stability.
On the other hand, when using a basic compound other than the basic compound specified in the present invention, when using a resin other than the epoxy resin as the sealing member, after high temperature storage, and at least one of the maintenance rate after continuous irradiation Was significantly reduced. This is because when the photoelectric conversion element and the photoelectric conversion element module are stored for a long time in a high temperature environment, the gas generated from the sealing member increases, the sealing property of the sealing member decreases, etc. It is considered that the characteristics were deteriorated by continuous irradiation.

本発明の態様としては、例えば、以下の通りである。
<1> 第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子であって、
少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を、前記光電変換素子の外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、
前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有することを特徴とする光電変換素子である。
ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。
<2> 一対の基板を有し、
前記一対の基板の間に、前記第1の電極と、前記ホールブロッキング層と、前記電子輸送層と、前記ホール輸送層と、前記第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子であって、
更に、前記封止部材が前記一対の基板に挟持された前記<1>に記載の光電変換素子である。
<3> 前記外部環境から遮蔽された前記光電変換素子の内部に、空隙部を有する前記<1>から<2>のいずれかに記載の光電変換素子である。
<4> 前記空隙部が酸素を含有する前記<3>に記載の光電変換素子である。
<5> 前記封止部材が、無機充填材を有する前記<1>から<4>のいずれかに記載の光電変換素子である。
<6> 前記ホール輸送層が、金属錯体を有する前記<1>から<5>のいずれかに記載の光電変換素子である。
<7> 前記金属錯体が、3価のコバルト錯体である前記<6>に記載の光電変換素子である。
<8> 前記ホール輸送層が、リチウム塩を有する前記<1>から<7>のいずれかに記載の光電変換素子である。
<9> 複数の光電変換素子が隣接して配置され、かつ直列又は並列に接続された光電変換素子配置領域を有し、
前記複数の光電変換素子が、第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子モジュールであって、
少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を、前記光電変換素子モジュールの外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、
前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有することを特徴とする光電変換素子モジュールである。
ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。
<10> 一対の基板を有し、
前記一対の基板の間に、前記第1の電極と、前記ホールブロッキング層と、前記電子輸送層と、前記ホール輸送層と、前記第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子モジュールであって、
更に、前記封止部材が前記一対の基板に挟持された前記<9>に記載の光電変換素子モジュールである。
<11> 互いに隣接する少なくとも2つの前記光電変換素子モジュールにおいて、
一の前記光電変換素子における前記第1の電極と、
他の前記光電変換素子における前記第2の電極とが、
少なくとも前記ホール輸送層から前記ホールブロッキング層までを貫通した導通部により電気的に接続された、前記<9>から<10>のいずれかに記載の光電変換素子モジュールである。
<12> 前記外部環境から遮蔽された前記光電変換素子の内部に、空隙部を有する前記<9>から<11>のいずれかに記載の光電変換素子モジュールである。
<13> 前記空隙部が酸素を含有する前記<12>に記載の光電変換素子モジュールである。
<14> 前記封止部材が、無機充填材を有する前記<9>から<13>のいずれかに記載の光電変換素子モジュールである。
<15> 前記ホール輸送層が、金属錯体を有する前記<9>から<14>のいずれかに記載の光電変換素子モジュールである。
<16> 前記金属錯体が、3価のコバルト錯体である前記<15>に記載の光電変換素子モジュールである。
<17> 前記ホール輸送層が、リチウム塩を有する前記<9>から<16>のいずれかに記載の光電変換素子モジュールである。
<18> 前記<1>から<17>のいずれかに記載の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、
前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置と、
を有することを特徴とする電子機器である。
<19> 前記<1>から<17>のいずれかに記載の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、
前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力を蓄電する蓄電池と、
前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力及び/又は前記蓄電池に蓄電された電力によって動作する装置と、
を有することを特徴とする電子機器である。
<20> 前記<1>から<17>のいずれかに記載の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、
電源ICと、
を有することを特徴とする電源モジュールである。
Aspects of the present invention are as follows, for example.
<1> A photoelectric conversion element having at least a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode,
At least the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode have a sealing member containing an epoxy resin that shields the photoelectric conversion element from the external environment,
The photoelectric conversion element is characterized in that the hole transport layer contains at least one of a tertiary amine compound represented by the following general formula (1) and general formula (2).
However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.
<2> having a pair of substrates,
A photoelectric conversion element having at least the first electrode, the hole blocking layer, the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode between the pair of substrates,
Furthermore, the photoelectric conversion element according to <1>, wherein the sealing member is sandwiched between the pair of substrates.
<3> The photoelectric conversion element according to any one of <1> to <2>, which has a void portion inside the photoelectric conversion element shielded from the external environment.
<4> The photoelectric conversion element according to <3>, wherein the void portion contains oxygen.
<5> The sealing member is the photoelectric conversion element according to any one of <1> to <4>, which includes an inorganic filler.
<6> The hole transport layer is the photoelectric conversion element according to any one of <1> to <5>, which includes a metal complex.
<7> The photoelectric conversion device according to <6>, wherein the metal complex is a trivalent cobalt complex.
<8> The hole transport layer is the photoelectric conversion element according to any one of <1> to <7>, which contains a lithium salt.
<9> A plurality of photoelectric conversion elements are arranged adjacent to each other and have photoelectric conversion element arrangement regions connected in series or in parallel,
A photoelectric conversion element module, wherein the plurality of photoelectric conversion elements have at least a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode. ,
At least the electron transporting layer, the hole transporting layer, and the second electrode have a sealing member containing an epoxy resin that shields the photoelectric conversion element module from the external environment,
The photoelectric conversion element module is characterized in that the hole transport layer contains at least one of a tertiary amine compound represented by the following general formula (1) and general formula (2).
However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.
<10> having a pair of substrates,
A photoelectric conversion element module having at least the first electrode, the hole blocking layer, the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode between the pair of substrates,
Furthermore, the photoelectric conversion element module according to <9>, in which the sealing member is sandwiched between the pair of substrates.
<11> In at least two photoelectric conversion element modules adjacent to each other,
One of the first electrodes in the photoelectric conversion element,
The second electrode in the other photoelectric conversion element,
The photoelectric conversion element module according to any one of <9> to <10>, wherein the photoelectric conversion element module is electrically connected by a conductive portion penetrating at least the hole transport layer to the hole blocking layer.
<12> The photoelectric conversion element module according to any one of <9> to <11>, having a void inside the photoelectric conversion element shielded from the external environment.
<13> The photoelectric conversion element module according to <12>, wherein the void portion contains oxygen.
<14> The photoelectric conversion element module according to any one of <9> to <13>, wherein the sealing member has an inorganic filler.
<15> The hole transport layer is the photoelectric conversion element module according to any one of <9> to <14>, which has a metal complex.
<16> The photoelectric conversion element module according to <15>, wherein the metal complex is a trivalent cobalt complex.
<17> The photoelectric conversion element module according to any one of <9> to <16>, in which the hole transport layer contains a lithium salt.
<18> The photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module according to any one of <1> to <17>,
A device that operates by electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module,
It is an electronic device characterized by having.
<19> A photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module according to any one of <1> to <17>,
A storage battery that stores electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module,
A device that operates by electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element and/or photoelectric conversion element module and/or electric power stored in the storage battery,
It is an electronic device characterized by having.
<20> The photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module according to any one of <1> to <17>,
Power supply IC,
Is a power supply module.

