JP2023018774A - 光電変換素子、電子機器、及び電源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁層、金属層、及び基材を順次有する封止部材を用いた光電変換素子において、製造時又は使用時などにおいて圧力が印加された場合であっても、電気的不良の発生が抑制される光電変換素子を提供する。【解決手段】第一の電極１３、光電変換層、及び第二の電極を順次有する光電変換素子であって、第一の電極１３及び第二の電極から選ばれる一方の電極の光電変換層と対向していない非対向面側に封止部材２０を有し、封止部材２０は、一方の電極側から、絶縁層２１、金属層２３、及び基材２４を順次有し、封止部材２０の面方向における端部において、絶縁層２１の面方向における長さは金属層２３の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層２３の面方向における長さは基材２４の面方向における長さより０．１μｍ以上長いことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、光電変換素子、電子機器、及び電源モジュールに関する。

近年、あらゆるものがインターネットに接続し、包括的な制御を可能とするＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）社会の実現が期待されている。このようなＩｏＴ社会の実現のためには、多数のセンサを様々なものに取り付け、データを取得することが求められているが、多数のセンサを動かす電源が必要となる。多数のセンサへの配線や蓄電池の使用は実用的ではなく、また、環境負荷低減への社会的なニーズの高まりから、環境発電素子による給電が期待されている。

これらの中でも、光電変換素子は光があればどこでも発電できる素子として注目を集めている。特にフレキシブル性を持った光電変換素子は、高効率であることが期待されるとともに、様々な曲面に追従可能であってウェアラブルデバイス等へ適応可能であることも併せて期待されている。
例えば、非特許文献１及び２には、光電変換素子のウェアラブルデバイスに対する可能性検討の結果が報告されている。
また、一般的にフレキシブル性を有する高効率な環境発電素子としては、有機薄膜太陽電池が期待されており、特許文献１では、透明基材フィルムを基材とする光電変換素子が提案されている。

このような光電変換素子における構成としては、支持基板である基材上に、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、及び第二の電極をこの順で積層したものが一般的である。一方で、このような構造を有する光電変換素子は、内部に水等が侵入することで機能が低下するため、外部物質が光電変換素子内部へ侵入することを抑制する封止部材が更に設けられている。このような封止部材としては、例えば、絶縁層と金属層が積層されたフィルムが用いられ、上記構造を有する光電変換素子において、第二の電極側から当該フィルムを被せて基材側の部材と接着されることで封止部材の機能を発揮する。

しかしながら、絶縁層、金属層、及び基材を順次有する封止部材を用いた光電変換素子において、製造時又は使用時などに圧力が印加されることで端部が変形し、金属層が電極等の他の層と接触して電気的不良を生じる課題がある。

本発明は、第一の電極、光電変換層、及び第二の電極を順次有する光電変換素子であって、前記第一の電極及び前記第二の電極から選ばれる一方の電極の前記光電変換層と対向していない非対向面側に封止部材を有し、前記封止部材は、前記一方の電極側から、絶縁層、金属層、及び基材を順次有し、前記封止部材の面方向における端部において、前記絶縁層の面方向における長さは前記金属層の面方向における長さ以上であり、且つ、前記金属層の面方向における長さは前記基材の面方向における長さより０．１μｍ以上長いことを特徴とする光電変換素子に関する。

本発明によれば、製造時又は使用時などにおいて圧力が印加された場合であっても、電気的不良の発生が抑制される光電変換素子を提供することができる。

図１は、光電変換素子の一例を示す俯瞰概略図である。 図２は、光電変換素子の一例を示す断面概略図である。 図３は、図２に示す光電変換素子の左端における封止領域を拡大した断面概略図である。 図４は、本発明に含まれない光電変換素子の封止領域を拡大した断面概略図である。 図５は、本発明に含まれない光電変換素子の封止領域を拡大した断面概略図である。 図３Ａは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｂは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｃは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｄは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｅは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｆは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｇは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｈは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｉは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｊは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図３Ｋは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。 図４は、電子機器の基本構成の一例を示す概略図である。 図５は、電子機器の基本構成の一例を示す概略図である。 図６は、電子機器の基本構成の一例を示す概略図である。 図７は、電源モジュールの基本構成の一例を示す概略図である。 図８は、電源モジュールの基本構成の一例を示す概略図である。 図９は、パソコン用マウスの基本構成の一例を示す概略図である。 図１０は、図９に示したパソコン用マウスの一例を示す概略外観図である。 図１１は、パソコン用キーボードの基本構成の一例を示す概略図である。 図１２は、図１１に示したパソコン用キーボードの一例を示す概略外観図である。 図１３は、図１１に示したパソコン用キーボードの他の一例を示す概略外観図である。 図１４は、センサの基本構成の一例を示す概略図である。 図１５は、センサがセンシングして取得したデータをＰＣやスマートフォンなどに無線通信で送信する場合の一例を示す概略図である。 図１６は、ターンテーブルの基本構成の一例を示す概略図である。

＜＜有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子＞＞
「光電変換素子」とは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子または電気エネルギーを光エネルギーに変換する素子である。具体的には、太陽電池およびフォトダイオードなどを構成する素子が挙げられる。太陽電池としては、例えば、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、及びペロブスカイト太陽電池等が挙げられる。本開示では、まず、有機薄膜太陽電池を構成する光電変換素子について以降説明するが、色素増感太陽電池及びペロブスカイト太陽電池についても後述する。

光電変換素子は、少なくとも、第一の電極、光電変換層、及び第二の電極を順次有する。「順次」とは、これら電極および層が全体として上記の順で並んでいればよく、電極と層との間に他の層などが挿入されていてもよい。他の層が挿入されている場合としては、例えば、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、及び第二の電極を順次有する光電変換素子が挙げられる。この場合、更に、電極と層との間または層と層との間に他の層などが挿入されていてもよい。また、「順次」とは、これら電極および層が、第一の電極側から順に積層されていてもよいし、第二の電極側から順に積層されていてもよいことを表す。具体的には、光電変換素子は、光の入射面側から観察した場合に、第一の電極、光電変換層、及び第二の電極の順に積層されていてもよいし、第二の電極、光電変換層、及び第一の電極の順に積層されていてもよい。また、光電変換素子が電子輸送層および正孔輸送層を有する場合、光電変換素子は、光の入射面側から観察した場合に、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、及び第二の電極の順に積層されていてもよいし、第二の電極、正孔輸送層、光電変換層、電子輸送層、及び第一の電極の順に積層されていてもよい。なお、本開示では、光の入射面側から観察した場合に、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、及び第二の電極の順に積層されている場合を主に説明するが、本光電変換素子はかかる態様に限定されない。当業者であれば、かかる説明から他の態様、すなわち、光の入射面側から観察した場合に、第二の電極、正孔輸送層、光電変換層、電子輸送層、及び第一の電極の順に積層されている場合などについても容易に理解できる。

