JP2021057579A - 有機半導体組成物、光起電力素子、光電変換デバイスおよび光起電力素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光電変換効率の高い光起電力素子が可能な有機半導体組成物を提供する。【解決手段】電子供与性有機半導体、電子受容性有機半導体、溶媒および該溶媒よりも沸点の高い添加剤を含み、添加剤が、所定の式で表され、非フラーレン系電子受容性有機半導体との親和性が高い骨格としてベンゼン等の芳香環、置換基としてアルコキシ基化合物を含み、電子受容性有機半導体が、他の所定の式のいずれかで表される化合物からなる群より選択される１または２以上の化合物を含む有機半導体組成物。【選択図】図１

Description

本発明は有機半導体組成物およびそれを用いた光起電力素子、光電変換デバイスおよび光起電力素子の製造方法に関する。

太陽電池は、現在深刻さを増すエネルギー問題に対して有力な環境に優しいエネルギー源として注目されている。現在、太陽電池の光起電力素子の半導体材料としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、化合物半導体などの無機物が使用されている。しかし、無機半導体を用いて製造される太陽電池は、火力発電などの発電方式と比べてコストが高いために、一般家庭に広く普及するには至っていない。コスト高の要因は、主として真空かつ高温下で半導体薄膜を形成するプロセスにある。そこで、製造プロセスの簡略化が期待される半導体材料として、共役系高分子や有機結晶などの有機半導体や有機色素を用いた有機太陽電池が検討されている。このような有機太陽電池においては、半導体材料層を塗布法で作製することが可能なため、製造プロセスを大幅に簡略化することができる。

しかし、共役系高分子などを用いた有機太陽電池は、従来の無機半導体を用いた太陽電池と比べて光電変換効率が低いために、まだ実用化には至っていない。有機太陽電池の実用化のためには、さらなる光電変換効率の向上が必須である。

有機太陽電池の光電変換効率を向上させる方法の一つとして、電子供与性有機半導体（例えば、共役系重合体など）と電子受容性有機半導体（例えばフラーレン化合物など）とから成る光電変換層を塗布形成する際に、単一溶媒ではなく、１，８−ジヨードオクタンを添加剤として加えて塗布形成する方法がしばしば用いられている（例えば非特許文献１）。

「オーガニック エレクトロニクス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」、２０１９年、６４巻、２４１−２４６頁

電子供与性有機半導体と電子受容性有機半導体とから成る光電変換層を塗布形成する際に、その相分離構造は、電子供与性有機半導体、電子受容性有機半導体、溶媒、あるいは添加剤、各相互間の親和性・反発性の影響を受け、それらが複雑に影響しあいながら決定されると考えられる。この中でも、本発明者らの知見によれば、特に、電子受容性有機半導体と溶媒、あるいは添加剤との親和性が重要であると考えられた。

また、有機半導体溶液から光電変換層を塗布形成する際に、単一溶媒系では、電子受容性有機半導体と溶媒との親和性が十分でないことが原因で、溶液塗布後に乾燥・濃縮されていく過程で電子受容性有機半導体の過剰な凝集等が生じやすい。そのため、光電変換層の相分離サイズが２０ｎｍ（相分離サイズは有機半導体の励起子拡散距離（一般に約１０ｎｍ）の２倍程度である２０ｎｍ程度が適していると考えられる。）よりも過剰に大きくなり、光電変換層として適当な大きさに調整することが困難であった。また、電子受容性有機半導体との親和性が高い溶媒は沸点が過剰に高く、このような単一溶媒系では、適当な厚みに塗布することが困難であった。

これらの問題を解決する方法として、溶媒と添加剤を組み合わせる方法が挙げられる。前述の非特許文献１に開示されているように、光電変換層形成用の溶液に特定の添加剤（１，８−ジヨードオクタンなど）を加えることによって、塗布・形成された光電変換層を光起電力素子に用いることで、電子供与性有機半導体と電子受容性有機半導体の相分離構造（相分離サイズや、共連続性、配向性など）が変化して光電変換効率が向上する。すなわち、有機半導体組成物に添加剤を加えることにより、適当な相分離構造を調整しやすくなる。

さらに、添加剤は少量でも性能向上効果が得られるため、安価な溶媒と組み合わせることにより、コストメリットが得られやすい。また、溶媒の選択次第で溶液の粘性や乾燥性などが決定できるため、使用する塗布法に合わせて組成物の特性を調整しやすい。また、溶媒としては乾燥が困難な高沸点化合物や、常温常圧で固体であるような化合物であっても、少量の添加剤として加えることで乾燥が容易になったり、溶液として適用可能となったりするなどのプロセスメリットも考えられる。

本発明者らは、電子供与性有機半導体と非フラーレン系電子受容性有機半導体とから成る光電変換層を塗布形成する際に、１，８−ジヨードオクタンを添加剤として加えたが、十分な光電変換効率向上効果は得られなかった。さらに、１，８−ジヨードオクタンはハロゲン化合物であることから、環境負荷の観点からも非ハロゲン化合物による代替が好ましいとも考えた。

本発明は、１，８−ジヨードオクタンを添加剤として用いた場合よりも高い光電変換効率を得ることができ、かつ良好なプロセス性を有するとともに環境負荷が低い有機半導体組成物およびそれを用いた光起電力素子を提供することを目的とする。

本発明者らは、非フラーレン系電子受容性有機半導体との親和性が構造制御のポイントであると考えた。本発明者らは、検討を重ねた結果、非フラーレン系電子受容性有機半導体との親和性が高い骨格としてベンゼン等の芳香環、置換基としてアルコキシ基が有効であることを見出した。すなわち、本発明は、電子供与性有機半導体、電子受容性有機半導体、溶媒および該溶媒よりも沸点の高い添加剤を含み、該添加剤が、下記一般式（１）で表される化合物を含み、該電子受容性有機半導体が、下記一般式（２）〜（５）のいずれかで表される化合物からなる群より選択される１または２以上の化合物を含む有機半導体組成物である。

上記一般式（１）中、Ａは、任意の一環芳香族炭化水素基または一環ヘテロ芳香族基を示す。ｎは、２以上の自然数である。Ｒ_１は、Ａに任意の位置で結合しているｎ個の置換基であり、それぞれ同じでも異なっていてもよく、アルキル基またはアルコキシ基を示す。ただし、複数のＲ_１の内、少なくとも１つはアルコキシ基である。また、複数のＲ_１が結合して環を形成していてもよい。上記一般式（２）〜（５）中、Ｒ_２〜Ｒ_６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基またはアルコキシ基を示す。Ｘ_１〜Ｘ_３は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子またはハロゲン原子を示す。

本発明の有機半導体組成物から光電変換層を形成することにより、光電変換効率が高い光起電力素子を提供することができる。

本発明の光起電力素子の一態様を示す断面図

＜有機半導体組成物＞
本発明の有機半導体組成物について説明する。

本発明の有機半導体組成物は、電子供与性有機半導体、電子受容性有機半導体、溶媒および該溶媒よりも沸点の高い添加剤を含み、添加剤が前述の一般式（１）で表される化合物を含み、電子受容性有機半導体が前記一般式（２）〜（５）のいずれかで表される化合物からなる群より選択される１または２以上の化合物を含む。

〔電子供与性有機半導体〕
電子供与性有機半導体とは、ｐ型半導体特性を示すか、または正孔輸送性を有する有機化合物であり、これらの特性を有する化合物であれば特に限定されない。ｐ型半導体特性を示すか、または正孔輸送性を有する有機化合物としては、例えば、ポリチオフェン系重合体、２，１，３−ベンゾチアジアゾール−チオフェン系共重合体、キノキサリン−チオフェン系共重合体、チエノチオフェン−ベンゾジチオフェン系共重合体、チエノピロールジオン系共重合体、イソインジゴ系共重合体、ジケトピロロピロール系共重合体、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン系重合体、ポリ−ｐ−フェニレン系重合体、ポリフルオレン系重合体、ポリピロール系重合体、ポリアニリン系重合体、ポリアセチレン系重合体、ポリチエニレンビニレン系重合体などの共役系重合体、Ｈ_２フタロシアニン（Ｈ_２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ）等のフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン（ＮＰＤ）等のトリアリールアミン誘導体、４，４’−ジ（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体（ターチオフェン、クウォーターチオフェン、セキシチオフェン、オクチチオフェンなど）等の低分子有機化合物などが挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。