前記<1>から<8>のいずれかに記載の光電変換素子、前記<9>から<17>のいずれかに記載の光電変換素子モジュール、前記<18>から<19>のいずれかに記載の電子機器、及び前記<20>に記載の電源モジュールによると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The photoelectric conversion element according to any one of <1> to <8>, the photoelectric conversion element module according to any of <9> to <17>, and the photoelectric conversion element module according to any of <18> to <19>. According to the electronic device and the power supply module according to <20>, the problems of the related art can be solved and the object of the present invention can be achieved.

1 第1の基板
2、2a、2b 第1の電極
3 ホールブロッキング層
4 電子輸送層
5 光増感化合物
6 ホール輸送層
7、7a、7b 第2の電極
8 封止部材
9 第2の基板
10 空隙部
11 貫通部
12 封止部材
101 光電変換素子
102 光電変換素子モジュール
1 1st board|substrate 2, 2a, 2b 1st electrode 3 Hole blocking layer 4 Electron transport layer 5 Photosensitizing compound 6 Hole transport layer 7, 7a, 7b 2nd electrode 8 Sealing member 9 2nd board|substrate 10 Void part 11 Penetration part 12 Sealing member 101 Photoelectric conversion element 102 Photoelectric conversion element module

特開2016−178288号公報JP, 2016-178288, A

Claims (20)