光電変換素子は、封止部材を有する。封止部材は、第一の電極及び前記第二の電極から選ばれる一方の電極（以下、「一方の電極」とも称する）の光電変換層と対向していない非対向面側に設けられている。なお、本開示において「一方の電極」は、第一の電極及び第二の電極のうち、光の入射面から遠い位置に設けられた電極である。また、第一の電極及び第二の電極から選ばれる他方の電極（以下、「他方の電極」とも称する）は、第一の電極及び第二の電極のうち、光の入射面から近い位置に設けられた電極である。また、「非対向面」とは、光電変換層と直接又は他の層を介して間接的に対向している対向面の反対側に位置する面を表す。また、「非対向面側」とは、封止部材が一方の電極の非対向面側に位置していればよく、封止部材及び一方の電極が隣接していてもよいが隣接していなくてもよいことを表す。封止部材及び一方の電極が隣接していない場合、封止部材及び一方の電極の間に他の層などが挿入されていてもよく、例えば、後述する表面保護部が挿入されていてもよい。また、「非対向面側に設けられている」とは、封止部材の少なくとも一部が一方の電極の非対向面側に位置していればよく、封止部材の全体が一方の電極の非対向面側に位置していなくてもよい。また、封止部材は、一方の電極、及び光電変換層を内包することが好ましく、光電変換素子が電子輸送層及び正孔輸送層を有する場合は、更に、電子輸送層及び正孔輸送層も内包することが好ましい。

光電変換素子は、必要に応じて、表面保護部を有する。表面保護部は、一方の電極の非対向面と隣接して設けられている。

光電変換素子は、必要に応じて、基材（後述する封止部材を構成する基材とは区別され、「素子基材」と称してもよい）及びＵＶカット層などを有する。
基材を有する場合、光電変換素子は、光の入射面側から観察した場合に、基材、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、及び第二の電極の順に積層されている構成、又は基材、第二の電極、正孔輸送層、光電変換層、電子輸送層、及び第一の電極の順に積層されている構成を有することが好ましい。また、基材は、他方の電極の光電変換層と対向していない面側において、他方の電極と隣接して設けられていることが好ましい。

＜基材（素子基材）＞
「基材（素子基材）」とは、光電変換素子を構成する各電極及び各層などを支持する部材である。基材は、光電変換効率を高める観点から光透過性が高いことが好ましく、透明であることがより好ましい。また、基材は、光電変換素子の用途の幅を広げる観点からフレキシブル性が高いことが好ましい。

透明性及びフレキシブル性を有する基材の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、及びポリエーテルエーテルケトン等の樹脂フィルム、並びに薄膜ガラス（厚さが２００μｍ以下のガラス）などが挙げられる。これら材料の中でも、易製造性及びコストの観点から、ポリエステル及びポリイミドの樹脂フィルム、並びに薄膜ガラスが好ましい。樹脂フィルム又は薄膜ガラスを基材の材料として用いる場合、基材の厚さは２００μｍ以下であることが好ましい。基材の厚さが２００μｍ以下であることでフレキシブル性が向上し、光電変換素子を屈曲する場合であっても耐久性が向上する。なお、基材の厚さは、公知の手段により測定することができ、例えば、接触式厚み計などを用いて測定することができる。
透明性を有するがフレキシブル性を有さない基材の材料としては、例えば、薄膜ガラス以外のガラス（言い換えると、厚さが２００μｍ超のガラス）などの無機物透明結晶体などが挙げられる。これら材料は、フレキシブル性を有さないが高い平坦性を有するため好ましい。
なお、基材は、ガスバリア性を有することが好ましい。ガスバリア性とは、水蒸気や酸素などの透過を抑制する機能である。本開示において「ガスバリア性を有する基材」とは、基材自体がガスバリア性を有するものに限定されず、基材に隣接する位置にガスバリア性を有する層であるガスバリア層を有するものも含まれる。基材がガスバリア性を有することで、高温高湿環境下に長時間置かれたとしても光電変換効率の低下がより抑制される保管耐久性の高い光電変換素子を提供することができる。なお、ガスバリア層については後述する。
ガスバリア性を有する基材に要求される機能は、一般的に水蒸気透過量及び酸素透過量などで表現される。ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法準拠に準拠する一日あたりの水蒸気透過量は、例えば、１０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、低ければ低いほど好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ７１２６－２に準拠する一日あたりの酸素透過量は、例えば、１ｃｍ^３／ｍ^２・aｔｍ以下であることが好ましく、低ければ低いほど好ましい。
なお、ガスバリア性を有する樹脂フィルムとしては、適宜公知のものを用いることができ、例えば、アルミニウム被覆された樹脂フィルムや酸化ケイ素被覆された樹脂フィルムなどが挙げられる。

＜第一の電極＞
「第一の電極」とは、光電変換されて生じた電子を捕集する電極である。第一の電極が光の入射面側に設けられている場合、第一の電極は、光電変換効率を高める観点から光透過性が高いことが好ましく、透明であることがより好ましい。但し、第一の電極が光の入射面の反対側に設けられている場合、光透過性及び透明性が低くてもよい。

透明性を有する第一の電極としては、可視光に対して透明な電極である透明電極を用いることができる。透明電極は、例えば、透明導電膜、金属薄膜、及び透明導電膜が順次積層された構造体などである。なお、金属薄膜を挟み込む２つの透明導電膜は同一の材料から形成されていてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。
透明導電膜の材料としては、例えば、スズドープインジウム酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛ドープインジウム酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、銀のナノワイヤー、及びナノカーボン（カーボンナノチューブ、グラフェン等）などが挙げられる。これら材料の中でも、スズドープインジウム酸化物（ＩＴＯ）、亜鉛ドープインジウム酸化物（ＩＺＯ）、及びアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）が好ましい。
金属薄膜の材料としては、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、及びニッケル等の金属により形成される薄膜などが挙げられる。
なお、透明性を有する第一の電極は、硬性を維持する観点から、上記の基材と一体化しているものを用いることが好ましい。例えば、ＦＴＯコートガラス、ＩＴＯコートガラス、アルミニウムコートガラス、ＦＴＯコート透明プラスチック膜、ＩＴＯコート透明プラスチック膜、ＩＴＯ/銀/ＩＴＯ積層コートプラスチック膜などが挙げられる。