ポリチオフェン系重合体とは、チオフェン骨格を主鎖に有する共役系重合体を指し、側鎖を有するものも含む。具体的には、ポリ−３−メチルチオフェン、ポリ−３−ブチルチオフェン、ポリ−３−ヘキシルチオフェン、ポリ−３−オクチルチオフェン、ポリ−３−デシルチオフェンなどのポリ−３−アルキルチオフェン、ポリ−３−メトキシチオフェン、ポリ−３−エトキシチオフェン、ポリ−３−ドデシルオキシチオフェンなどのポリ−３−アルコキシチオフェン、ポリ−３−メトキシ−４−メチルチオフェン、ポリ−３−ドデシルオキシ−４−メチルチオフェンなどのポリ−３−アルコキシ−４−アルキルチオフェンなどが挙げられる。

２，１，３−ベンゾチアジアゾール−チオフェン系共重合体とは、チオフェン骨格と２，１，３−ベンゾチアジアゾール骨格を主鎖に有する共役系共重合体を指す。２，１，３−ベンゾチアジアゾール−チオフェン系共重合体として、具体的には下記のような構造が挙げられる。下記式において、ｎは１〜１０００の整数を示す。

キノキサリン−チオフェン系共重合体とは、チオフェン骨格とキノキサリン骨格を主鎖に有する共役系共重合体を指す。キノキサリン−チオフェン系共重合体として、具体的には下記のような構造が挙げられる。下記式において、ｎは１〜１０００の整数を示す。

チエノチオフェン−ベンゾジチオフェン系重合体とは、チオフェン骨格とベンゾジチオフェン骨格を主鎖に有する共役系共重合体を指す。チオフェン−ベンゾジチオフェン系共重合体として、具体的には下記のような構造が挙げられる。下記式において、ｎは１〜１０００の整数を示す。

チエノピロールジオン系共重合体とは、チエノピロールジオン骨格を主鎖に有する共役系共重合体を指す。チエノピロールジオン系共重合体として、具体的には下記のような構造が挙げられる。下記式において、ｎは１〜１０００の整数を示す。

ポリ−ｐ−フェニレンビニレン系重合体とは、ｐ−フェニレンビニレン骨格を主鎖に有する共役系重合体を指し、側鎖を有するものも含む。具体的には、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］などが挙げられる。

上記のように例示した電子供与性有機半導体の中でも、下記一般式（６）〜（８）のいずれかで表される骨格を有する共役系重合体は、添加剤に用いた際に、光起電力特性が向上することが多数報告されており（例えば、特許第０５８２９７３４号明細書、「アドヴァンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１０年、２２巻、Ｅ１３５−Ｅ１３８頁；「ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、２０１０年、１３２巻、７５９５−７５９７頁）；「マクロモルキュールズ（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、２０１２年、４５巻、６９２３−６９２９頁；「アドヴァンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１１年、２３巻、３３１５−３３１９頁など）、本発明の組成物の電子供与性有機半導体として含まれていると好ましい。

上記一般式（６）中、Ｒ_７はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、アルキル基、アルコキシ基、置換されていてもよいヘテロアリール基、置換されていてもよいアリール基またはチオアルコキシ基を示す。Ｙはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、硫黄、セレンまたは酸素原子を表す。上記一般式（７）中、Ｒ_８はアルコキシカルボニル基またはアルカノイル基を表す。Ｘ_４は水素原子またはハロゲン原子を表す。上記一般式（８）中、Ｒ_９はアルキル基、置換されていてもよいヘテロアリール基または置換されていてもよいアリール基を示す。

上記の骨格構造を有する共役系重合体の中でも、広い光吸収波長領域と深いＨＯＭＯ準位を有することから高い光起電力特性が得られる下記一般式（９）で表される共役系重合体が本発明の有機半導体組成物の電子供与性有機半導体としてより好ましい。

上記一般式（９）中、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｘ_４、Ｙは、上記一般式（６）および（７）と同様である。

〔電子受容性有機半導体〕
電子受容性有機半導体とは、ｎ型半導体特性を示すか、または電子輸送性を有する有機化合物である。本発明の電子受容性有機半導体は、下記一般式（２）〜（５）のいずれかで表される化合物からなる群より選択される１または２以上の化合物を含む。

上記一般式（２）〜（５）中、Ｒ_２〜Ｒ_６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基またはアルコキシ基を示す。Ｘ_１〜Ｘ_３は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子またはハロゲン原子を示す。

ここで、アルキル基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、直鎖状であっても分岐状であってもかまわない。アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのエーテル結合を介した炭化水素基を示し、当該炭化水素基は直鎖状であっても分岐状であってもかまわない。

前記一般式（２）〜（５）のいずれかで表される化合物として、具体的には下記のような構造が挙げられる。

また、上記化合物に加えて、その他の化学構造を有する電子受容性有機半導体を含んでいてもよい。その他の化学構造を有する電子受容性有機半導体としては、例えば、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド、Ｎ，Ｎ'−ジオクチル−３，４，９，１０−ナフチルテトラカルボキシジイミド、ペリレン誘導体（３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド、ペリレンジイミド誘導体、ペリレンジイミド２量体、ペリレンジイミド重合体など）、オキサゾール誘導体（２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール等）、トリアゾール誘導体（３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等）、フェナントロリン誘導体、フラーレン誘導体、カーボンナノチューブ、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン系重合体にシアノ基を導入した誘導体（ＣＮ−ＰＰＶ）などが挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。中でも、安定でキャリア移動度の高いｎ型半導体であることから、フラーレン誘導体を混合することは好ましい態様の一つである。

フラーレン誘導体の具体例として、Ｃ_６０、Ｃ_７０、Ｃ_７６、Ｃ_７８、Ｃ_８２、Ｃ_８４、Ｃ_９０、Ｃ_９４を始めとする無置換のものと、［６，６］−フェニル Ｃ６１ ブチリックアシッドメチルエステル（［６，６］−Ｃ６１−ＰＣＢＭ、または［６０］ＰＣＢＭ）、［５，６］−フェニル Ｃ６１ ブチリックアシッドメチルエステル、［６，６］−フェニル Ｃ６１ ブチリックアシッドヘキシルエステル、［６，６］−フェニル Ｃ６１ ブチリックアシッドドデシルエステル、フェニル Ｃ７１ ブチリックアシッドメチルエステル（［７０］ＰＣＢＭ）を始めとする置換誘導体などが挙げられる。中でも広い光吸収波長領域を有することから［７０］ＰＣＢＭがより好ましい。

電子供与性有機半導体および電子受容性有機半導体の含有量は本発明の有機半導体組成物中において電子供与性有機半導体成分、電子受容性有機半導体成分共に溶解または分散可能な限り特に限定されないが、電子供与性有機半導体成分と電子受容性有機半導体成分の質量比として、電子供与性有機半導体成分：電子受容性有機半導体成分＝１〜９９：９９〜１の範囲であることが好ましく、より好ましくは２０〜８０：８０〜２０の範囲である。ただし、いずれの質量比であっても電子供与性有機半導体成分と電子受容性有機半導体成分の質量の和は後述する溶媒と添加剤の合計に対して０．１〜１０質量％であることが好ましく、１．０〜５．０質量％であることがより好ましい。

〔溶媒〕
溶媒とは、電子供与性有機半導体と電子受容性有機半導体を溶解または分散させて均一な溶液を与えるものであれば特に限定されない。したがって、電子供与性有機半導体と電子受容性有機半導体の溶解性によって適当な溶媒は異なってくるが、例えば、水、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキシルなどの脂肪族炭化水素類、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、γ−ブチロラクトン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジメチルカーボネートなどのエステル類、エチルエーテル、メチルターシャリーブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、テトラヒドロピラン、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、イソクロマン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジグリムなどのエーテル類、アンモニア、エタノールアミンなどのアミン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのアミド類、スルホランなどのスルホン類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、二硫化炭素、１，８−オクタンジチオールなどのチオール類、アセトニトリル、アクリロニトリルなどのニトリル類、酢酸、乳酸などの脂肪酸類、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジンなどの複素環式化合物類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、スチレン、メシチレン、１，２，４−トリメチルベンゼン、ｐ−シメン、シクロヘキシルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ジペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、エチニルベンゼン、テトラリン、アニソール、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、１，２，４−トリメトキシベンゼン、２−メトキシトルエン、２，５−ジメチルアニソール、ｏ−クロロフェノール、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、１−クロロナフタレン、１−ブロモナフタレン、１−メチルナフタレン、ｏ−ジヨードベンゼン、アセトフェノン、２，３−ベンゾフラン、２，３−ジヒドロベンゾフラン、１，４−ベンゾジオキサン、酢酸フェニル、安息香酸メチル、クレゾール、アニリン、ニトロベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロパン、１，１，１，２―テトラクロロエタン、１，１，１，３−テトラクロロプロパン、１，２，２，３−テトラクロロプロパン、１，１，２，３−テトラクロロプロパン、ペンタクロロプロパン、ヘキサクロロプロパン、ヘプタクロロプロパン、１−ブロモプロパン、１，２−ジブロモプロパン、２，２−ジブロモプロパン、１，３−ジブロモプロパン、１，２，３−トリブロモプロパン、１，４−ジブロモブタン、１，５−ジブロモペンタン、１，６−ジブロモヘキサン、１，７−ジブロモヘプタン、１，８−ジブロモオクタン、１−ヨードプロパン、１，３−ジヨードプロパン、１，４−ジヨードブタン、１，５−ジヨードペンタン、１，６−ジヨードヘキサン、１，７−ジヨードヘプタン、１，８−ジヨードオクタンなどのハロゲン炭化水素類などが挙げられる。