第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子であって、
少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を、前記光電変換素子の外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、
前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有することを特徴とする光電変換素子。
ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。
A photoelectric conversion element comprising at least a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode,
At least the electron transporting layer, the hole transporting layer, and the second electrode have a sealing member containing an epoxy resin that shields the photoelectric conversion element from the external environment,
The photoelectric conversion element, wherein the hole transport layer contains at least one of a tertiary amine compound represented by the following general formula (1) and general formula (2).
However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.
一対の基板を有し、
前記一対の基板の間に、前記第1の電極と、前記ホールブロッキング層と、前記電子輸送層と、前記ホール輸送層と、前記第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子であって、
更に、前記封止部材が前記一対の基板に挟持された請求項1に記載の光電変換素子。
Having a pair of substrates,
A photoelectric conversion element having at least the first electrode, the hole blocking layer, the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode between the pair of substrates,
Furthermore, the photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the sealing member is sandwiched between the pair of substrates.
前記外部環境から遮蔽された前記光電変換素子の内部に、空隙部を有する請求項1から2のいずれかに記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 1, which has a void portion inside the photoelectric conversion element shielded from the external environment. 前記空隙部が酸素を含有する請求項3に記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 3, wherein the void portion contains oxygen. 前記封止部材が、無機充填材を有する請求項1から4のいずれかに記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the sealing member has an inorganic filler. 前記ホール輸送層が、金属錯体を有する請求項1から5のいずれかに記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the hole transport layer has a metal complex. 前記金属錯体が、3価のコバルト錯体である請求項6に記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 6, wherein the metal complex is a trivalent cobalt complex. 前記ホール輸送層が、リチウム塩を有する請求項1から7のいずれかに記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the hole transport layer contains a lithium salt. 複数の光電変換素子が隣接して配置され、かつ直列又は並列に接続された光電変換素子配置領域を有し、
前記複数の光電変換素子が、第1の電極と、ホールブロッキング層と、光増感化合物を有する電子輸送層と、ホール輸送層と、第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子モジュールであって、
少なくとも前記電子輸送層、ホール輸送層、及び第2の電極を、前記光電変換素子モジュールの外部環境から遮蔽する、エポキシ樹脂を含む封止部材を有し、
前記ホール輸送層が、下記一般式(1)、及び一般式(2)で示される3級アミン化合物の少なくともいずれかを有することを特徴とする光電変換素子モジュール。
ただし、前記一般式(1)、及び前記一般式(2)中、Ar及びArは、置換基を有していてもよいアリール基を表し、前記Ar及び前記Arは、同一でも異なっていてもよく、互いに結合してもよい。
A plurality of photoelectric conversion elements are arranged adjacent to each other, and has a photoelectric conversion element arrangement region connected in series or in parallel,
A photoelectric conversion element module, wherein the plurality of photoelectric conversion elements have at least a first electrode, a hole blocking layer, an electron transport layer having a photosensitizing compound, a hole transport layer, and a second electrode. ,
At least the electron transporting layer, the hole transporting layer, and the second electrode have a sealing member containing an epoxy resin that shields the photoelectric conversion element module from the external environment,
The photoelectric conversion element module, wherein the hole transport layer comprises at least one of a tertiary amine compound represented by the following general formula (1) and general formula (2).
However, the general formula (1), and in the general formula (2), Ar 1 and Ar 2 have substituents represent also aryl groups, wherein Ar 1 and the Ar 2 are also the same They may be different or may be bonded to each other.
一対の基板を有し、
前記一対の基板の間に、前記第1の電極と、前記ホールブロッキング層と、前記電子輸送層と、前記ホール輸送層と、前記第2の電極とを少なくとも有する光電変換素子モジュールであって、
更に、前記封止部材が前記一対の基板に挟持された請求項9に記載の光電変換素子モジュール。
Having a pair of substrates,
A photoelectric conversion element module comprising at least the first electrode, the hole blocking layer, the electron transport layer, the hole transport layer, and the second electrode between the pair of substrates,
Furthermore, the photoelectric conversion element module according to claim 9, wherein the sealing member is sandwiched between the pair of substrates.
互いに隣接する少なくとも2つの前記光電変換素子モジュールにおいて、
一の前記光電変換素子における前記第1の電極と、
他の前記光電変換素子における前記第2の電極とが、
少なくとも前記ホール輸送層から前記ホールブロッキング層までを貫通した導通部により電気的に接続された、請求項9から10のいずれかに記載の光電変換素子モジュール。
In at least two photoelectric conversion element modules adjacent to each other,
One of the first electrodes in the photoelectric conversion element,
The second electrode in the other photoelectric conversion element,
The photoelectric conversion element module according to claim 9, wherein the photoelectric conversion element module is electrically connected by a conductive portion penetrating at least the hole transport layer to the hole blocking layer.
前記外部環境から遮蔽された前記光電変換素子の内部に、空隙部を有する請求項9から11のいずれかに記載の光電変換素子モジュール。 The photoelectric conversion element module according to any one of claims 9 to 11, which has a void inside the photoelectric conversion element shielded from the external environment. 前記空隙部が酸素を含有する請求項12に記載の光電変換素子モジュール。 The photoelectric conversion element module according to claim 12, wherein the void portion contains oxygen. 前記封止部材が、無機充填材を有する請求項9から13のいずれかに記載の光電変換素子モジュール。 The photoelectric conversion element module according to claim 9, wherein the sealing member has an inorganic filler. 前記ホール輸送層が、金属錯体を有する請求項9から14のいずれかに記載の光電変換素子モジュール。 The photoelectric conversion element module according to claim 9, wherein the hole transport layer has a metal complex. 前記金属錯体が、3価のコバルト錯体である請求項15に記載の光電変換素子モジュール。 The photoelectric conversion element module according to claim 15, wherein the metal complex is a trivalent cobalt complex. 前記ホール輸送層が、リチウム塩を有する請求項9から16のいずれかに記載の光電変換素子モジュール。 The photoelectric conversion element module according to claim 9, wherein the hole transport layer contains a lithium salt. 請求項1から17のいずれかに記載の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、
前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置と、
を有することを特徴とする電子機器。
A photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module according to any one of claims 1 to 17,
A device that operates by electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module,
An electronic device comprising:
請求項1から17のいずれかに記載の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、
前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力を蓄電する蓄電池と、
前記光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールが光電変換することによって発生した電力及び/又は前記蓄電池に蓄電された電力によって動作する装置と、
を有することを特徴とする電子機器。
A photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module according to any one of claims 1 to 17,
A storage battery that stores electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element and/or the photoelectric conversion element module,
A device that operates by electric power generated by photoelectric conversion of the photoelectric conversion element and/or photoelectric conversion element module and/or electric power stored in the storage battery,
An electronic device comprising:
請求項1から17のいずれかに記載の光電変換素子及び/又は光電変換素子モジュールと、
電源ICと、
を有することを特徴とする電源モジュール。
A photoelectric conversion element and/or a photoelectric conversion element module according to any one of claims 1 to 17,
Power supply IC,
A power supply module comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11502264B2 (en) 2020-02-27 2022-11-15 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion element and photoelectric conversion module
EP4125105A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-01 Ricoh Company, Ltd. Title of the invention photoelectric conversion element, photoelectric conversion module, and electronic device
US11706938B2 (en) 2020-02-27 2023-07-18 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion element and photoelectric conversion module