透明性を有さない第一の電極の材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、及びアルミニウム等の金属、並びにグラファイトなどが挙げられる。

第一の電極の平均厚みは、５ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上１μｍ以下であることがより好ましい。

第一の電極のシート抵抗は、５０Ω／□以下であることが好ましく、３０Ω／□以下であることがより好ましく、２０Ω／□以下であることが更に好ましい。

第一の電極が透明性を有する場合、第一の電極の光透過度は、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。上限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。

第一の電極は、湿式製膜法、蒸着法およびスパッタ法等の乾式製膜法、印刷法などにより形成することができる。

＜電子輸送層＞
「電子輸送層」とは、光電変換層で生じた電子を輸送し、光電変換層で生じた正孔の侵入を抑制する層である。電子輸送層は、１層からなる構造でもよいし、２層以上有する構造であってもよい。以下、一例として、電子輸送層を２層有する構造である場合について説明する。具体的には、第一の電子輸送層と、第一の電子輸送層及び光電変換層の間に設けられた第二の電子輸送層（「中間層」とも称する）と、を有する構造である。なお、電子輸送層が１層からなる構造である場合、第一の電子輸送層と同様の層であることが好ましい。

－第一の電子輸送層－
第一の電子輸送層は、金属酸化物の粒子を含有する層であることが好ましい。
金属酸化物としては、例えば、チタン、亜鉛、リチウム、及びスズ等の酸化物、並びにＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＡＺＯ、及びＧＺＯなどが挙げられる。これらの中でも、酸化亜鉛であることが好ましく、導電性を高めるためにドープされた酸化亜鉛であることがより好ましい。ドープされた酸化亜鉛としては、例えば、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、及びリチウムドープ酸化亜鉛などが挙げられる。なお、金属酸化物は、金属のアルコキシド等を原料とするものを用いてもよい。

金属酸化物の粒子の平均粒子径としては、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることがより好ましい。
金属酸化物の粒子の平均粒子径は、例えば、次のような方法により金属酸化物の粒子の粒子径を無作為に１００個以上測定し、これらの平均値を求めることで算出される。まず、金属酸化物の粒子を含む分散液を、マイクロピペットを用いてガラス製のネブライザーに移す。次に、ネブライザーから、ＴＥＭ用・コロジオン膜付きグリッドに噴霧させて分散液を散布する。ＰＶＤ法を用いて、グリッドをカーボン蒸着し、電子顕微鏡にて、金属酸化物の粒子の像を取得する。得られた像に画像処理を行い、金属酸化物の粒子の粒子径を測定する。なお、光電変換素子の断面を走査型透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察し、画像処理を用いて粒子認識を行うことで金属酸化物の粒子の粒子径を測定してもよい。また、レーザー回折・散乱法等により粒度分布の測定を行ってもよい。光電変換素子の断面出しの方法やＴＥＭによる観察、粒度分布の測定は公知の方法で行うことができる。

第一の電子輸送層の平均厚みは、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがより好ましい。

第一の電子輸送層の製造方法としては、例えば、金属酸化物の粒子と分散媒とを含む分散液を塗布して乾燥させる方法が挙げられる。分散媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１－プロパノール、２－メトキシエタノール、及び２－エトキシエタノール等のアルコール類、並びにこれらの混合物などが挙げられる。

－第二の電子輸送層（中間層）－
第二の電子輸送層は、アミン化合物を含有する層であることが好ましい。アミン化合物としては、第二の電子輸送層を設けることで光電変換素子の光電変換効率を向上させることができる材料であれば特に限定されないが、例えば、下記一般式（４）で表されるアミン化合物などを用いることが好ましい。

上記一般式（４）中、Ｒ_４及びＲ_５は、置換基を有してもよい炭素数が１以上４以下のアルキル基またはＲ_４及びＲ_５が結合する環構造を表し、置換基を有してもよい炭素数が１以上４以下のアルキル基であることが好ましく、置換基を有さない炭素数が１以上４以下のアルキル基であることがより好ましい。上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、及び水酸基などが挙げられる。また、上記環構造における炭素数は３以上６以下であることが好ましい。なお、Ｒ_４及びＲ_５が置換基を有してもよい炭素数が１以上４以下のアルキル基である場合、Ｒ_４及びＲ_５におけるアルキル基は同一でも異なってもよい。

上記一般式（４）中、Ｘは、炭素数６以上１４以下の２価の芳香族基又は炭素数が１以上４以下のアルキル基を表し、炭素数６以上１４以下の２価の芳香族基であることが好ましい。

上記一般式（４）中、Ａは、下記構造式（１）～（３）で表される置換基のいずれかを表し、構造式（１）で表される置換基であることが好ましい。

上記一般式（４）以外のアミン化合物としては、例えば、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルジエトキシメチルシラン、３－（２－アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３－（２－アミノエチルアミノ）プロピルジメトキシメチルシラン、３－（２－アミノエチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、トリメトキシ［３－（フェニルアミノ）プロピル］シラン、トリメトキシ［３－（メチルアミノ）プロピル］シラン、ビス［３－（トリメトシキシリル）プロピル］アミン、ビス［３－（トリエトシキシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（トリメトシキシリル）プロピル］エタン－１，２－ジアミンなどを挙げることができる。

第二の電子輸送層の製造方法としては、例えば、アミン化合物を含有する溶液をスピンコート法、ディッピング法などで付与して乾燥させる方法が挙げられる。

＜光電変換層＞
「光電変換層」とは、光を吸収することで電子及び正孔を発生させる層である。光電変換層は、２種以上の有機材料を含有し、具体的には、ドナー性有機材料（ｐ型有機半導体材料とも称する）とアクセプター性有機材料（ｎ型有機半導体材料とも称する）とを含有する。ドナー性有機材料およびアクセプター性有機材料は、それぞれ、複数種類の有機材料を用いてよく、これにより光電変換層が３種以上の有機材料を含有することが好ましい。また、光電変換層において、ドナー性有機材料及びアクセプター性有機材料は、混合されてバルクヘテロ構造を形成していることが好ましい。