中でも、トルエン、キシレン、メシチレン、１，２，４−トリメチルベンゼン、テトラリン、アニソール、フェネトール、ベラトロール、１，３−ジメトキシベンゼン、１，２，４−トリメトキシベンゼン、２−メトキシトルエン、２，５−ジメチルアニソール、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、１−クロロナフタレンなどの芳香族炭化水素類や、クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン炭化水素類などが、典型的に共役系化合物である有機半導体を溶解するために好ましく用いることができる。さらに、環境負荷の観点から、非ハロゲン溶媒であるトルエン、キシレン、メシチレン、１，２，４−トリメチルベンゼン、テトラリン、アニソール、フェネトール、１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、１，２，４−トリメトキシベンゼン、２−メトキシトルエン、２，５−ジメチルアニソールなどがより好ましく用いられる。なお、後述する特定の添加剤とは別に、これらを２種以上混合して用いてもよい。

〔添加剤〕
本発明の有機半導体組成物に含まれる添加剤は、溶媒よりも沸点が高く、下記一般式（１）で表される化合物を含む。

上記一般式（１）中、Ａは、任意の一環芳香族炭化水素基または一環ヘテロ芳香族基を示す。ｎは、２以上の自然数である。Ｒ_１は、Ａに任意の位置で結合しているｎ個の置換基であり、それぞれ同じでも異なっていてもよく、アルキル基またはアルコキシ基を示す。ただし、複数のＲ_１の内、少なくとも１つはアルコキシ基である。また、複数のＲ_１が結合して環を形成していてもよい。

一般式（１）中、Ａは任意の一環芳香族炭化水素または一環ヘテロ芳香族炭化水素であり、これらの例としては、ベンゼン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダシン環、ピラジン環、トリアジン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環などが挙げられる。Ａが一環芳香族炭化水素または一環ヘテロ芳香族炭化水素であることにより、共役系材料であることが多い電子受容性有機半導体との親和性が高まる。これらの環構造の中でも、安定性の観点や、汎用的で扱いやすい点などから、Ａとしてはベンゼン環が好ましい。

上記一般式（１）中、Ｒ_１は、Ａに任意の位置で結合しているｎ個の置換基であり、それぞれ同じでも異なっていてもよく、アルキル基またはアルコキシ基を示す。

ここで、アルキル基およびアルコキシ基としては、前記一般式（２）〜（５）において例示した基が挙げられる。アルキル基としては、環を形成していない場合においては、電子受容性有機半導体との親和性の高い部位の密度が低下しないように短いほうがよく、メチル基であることが好ましい。また、アルコキシ基としては、電子受容性有機半導体との親和性の高い部位の密度が低下しないように短いほうがよく、メトキシ基であることが好ましい。

また、複数のＲ_１が結合して環を形成していてもよく、例えば、アルコキシ基とアルキル基が結合してジヒドロフラン環やジヒドロピラン環などを形成してもよいし、アルコキシ基とアルコキシ基が結合して１，４−ジオキサン環などを形成してもよいし、アルカノイル基とアルキル基が結合してシクロヘキサノン環やシクロペンタノン環などを形成してもよい。環を形成することで、典型的に共役系材料であることが多い電子受容性有機半導体との親和性が高まることもあり、好ましい添加剤構造の一つである。

また、複数のＲ_１の内、少なくとも１つはアルコキシ基である。アルコキシ基を１つ以上有することにより、添加剤の電子受容性有機半導体との親和性が高まり、電子受容性有機半導体の分散性が向上する。電子受容性有機半導体との親和性の観点から、複数のＲ_１の内、２つ以上のＲ_１がアルコキシ基であるか、もしくは２つ以上のＲ_１がアルカノイル基とアルキル基であって環を形成していることが好ましい。さらに、ｎが３以上であり、３つ以上のＲ_１がアルコキシ基であることがより好ましい。

上記一般式（１）で表される化合物として、具体的には、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，５−ジメチルアニソールなどの１つ以上のアルコキシ基とアルキル基で置換されたベンゼン化合物、２，３−ジヒドロベンゾフランや１，４−ベンゾジオキサンなどのアルコキシ基、アルキル基などの置換基が環を形成しているベンゼン化合物、１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、１，４−ジメトキシベンゼンなどのジメトキシベンゼン位置異性体、３，５−ジメトキシトルエン、３，４−ジメトキシトルエン、２，４−ジメトキシトルエン、２，５−ジメトキシトルエンなどのジメトキシトルエン位置異性体、１，２，３−トリメトキシベンゼン、１，２，４−トリメトキシベンゼン、１，３，５−トリメトキシベンゼンなどのトリメトキシベンゼン位置異性体、３，４，５−トリメトキシトルエン、２，４，６−トリメトキシトルエンなどのトリメトキシトルエン位置異性体、１，２，４，５−テトラメトキシベンゼン、１，２，３，５−テトラメトキシベンゼン、１，２，３，４−テトラメトキシベンゼンなどのテトラメトキシベンゼン位置異性体、２，３，４，５−テトラメトキシトルエンなどのテトラメトキシベンゼン位置異性体などが挙げられる。ただし、これらは一例であり、これらに限定されるものではない。

なお、添加剤による正確な性能向上メカニズムは明らかではないが、添加剤含有の有機半導体組成物が乾燥・濃縮される過程において、電子受容性有機半導体との親和性の高い添加剤が電子受容性有機半導体の凝集を抑制し、相分離構造を制御していると考えられる。このことから、本発明においては、添加剤の沸点は溶媒の沸点よりも高い必要がある。このような沸点差があることから、有機半導体組成物の乾燥中に溶媒が先に除去され、徐々に電子受容性有機半導体との親和性の高い添加剤の濃度が上昇することにより、電子受容性有機半導体の凝集が抑制される。

したがって、本発明の有機半導体組成物において、電子供与性および電子受容性の有機半導体以外の組成が一般式（１）で表される化合物のみである場合には、より低沸点の化合物を溶媒と考え、より高沸点の化合物を添加剤と考えるものとする。例えば、有機半導体以外の組成が１，２−ジメトキシベンゼンと１，２，４−トリメトキシベンゼンとから構成されている場合、いずれも上記一般式（１）で表される化合物であるが、より低沸点の１，２−ジメトキシベンゼンを溶媒、より高沸点の１，２，４−トリメトキシベンゼンを添加剤とみなす。

ただし、添加剤は塗布・乾燥後に残留しすぎると、絶縁物としてキャリア輸送を妨げたり、耐久性が低下したりする影響が懸念されるため、沸点は高すぎないほうがよく、添加剤の揮発性にもよるが、４００℃以下が好ましい。さらに、添加剤沸点の下限は、組み合わせて用いる溶媒の沸点にも依存するため、低沸点溶媒を用いるほどに低い沸点が許容される。しかし、高沸点の溶媒など多種の溶媒が使用できるという観点から、添加剤の沸点は２００℃以上が好ましい。また、添加剤は常温常圧で液体化合物であっても固体化合物であってもよい。