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012004010A (en) * 2010-06-18 2012-01-05 Sony Corp Photoelectric conversion element and its manufacturing method and electronic apparatus
JP2013522868A (en) * 2010-03-11 2013-06-13 アイシス イノベーション リミティド Photosensitive solid state heterojunction device
JP2013219079A (en) * 2012-04-04 2013-10-24 Asahi Glass Co Ltd Electronic device and manufacturing method thereof
WO2014081388A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Nanyang Technological University Dopants for solid-state dye-sensitive solar cells
JP2014143333A (en) * 2013-01-25 2014-08-07 Ricoh Co Ltd Solid dye-sensitized solar cell and solid dye-sensitized solar cell module
WO2015125587A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 株式会社リコー Photoelectric conversion element and solar cell
JP2016178288A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社リコー Photoelectric conversion element

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013522868A (en) * 2010-03-11 2013-06-13 アイシス イノベーション リミティド Photosensitive solid state heterojunction device
JP2012004010A (en) * 2010-06-18 2012-01-05 Sony Corp Photoelectric conversion element and its manufacturing method and electronic apparatus
JP2013219079A (en) * 2012-04-04 2013-10-24 Asahi Glass Co Ltd Electronic device and manufacturing method thereof
WO2014081388A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Nanyang Technological University Dopants for solid-state dye-sensitive solar cells
JP2014143333A (en) * 2013-01-25 2014-08-07 Ricoh Co Ltd Solid dye-sensitized solar cell and solid dye-sensitized solar cell module
WO2015125587A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 株式会社リコー Photoelectric conversion element and solar cell
JP2016178288A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社リコー Photoelectric conversion element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CAPPEL, U. B. ET AL.: "Oxygen-Induced Doping of Spiro-MeOTAD in Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells and Its Impact on De", NANO LETTERS, vol. 12, JPN6022027981, 22 August 2012 (2012-08-22), pages 4925 - 4931, XP055134537, ISSN: 0004925373, DOI: 10.1021/nl302509q *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11502264B2 (en) 2020-02-27 2022-11-15 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion element and photoelectric conversion module
US11706938B2 (en) 2020-02-27 2023-07-18 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion element and photoelectric conversion module
EP4125105A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-01 Ricoh Company, Ltd. Title of the invention photoelectric conversion element, photoelectric conversion module, and electronic device

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