－ドナー性有機材料－
ドナー性有機材料は、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が４．８ｅＶ以上５．７ｅＶ以下であるπ電子共役化合物であることが好ましく、５．１ｅＶ以上５．５ｅＶ以下であるπ電子共役化合物または５．２ｅＶ以上５．６ｅＶ以下であるπ電子共役化合物であることがより好ましい。
なお、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位は、光電子収量分光法による測定、サイクリックボルタンメトリー法による測定などによって求めることができる。具体的には、理研計器ＡＣ－３などの装置を用いて測定することができる。

ドナー性有機材料としては、例えば、各種の芳香族誘導体（例えば、チオフェン、フルオレン、カルバゾール、チエノチオフェン、ベンゾジチオフェン、ジチエノシロール、キノキサリン、ベンゾチアジアゾールなど）をカップリングさせた共役高分子、低分子共役化合物であるポルフィリン類およびフタロシアニン類などが挙げられる。また、ドナー性有機材料は、分子内に電子供与性部位と電子受容性部位とを有するドナーアクセプター連結系材料類等であってもよい。

ドナー性有機材料の数平均分子量（Ｍｎ）は、低分子である場合は、１０，０００以下であることが好ましく、５，０００以下であることがより好ましい。また、高分子である場合は、１０，０００以上であることが好ましい。

ドナー性有機材料の好ましい一例としては、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が５．１ｅＶ以上５．５ｅＶ以下であり且つ数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００以下である有機材料が挙げられる。このような有機材料としては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物などが挙げられる。

上記一般式（１）中、Ｒ_１は炭素数が２以上８以下のアルキル基を表す。

上記一般式（１）中、ｎは１以上３以下の整数を表す。

上記一般式（１）中、Ｙはハロゲン原子を表す。

上記一般式（１）中、ｍは０以上４以下の整数を表す。

上記一般式（１）中、Ｘは下記一般式（２）又は下記一般式（３）を表す。

上記一般式（２）中、Ｒ_２は直鎖又は分岐のアルキル基を表し、炭素数が２以上３０以下の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。

上記一般式（３）中、Ｒ_３は直鎖又は分岐のアルキル基を表し、炭素数が２以上３０以下の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。

ドナー性有機材料の好ましい他の一例としては、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が５．２ｅＶ以上５．６ｅＶ以下であり且つ数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００以上である有機材料が挙げられる。なお、この有機材料は、上記の、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が５．１ｅＶ以上５．５ｅＶ以下であり且つ数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００以下である有機材料と併用することが好ましい。

最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が５．２ｅＶ以上５．６ｅＶ以下であり且つ数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００以上である有機材料としては、例えば、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、チオフェン－ベンゾジチオフェン系共重合体、ポリフルオレン系重合体などが挙げられる。

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表す。２，１，３－ベンゾチアジアゾール－チオフェン系共重合体の具体例としては、下記一般式（５）～（８）などが挙げられる。なお、下記一般式（５）～（８）におけるｎは、それぞれ独立して、１以上１０００以下の整数を表す。

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表す。キノキサリン－チオフェン系共重合体の具体例としては、下記一般式（９）などが挙げられる。なお、下記一般式（９）におけるｎは、１以上１０００以下の整数を表す。

チオフェン－ベンゾジチオフェン系共重合体とは、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表す。チオフェン－ベンゾジチオフェン系共重合体の具体例としては、下記一般式（１０）～（１３）などが挙げられる。なお、下記一般式（１０）～（１３）におけるｎは、それぞれ独立して、１以上１０００以下の整数を表す。

－アクセプター性有機材料－
アクセプター性有機材料は、最低空軌道（ＬＵＭＯ）準位が３．５ｅＶ以上４．５ｅＶ以下であるπ電子共役化合物であることが好ましい。

アクセプター性有機材料としては、例えば、フラーレン又はその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸イミド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸イミド誘導体などが挙げられる。これらの中でも、フラーレン誘導体が好ましい。
フラーレン誘導体としては、例えば、Ｃ_６０、フェニル－Ｃ_６１－酪酸メチル（公知文献等において、ＰＣＢＭ、［６０］ＰＣＢＭ、又はＰＣ_６１ＢＭと記載されているフラーレン誘導体）、Ｃ_７０、フェニル－Ｃ_７１－酪酸メチル（公知文献等において、ＰＣＢＭ、［７０］ＰＣＢＭ、又はＰＣ_７１ＢＭと記載されているフラーレン誘導体）、下記一般式（１４）で表されるフラロピロリジン系フラーレン誘導体などが挙げられる。

上記一般式（１４）中、Ｙ_１及びＹ_２は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、Ｙ_１及びＹ_２が共に水素原子であることはない。また、上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びアラルキル基はいずれも、置換基を有していても有していなくてもよい。

上記一般式（１４）中、Ａｒは、アリール基を表す。但し、アリール基は置換基を有していても有していなくてもよい。

－光電変換層の平均厚み－
光電変換層の平均厚みは、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることがより好ましい。平均厚みが５０ｎｍ以上であることで、光電変換層の光吸収による生じるキャリア量が十分となる。また、平均厚みが４００ｎｍ以下であることで、光吸収により生じるキャリアの輸送効率低下が抑制される。
光電変換層の平均厚みは、例えば、次のような方法により光電変換層の厚みを無作為に９点で測定し、これらの平均値を求めることで算出される。まず、基材上に光電変換層を構成する材料を含む液体を塗布して乾燥させた後、溶剤で任意の点ふき取り、Ｂｒｕｋｅｒ社製ＤＥＫＴＡＫを用い、ふき取った場所の段差の高さを測定し、得られた測定値を厚みとする。なお、光電変換素子の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察することにより、光電変換層の平均厚みを測定してもよい。

－光電変換層におけるバルクへテロ接合の形成方法－
光電変換層は、上記の各有機材料を順次積層して平面的な接合界面を有する層としてもよいが、接合界面の面積を大きくするため、上記の各有機材料が三次元的に混在した構造を有するバルクへテロ接合を形成させることが好ましい。バルクヘテロ接合は、例えば、次のようにして形成する。
各有機材料が溶解性の高い材料である場合は、各有機材料を溶剤に溶かし、各有機材料が分子状で混合された溶液を作製し、塗布後に乾燥させて溶剤を除去することで形成する。この場合、更に加熱処理を行うことで各有機材料の凝集状態を最適化してもよい。
一方で、溶解性の低い有機材料を用いる場合は、一方の有機材料が溶解した溶液に他方の有機材料を分散させた液体を作製し、塗布後に乾燥させて溶剤を除去することで形成する。この場合、更に加熱処理を行うことで各有機材料の凝集状態を最適化してもよい。