添加剤の含有量は本発明の有機半導体組成物として均一な溶液を与えるものであれば特に限定されない。溶媒と添加剤の沸点が近い場合には、溶媒が乾燥するとほぼ同時に添加剤が乾燥を始めるため、溶媒が乾燥した後に電子受容性有機半導体の分散に十分な量の添加剤が残存するだけの含有量であることが好ましく、添加剤含有量は多いほうが好ましい。ただし、多量の高沸点添加剤を用いると乾燥・除去が困難となるため、添加剤含有量の上限は、好ましくは溶媒に対して５０質量％以下であり、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは、１０質量％以下である。また、溶媒と添加剤の沸点が離れている場合には、溶媒が乾燥した後にも十分な量の添加剤が残存しやすいため、添加剤含有量は少量であってもよい。ただし、溶媒と添加剤の沸点が離れている場合においても、溶媒と添加剤の化学構造によっては、共沸や揮発性によって溶媒と添加剤が同時に乾燥を始めることが考えられ、添加剤含有量の下限は、好ましくは溶媒に対して０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは、１質量％以上である。

なお、本発明の有機半導体組成物は上記の電子供与性有機半導体、電子受容性有機半導体、溶媒、添加剤のほか、本発明の目的を阻害しない範囲において、界面活性剤やバインダー樹脂、フィラー等の他の成分を含んでいてもよい。

本発明における溶媒および添加剤は、溶液塗布後の処理工程にもよるが、塗布膜中に微量ながら残存することがあり、適当な残存溶媒分析方法によって検出することが可能である。このような残存溶媒分析方法としては例えば、加熱ガス発生分析法が挙げられ、熱重量測定−質量分析（ＴＧ−ＭＳ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ））や、昇温脱離−質量分析（ＴＰＤ−ＭＳ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ − Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ））、昇温脱ガス分析（ＴＤＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ ＤｅｓｏｒｐｔｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ））、パージアンドトラップ−ガスクロマトグラフィー−質量分析（Ｐ＆Ｔ−ＧＣ−ＭＳ（Ｐｕｒｇｅ＆Ｔｒａｐ−Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ））、溶液化ＧＣ−ＭＳ分析（発電層を再溶解させた後、ＧＣ−ＭＳ分析を行う。）などを用いることにより、塗布膜中に微量に残存する溶媒を検出することができる。

＜光起電力素子＞
次に、本発明の光起電力素子について説明する。

本発明の光起電力素子は、少なくとも一方が光透過性を有する陽極および陰極の間に形成された、前述の本発明の有機半導体組成物を乾燥させてなる光電変換層を有している。図１は本発明における光起電力素子の一態様を示した断面図である。図１の光起電力素子は、基板１の上に、陰極２、電子取出し層３、光電変換層４、正孔取出し層５および陽極６をこの順に有している。

基板１は、光電変換材料の種類や用途に応じて、電極材料や有機半導体層が積層できる基板であり、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス、アルミニウム、鉄、銅、およびステンレスなどの合金、等の無機材料、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラキシレンポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂やフッ素系樹脂等の有機材料から任意の方法によって作製されたフィルムや板が使用可能である。また基板側から光を入射して用いる場合は、上記に示した各基板に８０％程度の光透過性を持たせておくことが好ましい。

電極（陰極２および陽極６）は導電性材料から構成され、その素材としては、金、白金、銀、銅、鉄、亜鉛、錫、アルミニウム、インジウム、クロム、ニッケル、コバルト、スカンジウム、バナジウム、イットリウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム、モリブデン、タングステン、チタンなどの金属のほか、金属酸化物、複合金属酸化物（インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）など）、アルカリ金属やアルカリ土類金属（リチウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム）などが好ましく用いられる。さらに、これらの金属からなる合金やこれらの金属の積層体からなる電極も好ましく用いられる。また、グラファイト、グラファイト層間化合物、カーボンナノチューブ、グラフェン、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体を含む電極も好ましく用いられる。また、電極は２種以上の材料から成る混合層または積層構造であってもよい。

陰極２および陽極６に用いられる導電性素材は、それぞれ隣接する電子取出し層３および正孔取出し層５とオーミック接合するものであることが好ましい。

光起電力素子の陰極２または陽極６のうち少なくとも一方は、光透過性を有するものである。少なくともいずれか一方が光透過性を有すればよいが、両方が光透過性を有してもよい。ここで光透過性を有するとは、光電変換層に入射光が到達して起電力が発生する程度に光を透過することを意味する。すなわち、光透過率として０％を超える値を有する場合、光透過性を有するという。この光透過性を有する電極は、４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の全ての波長領域において６０−１００％の光透過率を有することが好ましい。また、光透過性を有する電極の厚さは十分な導電性が得られればよく、材料によって異なるが、２０ｎｍ〜３００ｎｍが好ましい。なお、光透過性を有しない電極は、導電性があれば十分であり、厚さも特に限定されない。

電子取出し層３は光起電力素子に必須ではないが、電子取出し層３を設けることによってキャリアを取り出すのに適した界面状態を形成できるとともに、電極間の短絡を防止する効果があり、電子取出し層３が設けられることが好ましい。電子取出し層を形成する材料としては、上述の電子受容性有機材料（ＮＴＣＤＡ、ＰＴＣＤＡ、ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ホスフィンスルフィド誘導体、キノリン誘導体、フラーレン化合物、ＣＮＴ、ＣＮ−ＰＰＶなど）のようにｎ型半導体特性を示す有機材料が好ましく用いられる。また、イオン性の置換フルオレン系ポリマー（「アドバンスド マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１１年、２３巻、４６３６−４６４３頁；「オーガニック エレクトロニクス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」、２００９年、１０巻、４９６−５００頁）や、イオン性の置換フルオレン系ポリマーと置換チオフェン系ポリマーの組み合わせ（「ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイエティー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、２０１１年、１３３巻、８４１６−８４１９頁）などのイオン性化合物、ポリエチレンオキサイド（「アドバンスド マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２００７年、１９巻、１８３５−１８３８頁）なども電子取出し層として用いることができる。また、イオン性の置換フルオレン系ポリマー（「アドバンスド マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１１年、２３巻、４６３６−４６４３頁；「オーガニック エレクトロニクス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」、２００９年、１０巻、４９６−５００頁）や、イオン性の置換フルオレン系ポリマーと置換チオフェン系ポリマーの組み合わせ（「ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイエティー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、２０１１年、１３３巻、８４１６−８４１９頁）などのイオン性化合物、ポリエチレンオキサイド（「アドバンスド マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２００７年、１９巻、１８３５−１８３８頁）なども電子取出し層として用いることができる。また、イオン性基を有する化合物、例えば、アンモニウム塩、アミン塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、ホスホニウム塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩、硫酸塩、硝酸塩、アセトナート塩、オキソ酸塩、ならびに金属錯体なども電子輸送層として用いることができる。

具体的には、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルピリジニウムブロミド、１-ブチル-３-メチルイミダゾリウムブロミド、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド、ギ酸亜鉛、酢酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、酪酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、ヘプタデカフルオロノナン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、１−ヘキサデカンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、リン酸モノドデシルナトリウム、亜鉛アセチルアセトナート、クロム酸アンモニウム、メタバナジン酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、六フッ化ジルコニウム酸アンモニウム、タングステン酸ナトリウム、テトラクロロ亜鉛酸アンモニウム、オルトチタン酸テトライソプロピル、ニッケル酸リチウム、過マンガン酸カリウム、銀フェナントロリン錯体、ＡｇＴＣＮＱや特開２０１３−５８７１４記載の電子輸送層に用いられる化合物などが挙げられる。

また、ＴｉＯ_２などの酸化チタン（ＴｉＯ_ｘ）、ＺｎＯなどの酸化亜鉛（ＺｎＯ_ｘ）、ＳｉＯ_２などの酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）、ＳｎＯ_２などの酸化錫（ＳｎＯ_ｘ）、ＷＯ_３などの酸化タングステン（ＷＯ_ｘ）、Ｔａ_２Ｏ_３などの酸化タンタル（ＴａＯ_ｘ）、ＢａＴｉＯ_３などのチタン酸バリウム（ＢａＴｉ_ｘＯ_ｙ）、ＢａＺｒＯ_３などのジルコン酸バリウム（ＢａＺｒ_ｘＯ_ｙ）、ＺｒＯ_２などの酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_ｘ）、ＨｆＯ_２などの酸化ハフニウム（ＨｆＯ_ｘ）、Ａｌ_２Ｏ_３などの酸化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘ）、Ｙ_２Ｏ_３などの酸化イットリウム（ＹＯｘ）、ＺｒＳｉＯ_４などのケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉ_ｘＯ_ｙ）のような金属酸化物、Ｓｉ_３Ｎ_４などの窒化ケイ素（ＳｉＮ_ｘ）のような窒化物、ＣｄＳなどの硫化カドミウム（ＣｄＳｘ）、ＺｎＳｅなどのセレン化亜鉛（ＺｎＳｅｘ）、ＺｎＳなどの硫化亜鉛（ＺｎＳ_ｘ）、ＣｄＴｅなどのテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ_ｘ）のような半導体などの無機材料も好ましく用いられる。