－光電変換層の作製方法－
光電変換層の作製方法は、上記の各有機材料を含有する液体を付与する工程などを有する。付与方法としては、例えば、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、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、真空蒸着法などが挙げられる。これらの中から、厚み制御や配向制御など、作製しようとする光電変換層の特性に応じて適宜選択する。

例えば、スピンコート法を用いる場合、上記の各有機材料を５ｍｇ／ｍＬ以上４０ｍｇ／ｍＬ以下の濃度で含有する溶液を用いることが好ましい。なお、濃度とは、各有機材料を含む溶液の体積に対する各有機材料の合計質量を表す。上記濃度に設定することで均質な光電変換層を容易に作製することができる。

また、付与された各有機材料を含む液体から溶媒又は分散媒を除去するために、減圧下又は不活性雰囲気下（窒素、アルゴン雰囲気下）においてアニーリング処理を行ってもよい。アニーリング処理の温度は、４０℃以上３００℃以下であることが好ましく、５０℃以上１５０℃以下であることがより好ましい。なお、アニーリング処理を行うことで、積層した層間の界面において、各層を構成する材料が互いに浸透することで接触面積が増加し、短絡電流を増大させることができる場合があるため好ましい。

各有機材料を溶解又は分散させる溶媒又は分散媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、トルエン、キシレン、ｏ－クロロフェノール、アセトン、酢酸エチル、エチレングリコール、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、クロロナフタレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ－メチルピロリドン、及びγ－ブチロラクト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。また、これらの中でも、クロロベンゼン、クロロホルム、オルトジクロロベンゼンが特に好ましい。
なお、上記溶媒又は分散媒には各種添加剤を含有させてもよい。各種添加剤としては、例えば、ジヨードオクタン、オクタンジチオール等を用いることができる。

＜正孔輸送層＞
「正孔輸送層」とは、光電変換層で生じた正孔を輸送し、光電変換層で生じた電子の侵入を抑制する層である。正孔輸送層は、１層からなる構造でもよいし、２層以上有する構造であってもよい。以下、一例として、正孔輸送層を１層有する構造である場合について説明する。

正孔輸送層は、正孔輸送性を有する有機化合物及び無機化合物から選ばれる少なくとも１つを含有する層であることが好ましい。正孔輸送性を有する有機化合物としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホン酸）等の導電性高分子、及び芳香族アミン誘導体などが挙げられる。正孔輸送性を有する無機化合物としては、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、及び酸化銅（Ｉ）などが挙げられる。これら正孔輸送性を有する化合物の中でも、酸化モリブデン、酸化タングステン、及び酸化バナジウムが好ましい。

正孔輸送層の平均厚みは、２００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。

正孔輸送層の製造方法としては、例えば、正孔輸送性を有する化合物と溶媒又は分散媒とを含む液体を塗布して乾燥させる方法が挙げられる。塗布方法としては、スピンコート法、ゾルゲル法、スリットダイコート法、及びスパッタリング法などが挙げられる。

＜第二の電極＞
「第二の電極」とは、光電変換されて生じた正孔を捕集する電極である。第二の電極が光の入射面側に設けられている場合、第二の電極は、光電変換効率を高める観点から光透過性が高いことが好ましく、透明であることがより好ましい。但し、第二の電極が光の入射面の反対側に設けられている場合、光透過性及び透明性が低くてもよい。
第二の電極は、上記の第一の電極と同様のものを用いることができるため説明を省略する。

＜表面保護部＞
「表面保護部（層状である場合において「パッシベーション層」とも称される）」とは、第一の電極及び第二の電極のうち、光の入射面から遠い位置に設けられた電極である一方の電極と封止部材とが直接接触することを防止する部材であり、一方の電極と封止部材との間に設けられる部材である。また、表面保護部の形状は特に限定されないが、層状であることが好ましい。このような表面保護部が一方の電極上に設けられていることで（具体的には、一方の電極の光電変換層と対向していない非対向面と隣接するように設けられていることで）、外部から侵入してきた水又は酸素が一方の電極と接触することを抑制できるため、一方の電極において経時的に生じる腐食及び劣化等が抑制され、保管耐久性が向上する。また、封止部材を構成する接着部材が一方の電極と直接接触しないように光電変換素子を構成することができ、一方の電極を構成する材料が接着部材側に転写されることで生じる剥離の問題が抑制される。

表面保護部は、一方の電極における露出面を全て被覆していることが好ましい。一方の電極における露出面の全てが被覆されていることで、上記の表面保護部の機能がより向上する。なお、一方の電極における露出面とは、具体的には、一方の電極における非対向面及び側面などを表す。

表面保護部を構成する材料としては、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ_２Ｏ_３等の金属酸化物、ポリエチレン、フッ素系コーティング剤、ポリパラキシリレン等のポリマーなどが挙げられる。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。また、これらの中でも、フッ素系コーティング剤が好ましい。
フッ素系コーティング剤を用いる場合、表面保護部を構成する材料としては、フッ素系シラン化合物（「含フッ素シラン化合物」とも称される）に由来する化合物が挙げられる。これは、言い換えると、表面保護部を形成するための材料としてフッ素系シラン化合物を用いることを表す。フッ素系シラン化合物は、一方の電極を構成し得る種々の金属又は金属酸化物等との反応性が高いため、一方の電極上に均一平坦かつ薄膜の表面保護部を形成することができる。このような薄膜状の表面保護部を形成可能であることで、表面保護部のフレキシブル性が向上し、光電変換素子を屈曲する場合であっても、表面保護部の損壊が抑制され、結果として光電変換素子の第一の電極における電極の剥離及び保管耐久性の低下が抑制される。また、フッ素系シラン化合物に由来する化合物を含有する表面保護部は、高度な撥水性、防汚性、耐候性、及び耐摩耗性を有する。また、フッ素系シラン化合物は、フッ素系有機溶媒ではなく、非フッ素系有機溶媒に溶解させて使用できる点を考慮すると取り扱い性にも優れる。
なお、フッ素系シラン化合物とは、アルコキシシリル基を有するフッ素含有化合物である。アルコキシシリル基は、ケイ素原子にアルコキシ基が１～３個結合している基であれば特に制限されず、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。また、表面保護部を構成するフッ素系シラン化合物に由来する化合物は、上記の通り、フッ素系シラン化合物が一方の電極と反応することで一方の電極と化学的に結合していてもよい。すなわち、表面保護部は、一方の電極と化学的に結合していない独立した部材である場合に限定されず、一方の電極と機能的に相違していれば一方の電極と化学的に結合していてもよい。

フッ素系シラン化合物としては、例えば、下記一般式（Ａ）で表される化合物を用いることが好ましい。一般式（Ａ）で表される化合物を用いることで、光電変換素子において電極の剥離及び保管耐久性の低下がより抑制される。

（一般式（Ａ）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立して炭素数１以上４以下の１価の炭化水素基を表し、ａは２以上３以下の整数を表し、ｐは１以上２以下の整数を表し、ｑは０以上５以下の整数を表し、ｍは１以上３以下の整数を表し、ｎは２以上４以下の整数を表し、ｐ＋ｑ＋２ｍ＋ｎは５以上１４以下の整数である。）

表面保護部の平均厚みは、１μｍ以下であることが好ましい。１μｍ以下であることで、表面保護部のフレキシブル性がより向上し、光電変換素子を屈曲する場合であっても、表面保護部の損壊が抑制され、結果として光電変換素子における第一の電極の剥離及び保管耐久性の低下がより抑制される。表面保護部の平均厚みの測定方法は、特に限定されず適宜公知の方法で測定することができるが、例えば、触針式薄膜段差計、白色干渉顕微鏡、原子間力顕微鏡などを用いて測定することができる。また、表面保護部の異なる５箇所以上の場所で厚みを測定し、これらの平均値を採用する。
なお、従来は、表面保護部を構成する材料として、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ_２Ｏ_３等の金属酸化物、ポリエチレン、フッ素系コーティング剤、ポリパラキシリレン等のポリマーなどが用いられてきた。しかし、これらの従来材料は、表面保護部を薄く形成することが製造上困難であり、具体的には１μｍ以下にすることが特に困難であり、表面保護部のフレキシブル性が不十分であった。これにより、従来材料で形成された表面保護部を有する光電変換素子を屈曲させた場合、曲げ応力により表面保護部にクラックが発生し、そこから水や酸素が侵入可能となり、保管耐久性が低下していた。この点、表面保護部を構成する材料としてフッ素系シラン化合物に由来する化合物を用いた場合、表面保護部の平均厚みを１μｍ以下にすることが容易となり、表面保護部のフレキシブル性が向上し、保管耐久性が向上する。

表面保護部の製造方法としては、例えば、手塗り法、ノズルフローコート法、ディッピング法、スプレー法、リバースコート法、フローコート法、スピンコート法、ロールコート法などが挙げられる。

＜封止部材＞
「封止部材」とは、水および酸素などの外部物質が光電変換素子内部へ侵入して上記各層と接触することを抑制する部材である。封止部材は、一方の電極側から、封止部材を他の部材と接着可能にする接着部材と、外部物質が光電変換素子内部へ侵入することを抑制するガスバリア部材と、を順次有することが好ましく、これら部材が一体化したフィルム状の部材であることがより好ましい。なお、「順次」とは、これら部材が全体として上記の順で並んでいればよく、接着部材とガスバリア部材との間に他の部材又は層などが挿入されていてもよい。また、封止部材が光の入射面の反対側に設けられている場合、封止部材は光透過性又は透明性を有していなくてもよい。なお、封止部材は光電変換素子の最外部を構成する部材であることが好ましく、この場合、封止部材を構成する各部材（接着部材及びガスバリア部材等）も少なくとも一部が外部に対して露出している。

ガスバリア部材に要求される機能は、一般的に水蒸気透過量及び酸素透過量などで表現される。ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法準拠に準拠する一日あたりの水蒸気透過量は、例えば、１０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、低ければ低いほど好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ７１２６－２に準拠する一日あたりの酸素透過量は、例えば、１ｃｍ^３／ｍ^２・aｔｍ以下であることが好ましく、低ければ低いほど好ましい。

ガスバリア部材は、一方の電極側から、金属層及び基材（前述した光電変換素子を構成する基材とは区別され、「封止基材」と称してもよい）を順次有する。ガスバリア部材が金属層を有することで、後述する通り、製造される光電変換素子において電気不良が生じる場合があるが、本発明の構成を適用することで電気不良の発生を抑制することができる。なお、「順次」とは、金属層及び基材が全体として上記の順で並んでいればよく、金属層及び基材の間に他の部材又は層などが挿入されていてもよい。
金属層は、金属薄膜を表し、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、及びニッケル等の金属により形成される薄膜などが挙げられるが、アルミニウムの薄膜であることが好ましい。
基材は、封止部材を構成する各層（金属層、絶縁層など）を支持する部材である。また、基材は、光電変換素子の用途の幅を広げる観点からフレキシブル性が高いことが好ましい。基材の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、及びポリエーテルエーテルケトン等の樹脂フィルム、並びに薄膜ガラス（厚さが２００μｍ以下のガラス）などが挙げられる。これら材料の中でも、易製造性及びコストの観点から、ポリエステル及びポリイミドの樹脂フィルム、並びに薄膜ガラスが好ましい。樹脂フィルム又は薄膜ガラスを基材の材料として用いる場合、基材の厚さは２００μｍ以下であることが好ましい。基材の厚さが２００μｍ以下であることでフレキシブル性が向上し、光電変換素子を屈曲する場合であっても耐久性が向上する。なお、基材の厚さは、公知の手段により測定することができ、例えば、接触式厚み計などを用いて測定することができる。

接着部材は、上記の通り、封止部材を他の部材と接着可能にする機能を有するが、更に、一方の電極とガスバリア層における金属層とが電気的に接続されることを抑制する絶縁層としての機能も有する。そのため、本開示における説明では、接着部材を絶縁層とも称する。但し、接着部材と絶縁層が別の構成として用いられる場合を排除するものではない。
接着部材（絶縁層）の材料は、例えば、有機電界発光素子及び有機トランジスタ等の封止に用いられる一般的な材料を使用することができる。具体的には、感圧接着性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂などが挙げられる。これらの中でも、封止工程で加熱する必要がない、感圧接着性樹脂が好ましい。一方で、感圧接着性樹脂を用いた場合、封止部材を他の部材と接着させて光電変換素子を形成するときに、加圧しながら接着させる必要があるため、後述する通り、製造される光電変換素子において電気不良が生じる場合があるが、本発明の構成を適用することで電気不良の発生を抑制することができる。なお、接着部材の材料の具体的例としては、エチレン－酢酸ビニル共重合体樹脂、スチレン－イソブチレン樹脂、炭化水素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。これら樹脂の主鎖、分岐鎖、末端における化学修飾、分子量の調整等によって、各種接着特性を得ることができる。