上記無機材料で電子取出し層を形成する方法としては、その金属塩や金属アルコキシドなどの前駆体溶液を塗布した後、加熱して層を形成する方法や、ナノ粒子分散液を基板に塗布して層を形成する方法がある。このとき、加熱温度や時間、及びナノ粒子の合成条件により、完全には反応が進行しておらず、部分的に加水分解したり、部分的に縮合したりすることで、中間生成物となったり、前駆体と中間生成物、最終生成物などの混合物となったりしてもよい。

次に、光電変換層４について説明する。光電変換層４は、陰極２および陽極６との間に存在し、前述の本発明の有機半導体組成物を塗布して形成される層である。光電変換層は、電子供与性有機半導体と電子受容性有機半導体の混合物からなる層だけであってもよいし、電子供与性有機半導体からなる層と電子受容性有機半導体からなる層の間に、これらの混合物からなる層を積層した構造であってもよい。光電変換層は、電子供与性有機半導体または電子受容性有機半導体を２種以上含有していてもよい。

光電変換層における電子供与性有機半導体と電子受容性有機半導体の含有比は特に限定されないが、電子供与性有機半導体：電子受容性有機半導体の質量比が、１〜９９：９９〜１の範囲であることが好ましく、より好ましくは１０〜９０：９０〜１０の範囲であり、さらに好ましくは２０〜６０：８０〜４０の範囲である。

光電変換層の厚さは、電子供与性有機半導体および電子受容性有機半導体が光吸収によって光起電力を生じるのに十分であればよい。好ましい厚さは材料によって異なるが、一般的には１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。また、光電変換層は界面活性剤やバインダー樹脂、フィラー等の他の成分を含むものであってもよい。

正孔取出し層５は光起電力素子に必須ではないが、正孔取出し層５を設けることによってキャリアを取り出すのに適した界面状態を形成できるとともに、電極間の短絡を防止する効果があり、正孔取出し層５が設けられることが好ましい。正孔取出し層を形成する材料としては、ポリチオフェン系重合体、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン系重合体、ポリフルオレン系重合体、ポリピロール重合体、ポリアニリン重合体、ポリフラン重合体、ポリピリジン重合体、ポリカルバゾール重合体などの導電性高分子や、フタロシアニン誘導体（Ｈ_２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＺｎＰｃなど）、ポルフィリン誘導体、アセン系化合物（テトラセン、ペンタセンなど）などのｐ型半導体特性を示す低分子有機化合物、カーボンナノチューブやグラフェン、酸化グラフェンなどの炭素化合物、ＭｏＯ_３などの酸化モリブデン（ＭｏＯ_ｘ）、ＷＯ_３などの酸化タングステン（ＷＯ_ｘ）、ＮｉＯなどの酸化ニッケル（ＮｉＯ_ｘ）、Ｖ_２Ｏ_５などの酸化バナジウム（ＶＯ_ｘ）、ＺｒＯ_２などの酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_ｘ）、Ｃｕ_２Ｏなどの酸化銅（ＣｕＯ_ｘ）、ヨウ化銅、ＲｕＯ_４などの酸化ルテニウム（ＲｕＯ_ｘ）、Ｒｅ_２Ｏ_７などの酸化ルテニウム（ＲｅＯ_ｘ）などの無機化合物が好ましく用いられる。特に、ポリチオフェン系重合体であるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）やＰＥＤＯＴにポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）が添加されたもの、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステンは好ましく用いられる。正孔輸送層は単独の化合物から成る層であってもよいし、２種以上の化合物から成る混合層または積層構造であってもよい。

また、正孔輸送層の厚さは５ｎｍから６００ｎｍが好ましく、より好ましくは１０ｎｍから２００ｎｍである。

本発明の光起電力素子の別の一態様として、基板の上に陽極、正孔取出し層、光電変換層、電子取出し層、および陰極をこの順に有している構造も挙げられる。

本発明の光起電力素子は、１つ以上の電荷再結合層を介して２層以上の光電変換層を積層（タンデム化）して直列接合を形成してもよい。例えば、基板／陽極／第１の正孔取出し層／第１の光電変換層／第１の電子取出し層／電荷再結合層／第２の正孔取出し層／第２の光電変換層／第２の電子取出し層／陰極という積層構成や、基板／陰極／第１の電子取出し層／第１の光電変換層／電荷再結合層／第２の電子取出し層／第２の光電変換層／陽極という積層構成を挙げることができる。この場合、電荷再結合層は隣接する光電変換層の陰極および陽極を兼ねていると考えることができる。このように積層することにより、開放電圧を向上させることができる。

ここで用いられる電荷再結合層は、複数の光電変換層が光吸収できるようにするため、光透過性を有する必要がある。また、電荷再結合層は、十分に正孔と電子が再結合するように設計されていればよいので、必ずしも膜である必要は無く、例えば光電変換層上に一様に形成された金属クラスターであってもかまわない。従って、電荷再結合層には、上述の金、白金、クロム、ニッケル、リチウム、マグネシウム、カルシウム、錫、銀、アルミニウムなどから成る数オングストロームから数十オングストローム程度の光透過性を有する非常に薄い金属膜や金属クラスター（合金を含む）、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＦＴＯ、酸化チタンや酸化モリブデンなどの光透過性の高い金属酸化物膜およびクラスター、ＰＳＳが添加されたＰＥＤＯＴなどの導電性有機材料膜、またはこれらの複合体等が用いられる。例えば、銀を、真空蒸着法を用いて水晶振動子膜厚モニター上で数オングストローム〜１ｎｍとなるように蒸着すれば、一様な銀クラスターが形成できる。その他にも、酸化チタン膜を形成するならば、アドヴァンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、２００６年、１８巻、５７２−５７６頁に記載のゾルゲル法を用いればよい。ＩＴＯ、ＩＺＯなどの複合金属酸化物であるならば、スパッタリング法を用いて製膜すればよい。これら電荷再結合層形成法や種類は、電荷再結合層形成時の光電変換層への非破壊性や、次に積層される光電変換層の形成法等を考慮して適当に選択すればよい。

＜有機半導体組成物および光起電力素子の製造方法＞
次に本発明の有機半導体組成物および光起電力素子の製造方法について例を挙げて説明する。

本発明の有機半導体組成物は、添加剤を添加した溶媒に、電子供与性有機半導体および電子受容性有機半導体を加熱、撹拌、超音波照射などの方法を用いて溶解させることにより得られる。

光起電力素子を製造する際には、まず基板上にＩＴＯなどの透明電極（この場合陽極に相当）をスパッタリング法などにより形成する。次に、本発明の有機半導体組成物を当該透明電極上に塗布乾燥し、光電変換層を形成する。

光電変換層の形成には、スピンコート塗布、ブレードコート塗布、スリットダイコート塗布、スクリーン印刷塗布、バーコーター塗布、鋳型塗布、印刷転写法、浸漬引き上げ法、インクジェット法、スプレー法など何れの方法を用いることができ、塗膜厚さ制御や配向制御など、得ようとする塗膜特性に応じて塗布方法を選択すればよい。

次いで、形成した塗膜から溶媒および添加剤を除去するために、減圧乾燥、または加熱乾燥（大気下や、不活性ガス雰囲気下（窒素やアルゴン雰囲気下）、減圧下）してもよい。加熱乾燥処理の好ましい温度は、４０℃〜２００℃、より好ましくは５０℃〜１５０℃である。

次に、光電変換層上にＡｌなどの金属電極を真空蒸着法やスパッタ法により形成する。金属電極は、電荷取出し層を真空蒸着した場合は、引き続き、真空を保持したまま続けて形成することが好ましい。

電極と光電変換層の間に正孔取出し層や電子取出し層を設ける場合には、所望の材料（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなど）を光電変換層上にスピンコート法、バーコーティング法、ブレードによるキャスト法等で塗布した後、真空恒温槽やホットプレートなどを用いて溶媒を除去し、形成する。塗布法には、前述の光電変換層の形成の場合と同様の塗布法を用いることができる。フタロシアニン誘導体やポルフィリン誘導体などの低分子有機材料や酸化モリブデン、酸化タングステンなど無機材料を使用する場合には、真空蒸着法やスパッタ法を適用することも可能である。

本発明の光起電力素子は、光電変換機能、光整流機能などを利用した種々の光電変換デバイスへの応用が可能である。例えば光電池（太陽電池など）、電子素子（光センサ、光スイッチ、フォトトランジスタなど）、光記録材（光メモリなど）、撮像素子などに有用である。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。また実施例等で用いた化合物のうち、略語を使用しているものについて、以下に示す。
Ｉｓｃ：短絡電流密度
Ｖｏｃ：開放電圧
ＦＦ：フィルファクター
η：光電変換効率
ＩＴＯ：インジウム錫酸化物
ＩＥＩＣＯ：下記式で表される化合物
ＩＥＩＣＯ−２Ｆ：下記式で表される化合物
ＩＥＩＣＯ−４Ｆ：下記式で表される化合物
３ＴＴ−ＦＩＣ：下記式で表される化合物
ＣＯｉ８ＤＦＩＣ：下記式で表される化合物
ＥＨ−ＩＤＴＢＲ：下記式で表される化合物

（合成例１）
化合物Ａ−１を式１に示す方法で合成した。なお、合成例１記載の化合物（１−ｉ）は「ジャーナルオブザアメリカンケミカルソサエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、２００９年、１３１巻、７７９２−７７９９頁に記載されている方法を参考に、化合物（１−ｐ）は「アンゲバンテケミ インターナショナルエディション（Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ）」、２０１１年、５０巻、９６９７−９７０２頁に記載されている方法を参考にして合成した。

メチル−２−チオフェンカルボキシレート（東京化成工業（株）製）３８ｇ（０．２７ｍｏｌ）およびクロロメチルメチルエーテル（東京化成工業（株）製）１０８ｇ（１．３４ｍｏｌ）を０℃で撹拌しているところに、四塩化スズ（和光純薬工業（株）製）１２５ｇ（０．４８ｍｏｌ）を1時間かけて加え、その後室温で８時間撹拌した。撹拌終了後、水１００ｍｌを０℃でゆっくり加え、クロロホルムで３回抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで溶媒を乾燥後、溶媒を減圧除去した。得られた茶褐色固体をメタノールから再結晶することにより化合物（１−ｂ）を薄黄色固体（２４．８ｇ、収率３９％）として得た。化合物（１−ｂ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．７１（ｓ，１Ｈ），４．７９（ｓ，１Ｈ），４．５９（ｓ，１Ｈ），３．８８（ｓ，３Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｂ）２４．８ｇ（０．１０ｍｍｏｌ）をメタノール（佐々木化学工業（株）製）１．２Ｌに溶解させ、６０℃で撹拌しているところに硫化ナトリウム（アルドリッチ社製）８．９ｇ（０．１１ｍｏｌ）のメタノール溶液１００ｍｌを1時間かけて滴下し、さらに６０℃で４時間撹拌した。反応終了後、溶媒を減圧除去し、クロロホルム２００ｍｌと水２００ｍｌを加え、不溶物をろ別した。有機層を水で２回、飽和食塩水で１回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧除去した。粗精製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液、クロロホルム）で精製することにより化合物（１−ｃ）を白色固体（９．８ｇ、収率４８％）として得た。化合物（１−ｃ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．４８（ｓ，１Ｈ），４．１９（ｔ，Ｊ＝３．０Ｈｚ，２Ｈ），４．０５（ｔ，Ｊ＝３．０Ｈｚ，２Ｈ），３．８７（ｓ，３Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｃ）９．８ｇ（４９ｍｍｏｌ）に水１００ｍｌついで３Ｍ水酸化ナトリウム水溶液３０ｍｌを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。反応終了後、濃塩酸１５ｍｌを０℃で加え、析出した固体をろ取し、水で数回洗浄した。得られた固体を乾燥し、化合物（１−ｄ）を白色固体（８．９ｇ、収率９８％）として得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ_６）：７．４６（ｓ，１Ｈ），４．１８（ｔ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，２Ｈ），４．０１（ｔ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，２Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｄ）１．４６ｇ（７．８ｍｍｏｌ）を脱水テトラヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）６０ｍｌに溶解し、−７８℃で撹拌しているところに、ノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６Ｍ、和光純薬工業（株）製）１０．７ｍｌ（１７．２ｍｍｏｌ）を滴下し、−７８℃で１時間撹拌した。次いでＮ−フルオロベンゼンスルホンイミド（東京化成工業（株）製）４．９１ｇ（１５．６ｍｍｏｌ）の乾燥テトラヒドロフラン溶液２０ｍｌを−７８℃で１０分間かけて滴下し、室温で１２時間撹拌した。反応終了後、水５０ｍｌをゆっくり加えた。３Ｍ塩酸を加えて水層を酸性にした後、クロロホルムで３回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液、酢酸エチル）で副生成物を除去した後に酢酸エチルから再結晶することで化合物（１−ｅ）を薄黄色粉末（９８０ｍｇ、収率６１％）として得た。化合物（１−ｅ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ_６）：１３．３１（ｂｒｓ，１Ｈ），４．２０（ｔ，Ｊ＝３．０Ｈｚ，２Ｈ），４．０３（ｔ，Ｊ＝３．０Ｈｚ，２Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｅ）８００ｍｇ（３．９ｍｍｏｌ）の脱水ジクロロメタン（和光純薬工業（株）製）溶液１０ｍｌに、オキサリルクロリド（東京化成工業（株）製）１ｍｌ、次いでジメチルホルムアミド（和光純薬工業（株）製）１滴を加え、室温で３時間撹拌した。溶媒と過剰の塩化オキサリルを減圧除去することで、化合物（１−ｆ）を黄色オイルとして得た。化合物（１−ｆ）はそのまま次の反応に用いた。

上記化合物（１−ｆ、粗精製物）のジクロロメタン溶液１０ｍｌを１−オクタノール（和光純薬工業（株）製）１．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（和光純薬工業（株）製）８００ｍｇ（８ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液１５ｍｌに室温で加え、６時間室温で撹拌した。反応溶液を１Ｍ塩酸で２回、水で１回、飽和食塩水で１回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液、クロロホルム）で精製することにより化合物（１−ｇ）を薄黄色固体（１．１２ｇ、収率９０％）として得た。化合物（１−ｇ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：４．２７（ｔ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，２Ｈ），４．１６（ｔ，Ｊ＝３．０Ｈｚ，２Ｈ），４．０１（ｔ，Ｊ＝３．０Ｈｚ，２Ｈ），１．７２（ｍ，２Ｈ），１．５−１．３（ｍ，１２Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｇ）１．１ｇ（３．５ｍｍｏｌ）の酢酸エチル溶液４０ｍｌに、メタクロロ安息香酸（ナカライテスク（株）製）６３０ｍｇ（３．６ｍｍｏｌ）の酢酸エチル溶液１０ｍｌを０℃で滴下し、室温で５時間撹拌した。溶媒を減圧除去した後に無水酢酸３０ｍｌを加え、３時間加熱還流した。溶媒を再び減圧除去した後にシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液、ジクロロメタン：ヘキサン＝１：１）で精製することにより化合物（１−ｈ）を薄黄色オイル（１．０３ｇ、収率９４％）として得た。化合物（１−ｈ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．６５（ｄ，Ｊ＝２．７Ｈｚ，１Ｈ），７．２８（ｄｄ，Ｊ＝２．７Ｈｚ ａｎｄ ５．４Ｈｚ，１Ｈ），４．３１（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），１．７５（ｍ，２Ｈ），１．４２−１．２９（ｍ，１２Ｈ），０．８９（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｈ）１．０ｇ（３．２ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液２０ｍｌに、Ｎ−ブロモスクシンイミド（和光純薬工業（株）製）１．２５ｇ（７．０ｍｍｏｌ）を室温で加え、３時間室温で撹拌した。反応終了後、５％チオ硫酸ナトリウム水溶液１０ｍｌを加え、５分間撹拌した。酢酸エチル８０ｍｌを加え、有機層を水で５回、飽和食塩水で１回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液、クロロホルム：ヘキサン＝１：３）で精製することにより化合物（１−ｉ）を薄黄色固体（１．２ｇ、収率７９％）として得た。化合物（１−ｉ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：４．３２（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），１．７５（ｍ，２Ｈ），１．４２−１．２９（ｍ，１２Ｈ），０．８９（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ。