＜ＵＶカット層＞
「ＵＶカット層」とは、光の入射面側に設けられ、ＵＶ光による光電変換素子の劣化を抑制する層である。ＵＶカット層は、ＵＶ光を吸収するフィルム状の部材であることが好ましい。また、ＵＶカット層は、光の入射面側に位置する基材上に設けられていることが好ましい。

ＵＶカット層に要求される機能は、一般的に光透過率などで表現される。波長３７０ｎｍ以下の光に対する光透過率は、例えば、１％未満であることが好ましい。また、波長４１０ｎｍ以下の光に対する光透過率は、例えば、１％未満であることが好ましい。

＜ガスバリア層＞
「ガスバリア層」とは、水および酸素などの外部物質が光電変換素子内部へ侵入することを抑制する層である。ガスバリア層は、連続膜であることが好ましい。また、ガスバリア層は、基材（素子基材）と隣接して設けられることが好ましく、他方の電極と基材との間に設けられることがより好ましい。なお、ガスバリア層が基材と隣接して設けられている場合、本開示では、ガスバリア層を、基材（素子基材）を構成する一構成とみなす。

ガスバリア層に要求される機能は、一般的に水蒸気透過量及び酸素透過量などで表現される。ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法に準拠する一日あたりの水蒸気透過量は、例えば、１０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、低ければ低いほど好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ７１２６－２に準拠する一日あたりの酸素透過量は、例えば、１ｃｍ^３／ｍ^２・aｔｍ以下であることが好ましく、低ければ低いほど好ましい。

ガスバリア層の材料としては、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＡｌを含む材料、及びシロキサン系材料などが挙げられる。

＜その他の層＞
光電変換素子は、更に必要に応じて、絶縁性多孔質層、劣化防止層、保護層などのその他の層を有してもよい。

＜有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子の構成＞

光電変換素子の構成の一例について図１～３を用いて説明する。図１は、光電変換素子の一例を示す俯瞰概略図である。図２は、光電変換素子の一例を示す断面概略図である。図３は、図２に示す光電変換素子の左端における封止領域を拡大した断面概略図である。

図１の俯瞰概略図に示す通り、光電変換素子１は、光電変換可能な領域である光電変換領域２、光電変換領域２を取り囲む封止領域３、及び端子等のその他部材が設けられたその他領域４を有する。

図２の断面概略図に示す通り、光電変換素子１は、光電変換領域２において、積層方向ｚに沿って、光の入射面側から順に、ＵＶカット層１１、基材（素子基材）１２、第一の電極１３、第一の電子輸送層１４、第二の電子輸送層（中間層）１５、光電変換層１６、正孔輸送層１７、第二の電極１８、表面保護部（パッシベーション層）１９、及び封止部材２０を積層した構造（以降、「構造Ａ」とも称する）を有する。また、光電変換素子１は、封止領域３において、積層方向ｚに沿って、光の入射面側から順に、ＵＶカット層１１、基材（素子基材）１２、第一の電極１３、及び封止部材２０を積層した構造を有する。このとき、封止部材２０は、接着部材（絶縁層）２１及びガスバリア部材２２を有し、ガスバリア部材２２は、金属層２３及び基材（封止基材）２４を有する。また、封止部材２０は、第一の電子輸送層１４、第二の電子輸送層（中間層）１５、光電変換層１６、正孔輸送層１７、第二の電極１８、及び表面保護部（パッシベーション層）１９を内包し、且つ表面保護部１９（パッシベーション層）及び第一の電極１３における封止領域３と接着している。なお、光電変換素子１において、第一の電極１３は上記の「他方の電極」に相当し、第二の電極１８は上記の「一方の電極」に相当する。また、光電変換素子１は、更に、別の光電変換素子と直列又は並列に電気的に接続されるための接続部などを有していてもよい。また、積層方向ｚは、光電変換素子における各層の面（ｘｙ面）に対して垂直な方向を表す。また、光電変換素子における各層の面（ｘｙ面）に含まれる方向を面方向と表す。

なお、構造Ａを有する光電変換素子１の光電変換領域２における第一の電極１３から第二の電極１８までの積層順は、上記の通り、この順に限られない。具体的には、光電変換素子１は、光電変換領域２において、積層方向ｚに沿って、光の入射面側から順に、ＵＶカット層１１、基材（素子基材）１２、第二の電極１３、正孔輸送層１４、光電変換層１５、第二の電子輸送層（中間層）１６、第一の電子輸送層１７、第一の電極１８、表面保護部（パッシベーション層）１９、及び封止部材２０を積層した構造（以降、「構造Ｂ」とも称する）であってもよい。このとき、封止部材２０は、正孔輸送層１４、光電変換層１５、第二の電子輸送層（中間層）１６、第一の電子輸送層１７、第一の電極１８、及び表面保護部（パッシベーション層）１９を内包し、且つ表面保護部１９（パッシベーション層）及び第二の電極１３における封止領域３と接着している。なお、光電変換素子１において、第二の電極１３は上記の「他方の電極」に相当し、第一の電極１８は上記の「一方の電極」に相当する。
本開示では、図１～２に示す通り、構造Ａを有する光電変換素子を一例として主に説明するが、当業者であれば、かかる説明から構造Ｂを有する光電変換素子について容易に理解できる。

次に、図３の断面概略図を用い、接着部材（絶縁層）２１、金属層２３、及び基材（封止基材）２４の関係について説明する。図３は、図２に示す光電変換素子１の左端における封止領域３を拡大した断面概略図であり、光電変換領域２の表示は省略されている。図３に示す通り、光電変換素子の面方向における端部は、積層方向ｚに沿って、光の入射面側から順に、ＵＶカット層１１、基材（素子基材）１２、他方の電極である第一の電極１３、接着部材（絶縁層）２１、金属層２３、及び基材（封止基材）２４を積層した構造を有する。また、図３に示す通り、封止部材２０の面方向における端部において、接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さは金属層２３の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層２３の面方向における長さは基材（封止基材）２４の面方向における長さより長い。