ジエチルアミン（和光純薬工業（株）製）１１０ｇ（１．５ｍｏｌ）のジクロロメタン溶液３００ｍｌに、３−チオフェンカルボニルクロリド（和光純薬工業（株）製）１００ｇ（０．６８ｍｏｌ）を０℃で１時間かけて加え、室温で３時間撹拌した。撹拌終了後、水２００ｍｌを加え、有機層を水で３回、飽和食塩水で１回洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣を減圧蒸留することにより、化合物（１−ｋ）を淡橙色液体（１０２ｇ、収率８２％）として得た。化合物（１−ｋ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。

^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．４７（ｄｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ ａｎｄ １．０Ｈｚ，１Ｈ），７．３２（ｄｄ，Ｊ＝５．０Ｈｚ ａｎｄ ３．２Ｈｚ，１Ｈ），７．１９（ｄｄ，Ｊ＝５．０Ｈｚ ａｎｄ １．０Ｈｚ，１Ｈ），３．４３（ｂｒｓ，４Ｈ），１．２０（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，６Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｋ）７３．３ｇ（０．４０ｍｏｌ）の脱水テトラヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）溶液４００ｍｌに、ノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６Ｍ、和光純薬工業（株）製）２５０ｍｌ（０．４０ｍｏｌ）を０℃で３０分間かけて滴下した。滴下終了後、室温で４時間撹拌した。撹拌終了後、水１００ｍｌをゆっくり加えしばらく撹拌した後、反応混合物を水８００ｍｌに注いだ。析出した固体をろ取し、水、メタノール、ついでヘキサンの順で洗浄することにより化合物（１−ｌ）を黄色固体（２３．８ｇ、収率２７％）として得た。化合物（１−ｌ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．６９（ｄ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，２Ｈ），７．６４（ｄ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，２Ｈ）ｐｐｍ。

チオフェン４２ｇ（０．５０ｍｏｌ）の脱水テトラヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）溶液４００ｍｌに、ノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６Ｍ、和光純薬工業（株）製）２５０ｍｌ（０．４０ｍｏｌ）を−７８℃で３０分間かけて滴下した。反応混合物を−７８℃で１時間撹拌した後、２−エチルヘキシルブロミド（和光純薬工業（株）製）７６．４ｇ（０．４０ｍｏｌ）を−７８℃で１５分間かけて滴下した。反応溶液を室温で３０分間撹拌した後、６０℃で６時間加熱撹拌した。撹拌終了後、反応溶液を室温まで冷却し、水２００ｍｌおよびエーテル２００ｍｌを加えた。有機層を水で２回、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣を減圧蒸留することで化合物（１−ｎ）を無色液体（２８．３ｇ、３６％）として得た。化合物（１−ｎ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．１１（ｄ，４．９Ｈｚ，１Ｈ），６．９２（ｄｄ，４．９Ｈｚ ａｎｄ ３．２Ｈｚ，１Ｈ），６．７６（ｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，１Ｈ），２．７６（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ），１．６２（ｍ，１Ｈ），１．４−１．３（ｍ，８Ｈ），０．８８（ｍ，６Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｎ）１７．５ｇ（８９ｍｍｏｌ）の脱水テトラヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）溶液４００ｍｌに、ノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６Ｍ、和光純薬工業（株）製）５７ｍｌ（８９ｍｍｏｌ）を０℃で３０分間かけて滴下した。反応溶液を５０℃で１時間撹拌した後、上記化合物（１−ｌ）４．９ｇ（２２ｍｍｏｌ）を５０℃で加え、そのまま１時間撹拌した。撹拌終了後、反応溶液を０℃に冷却し、塩化すず二水和物（和光純薬工業（株）製）３９．２ｇ（１７５ｍｍｏｌ）を１０％塩酸８０ｍｌに溶かした溶液を加え、室温で１時間撹拌した。撹拌終了後、水２００ｍｌ、ジエチルエーテル２００ｍｌを加え、有機層を水で２回、次いで飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液、ヘキサン）で精製することにより化合物（１−ｏ）を黄色オイル（７．７ｇ、収率５９％）として得た。化合物（１−ｏ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．６３（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，１Ｈ），７．４５（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，１Ｈ），７．２９（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，１Ｈ），６．８８（ｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，１Ｈ），２．８６（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ），１．７０−１．６１（ｍ，１Ｈ），１．５６−１．４１（ｍ，８Ｈ），０．９７−０．８９（ｍ，６Ｈ）ｐｐｍ。

上記化合物（１−ｏ）８７０ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）の脱水テトラヒドロフラン（和光純薬工業（株）製）溶液２５ｍｌに、ノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６Ｍ、和光純薬工業（株）製）２．０ｍｌ（３．３ｍｍｏｌ）を−７８℃でシリンジを用いて加え、−７８℃で３０分間、室温で３０分間撹拌した。反応混合物を−７８℃まで冷却した後、トリメチルスズクロリド（和光純薬工業（株）製）８００ｍｇ（４．０ｍｍｏｌ）を−７８℃で一度に加え、室温で４時間撹拌した。撹拌終了後、ジエチルエーテル５０ｍｌおよび水５０ｍｌを加え５分間室温で撹拌した後、有機層を水で２回、次いで飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで溶媒を乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた橙色オイルをエタノールより再結晶することで、化合物（１−ｐ）を薄黄色固体（７１０ｍｇ、収率５２％）として得た。化合物（１−ｐ）の^１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
^１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：７．６８（ｓ，２Ｈ），７．３１（ｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，２Ｈ），６．９０（ｄ，Ｊ＝３．２Ｈｚ，２Ｈ），２．８７（ｄ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，４Ｈ），１．６９（ｍ，２Ｈ），１．４０−１．３０（ｍ，１６Ｈ），１．０−０．９（ｍ，１２Ｈ），０．３９（ｓ，１８Ｈ）ｐｐｍ。

化合物（１−ｉ）７１ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）および化合物（１−ｐ）１３６ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）をトルエン（和光純薬工業（株）製）４ｍｌおよびジメチルホルムアミド（和光純薬工業（株）製）１ｍｌに溶解させたところに、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（東京化成工業（株）製）５ｍｇを加え、窒素雰囲気下、１００℃で１５時間撹拌した。次いで、ブロモベンゼン（東京化成工業（株）製）１５ｍｇを加え、１００℃にて１時間撹拌した。次いで、トリブチル（２−チエニル）すず（東京化成工業（株）製）４０ｍｇを加え、１００℃にてさらに１時間撹拌した。撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、メタノール１００ｍｌに注いだ。析出した固体をろ取し、メタノール、水、アセトンの順に洗浄した。次いでソックスレー抽出器を用いてアセトン、ヘキサンの順で洗浄した。次に、得られた固体をクロロホルムに溶解させ、セライト（ナカライテスク（株）製）、次いでシリカゲルカラム（遊離液、クロロホルム）に通した後、溶媒を減圧留去した。得られた固体を再度クロロホルムに溶解させた後、メタノールに再沈殿し、化合物Ａ−１（８５ｍｇ）を得た。

各実施例および比較例における光電変換効率の評価方法を以下に示す。

各実施例および比較例により得られた光起電力素子の陽極と陰極をケースレー社製２４００シリーズソースメータに接続して、大気中でＩＴＯ層側から擬似太陽光（分光計器株式会社製 ＯＴＥＮＴＯ−ＳＵＮＩＩＩ、スペクトル形状：ＡＭ１．５、強度：１００ｍＷ／ｃｍ^２）を照射し、印加電圧を−１Ｖから＋２Ｖまで変化させたときの電流値を測定した。

得られた電流値から、次式により光電変換効率を求めた。
η（％）＝Ｉｓｃ（ｍＡ／ｃｍ^２）×Ｖｏｃ（Ｖ）×ＦＦ／照射光強度（ｍＷ／ｃｍ^２）×１００
ＦＦ＝ＪＶｍａｘ／（Ｉｓｃ（ｍＡ／ｃｍ^２）×Ｖｏｃ（Ｖ））
ＪＶｍａｘ（ｍＷ／ｃｍ２）は、印加電圧が０Ｖから開放電圧までの間で電流密度と印加電圧の積が最大となる点における電流密度と印加電圧の積の値である。

（実施例１）
３，４−ジメトキシトルエン（東京化成工業（株）製、添加剤に該当）を５質量％含むクロロホルム溶液（ナカライテスク(株) 製、クロロホルムは溶媒に該当）０．２ｍＬを、Ａ−１（電子供与性有機半導体に該当） ０．９ｍｇ、ＩＥＩＣＯ（ワンマテリアルズ社製、電子受容性有機半導体に該当）１．１ｍｇの入ったサンプル瓶の中に加え、さらに、超音波洗浄機（井内盛栄堂（株）製ＵＳ−２、出力１２０Ｗ）中で３０分間超音波照射することにより溶液Ａを得た。

エタノール溶媒（和光純薬工業（株） 製）０．５ｍＬを、酢酸亜鉛２水和物（和光純薬工業（株） 製）１０ｍｇの入ったサンプル瓶の中に加え、熱溶解し、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（和光純薬工業（株） 製）を１体積％の割合で加えて電子取出し層形成用の前駆体溶液Ｂを得た。

ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液（ＣＬＥＶＩＯＳ Ｐ ＶＰ ＡＩ４０８３）４．０ｍＬ、水３．５ｍＬ、イソプロピルアルコール２．５ｍＬ、界面活性剤（花王ケミカル製エマルゲン１０３）０．１ｍｇをサンプル瓶に入れて撹拌することにより正孔取出し層形成用の溶液Ｃを得た。

スパッタリング法により陰極となるＩＴＯ透明導電層を１２５ｎｍ堆積させたガラス基板を３８ｍｍ×４６ｍｍに切断した後、ＩＴＯをフォトリソグラフィー法により３８ｍｍ×１３ｍｍの長方形状にパターニングした。得られた基板の光透過率を日立分光光度計Ｕ−３０１０で測定した結果、４００ｎｍ〜９００ｎｍの全ての波長領域において８５％以上であった。この基板をアルカリ洗浄液（フルウチ化学（株）製、“セミコクリーン”ＥＬ５６）で１０分間超音波洗浄した後、超純水で洗浄した。

この基板を３０分間ＵＶ／オゾン処理した後に、上記の溶液ＢをＩＴＯ層上に滴下し、スピンコート法により３０００ｒｐｍで塗布し、ホットプレート上で１００℃３０分間熱処理することにより、膜厚約３０ｎｍの電子取出し層を形成した。

次いで、基板を窒素雰囲気下グローブボックスに移し、上記の溶液Ａを電子取出し層上に滴下し、スピンコート法により塗布し、ホットプレート上で８０℃５分間熱処理することにより、膜厚１００ｎｍの光電変換層を形成した。

さらに、溶液Ｃを光電変換層上に滴下し、スピンコート法により２０００ｒｐｍで塗布し、ホットプレート上で８０℃１分間熱処理することにより、４０ｎｍの厚さの正孔取出し層を形成した。

その後、光電変換層が形成された基板と蒸着用マスクを真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が１×１０^−３Ｐａ以下になるまで再び排気し、抵抗加熱法によって、電極となる銀層を１００ｎｍの厚さに蒸着した。

その後、基板を窒素雰囲気下グローブボックスに移し、光硬化性樹脂（ナガセケムテックス社製ＸＮＲ５５７０）を２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさのガラス（ガスバリア層基材）に塗布し、基板の中心に貼り付けた。次いで、紫外光（波長３６５ｎｍ，強度１００ｍＷｃｍ^−２）を１分間照射した後、ホットプレート上で１００℃３０分間熱処理することにより樹脂を硬化させた。以上のようにして、ストライプ状のＩＴＯ層と銀層が交差する部分の面積が２ｍｍ×２ｍｍである光起電力素子を作製した。

前記方法により評価した光電変換効率（η）は１０．１％であった。

（比較例１）
３，４−ジメトキシトルエンを１，８−ジヨードオクタン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は７．７％であった。

（実施例２）
ＩＥＩＣＯをＩＥＩＣＯ−２Ｆ（ワンマテリアルズ社製）に替え、３，４−ジメトキシトルエンを２−メトキシトルエン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１０．６％であった。

（実施例３）
２−メトキシトルエンを２，５−ジメチルアニソール（アルドリッチ製）に替えたほかは実施例２と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１１．１％であった。

（実施例４）
２−メトキシトルエンを３，４−ジメトキシトルエンに替えた他は実施例２と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１２．０％であった。

（比較例２）
２−メトキシトルエンを１，８−ジヨードオクタン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例２と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は８．９％であった。

（実施例５）
ＩＥＩＣＯをＩＥＩＣＯ−４Ｆ（ワンマテリアルズ社製）に替え、３，４−ジメトキシトルエンを２−メトキシトルエン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１１．５％であった。

（実施例６）
２−メトキシトルエンを３，４−ジメトキシトルエンに替えたほかは実施例６と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１２．１％であった。

（実施例７）
２−メトキシトルエンを３，４，５−トリメトキシトルエン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例５と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１２．１％であった。

（比較例３）
２−メトキシトルエンを１，８−ジヨードオクタン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１１．３％であった。

（実施例８）
ＩＥＩＣＯを３ＴＴ−ＦＩＣ（ワンマテリアルズ社製）に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は８．９％であった。

（比較例４）
３，４−ジメトキシトルエンを１，８−ジヨードオクタン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例８と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は７．９％であった。

（実施例９）
ＩＥＩＣＯをＣＯｉ８ＤＦＩＣ（ワンマテリアルズ社製）に替え、３，４−ジメトキシトルエンを２−メトキシトルエン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１１．７％であった。

（実施例１０）
２−メトキシトルエンを２，５−ジメチルアニソール（アルドリッチ製）に替えたほかは実施例９と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１１．０％であった。

（実施例１１）
２−メトキシトルエンを２，５−ジメチルアニソールに替えたほかは実施例９と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１１．１％であった。

（比較例５）
２−メトキシトルエンを１，８−ジヨードオクタン（東京化成工業（株）製）に替えたほかは実施例９と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は７．８％であった。

（実施例１２）
ＩＥＩＣＯをＥＨ−ＩＤＴＢＲ（ワンマテリアルズ社製）に替え、３，４−ジメトキシトルエンを３，４，５−トリメトキシトルエン（東京化成工業（株）製）に替え、光硬化性樹脂の熱処理硬化温度を１００℃から１５０℃に替えたほかは実施例１と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は１０．８％であった。

（比較例６）
３，４，５−トリメトキシトルエンを用いないほかは実施例１２と全く同様にして光起電力素子を作製・測定し、光電変換効率を算出した結果、光電変換効率（η）は５．６％であった。

実施例と比較例の結果を表１にまとめた。実施例１と比較例１、実施例２〜４と比較例２、実施例５〜７と比較例３、実施例８と比較例４、実施例９〜１１と比較例５の対比から、本発明の有機半導体組成物の添加剤によって１，８−ジヨードオクタンより高い光起電力素子特性が得られていることがわかる。また、実施例１２と比較例６の対比から、本発明の有機半導体組成物の添加剤によって、添加剤を用いないときよりも高い光起電力素子特性が得られていることがわかる。

１ 基板
２ 陰極
３ 電子取出し層
４ 光電変換層
５ 正孔取出し層
６ 陽極

Claims (6)

1. 電子供与性有機半導体、電子受容性有機半導体、溶媒および該溶媒よりも沸点の高い添加剤を含み、該添加剤が、下記一般式（１）で表される化合物を含み、該電子受容性有機半導体が、下記一般式（２）〜（５）のいずれかで表される化合物からなる群より選択される１または２以上の化合物を含む有機半導体組成物。
   

   

   （上記一般式（１）中、Ａは、任意の一環芳香族炭化水素基または一環ヘテロ芳香族基を示す。ｎは、２以上の自然数である。Ｒ_１は、Ａに任意の位置で結合しているｎ個の置換基であり、それぞれ同じでも異なっていてもよく、アルキル基またはアルコキシ基を示す。ただし、複数のＲ_１の内、少なくとも１つはアルコキシ基である。また、複数のＲ_１が結合して環を形成していてもよい。上記一般式（２）〜（５）中、Ｒ_２〜Ｒ_６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基またはアルコキシ基を示す。Ｘ_１〜Ｘ_３は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子またはハロゲン原子を示す。）
2. 前記一般式（１）中、Ａがベンゼン環である請求項１に記載の有機半導体組成物。
3. 前記一般式（１）中、２つ以上のＲ_１がアルコキシ基である請求項１または２に記載の有機半導体組成物。
4. 陽極と、陰極と、該陽極と該陰極の間に形成された、請求項１〜３のいずれかに記載の有機半導体組成物を乾燥させてなる光電変換層とを有する光起電力素子。
5. 請求項４に記載の光起電力素子を用いてなる光電変換デバイス。
6. 陽極と、陰極と、該陽極と該陰極の間に形成された光電変換層とを有する光起電力素子の製造方法であって、請求項１〜３のいずれかに記載の有機半導体組成物の塗布乾燥により前記光電変換層を形成する光起電力素子の製造方法。

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