封止部材２０の面方向における端部において、接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さは金属層２３の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層２３の面方向における長さは基材（封止基材）２４の面方向における長さより長いことは、例えば、次のようにして求める。まず、図３と同様に、光電変換素子において、積層方向ｚを含む断面を形成する。次に、接着部材（絶縁層）２１、金属層２３、及び基材（封止基材）２４のうち封止部材２０の面方向において最も突出しているものの端部から、接着部材（絶縁層）２１、金属層２３、及び基材（封止基材）２４の各層厚の和の３～５倍程度内側の位置を決定し、当該位置を通り且つ積層方向ｚと並行な基準線Ｌ_０を設定する（但し、基準線Ｌ_０は接着部材（絶縁層）２１、金属層２３、及び基材（封止基材）２４のうち封止部材２０の面方向において最も突出していないものの端部より内側になるようにする）。次に、基準線Ｌ_０と接着部材（絶縁層）２１の面方向における端部との間の最大の長さＬ_２１、基準線Ｌ_０と金属層２３の面方向における端部との間の最大の長さＬ_２３、及び基準線Ｌ_０と基材（封止基材）２４の面方向における端部との間の最大の長さＬ_２４、をそれぞれ測定する。次に、別の断面を形成すること等により計測位置を変え、３回以上長さＬ_２１、Ｌ_２３、Ｌ_２４、をそれぞれ測定し、これらをそれぞれ平均化して得られた値を採用する。このとき、長さＬ_２１が長さＬ_２３と同一である場合又は長さＬ_２１が長さＬ_２３より大きい場合、封止部材２０の面方向における端部において、接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さは金属層２３の面方向における長さ以上であると判断する。同様に、長さＬ_２３が長さＬ_２４より大きい場合、封止部材２０の面方向における端部において、金属層２３の面方向における長さは基材（封止基材）２４の面方向における長さより長いと判断する。また、本開示では、長さＬ_２１及び長さＬ_２３の差を△１と表し、長さＬ_２３及び長さＬ_２４の差を△２と表す。なお、断面は電子顕微鏡等を用いることで観察することができる。

次に、接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さが金属層２３の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層２３の面方向における長さが基材（封止基材）２４の面方向における長さより長い構成が好ましい理由について、本発明に含まれる図３に示す構成と、本発明に含まれない図４及び図５に示す構成と、を用いて説明する。図４は、本発明に含まれない光電変換素子の封止領域を拡大した断面概略図である。図５は、本発明に含まれない光電変換素子の封止領域を拡大した断面概略図である。
図４に示すように、封止部材２０の面方向において金属層２３の面方向における長さが接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さより長い場合において、光電変換素子の製造時又は使用時などに圧力が印加されることがある。このとき、図４に示す通り、金属層２３の左端に圧力Ｆが印加された場合、金属層２３が他方の電極である第一の電極１３の方向（積層方向ｚの負の方向）に変形することで、金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が接近又は接触し得る。金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が接近又は接触すると、光電変換素子は電気的不良（例えば、ショート）を生じる課題がある。
また、図５に示すように、封止部材２０の面方向において基材（封止基材）２４の面方向における長さが金属層２３の面方向における長さ以上である場合において、光電変換素子の製造時又は使用時などに圧力が印加されることがある。このとき、図５に示す通り、基材（封止基材）２４の左端に圧力Ｆが印加された場合、基材（封止基材）２４に印加された圧力が金属層２３の左端にも印加され、金属層２３の左端が接着部材（絶縁層）２１中を他方の電極である第一の電極１３の方向（積層方向ｚの負の方向）に潜り込むように変形することで、金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が接近又は接触し得る。金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が接近又は接触すると、光電変換素子は電気的不良（例えば、ショート）を生じる課題がある。
これに対し、本発明は、図３に示すように、封止部材２０の面方向において接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さは金属層２３の面方向における長さ以上であり、これにより、光電変換素子の製造時又は使用時などに圧力が印加されたとしても、金属層２３が他方の電極である第一の電極１３の方向（積層方向ｚの負の方向）に変形することが抑制され、結果として、電気的不良の発生が抑制される光電変換素子を提供することができる。また、本発明は、図３に示すように、封止部材２０の面方向において金属層２３の面方向における長さは基材（封止基材）２４の面方向における長さより長く、これにより、光電変換素子の製造時又は使用時などに圧力が印加されることで基材（封止基材）２４に圧力が印加されたとしても、金属層２３の左端に基材（封止基材）２４に印加された圧力が伝わることが抑制され、金属層２３の左端が接着部材（絶縁層）２１中を他方の電極である第一の電極１３の方向（積層方向ｚの負の方向）に潜り込むように変形することが抑制され、結果として、電気的不良の発生が抑制される光電変換素子を提供することができる。

なお、上記の光電変換素子の製造時に圧力が印加される場合の一例としては、接着部材（絶縁層）２１を構成する材料が感圧接着性樹脂であって、封止部材２０を他の部材と接着させて光電変換素子を形成するときに加圧が必要となる場合などが挙げられる。

なお、光電変換素子における電気的不良（例えば、ショート）は、上記の通り、金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が接近又は接触することで生じる。すなわち、金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が近い位置にあるほど電気的不良（例えば、ショート）が生じやすくなるため、そのような構成を有する光電変換素子である場合、本発明の構成を有することがより効果的になる。
金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が近い位置にある場合の一例としては、図３に示すように、光電変換素子の面方向における端部において、積層方向ｚに沿って、他方の電極である第一の電極１３、接着部材（絶縁層）２１、金属層２３、及び基材（封止基材）２４が順次積層された構造を有する場合、言い換えると、他方の電極である第一の電極１３と金属層２３とが接着部材（絶縁層）２１を介して隣接している場合が挙げられる。
金属層２３及び他方の電極である第一の電極１３が近い位置にある場合の他の例としては、封止部材２０の面方向における端部において、接着部材（絶縁層）２１の層厚（図３に示すＴ_２１）が小さい場合が挙げられる。接着部材（絶縁層）２１の層厚（Ｔ_２１）としては、例えば、５０．０μｍ以下にすることができる。

本実施形態では、上記の通り、封止部材２０の面方向において接着部材（絶縁層）２１の面方向における長さは金属層２３の面方向における長さ以上であるが（長さＬ_２１が長さＬ_２３と同一である又は長さＬ_２１が長さＬ_２３より大きいが）、具体的には、突出の程度を表す△１（長さＬ_２１及び長さＬ_２３の差）は、０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、０μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましく、０μｍ以上５μｍ以下であることが更に好ましい。上記範囲であることにより電気的不良の発生がより抑制される光電変換素子を提供することができる。
また、本実施形態では、上記の通り、封止部材２０の面方向において金属層２３の面方向における長さは基材（封止基材）２４の面方向における長さより長いが（長さＬ_２３が長さＬ_２４より大きいが）、具体的には、突出の程度を表す△２（長さＬ_２３及び長さＬ_２４の差）は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましく、０．９μｍ以上であることが更に好ましく、１．０μｍ以上であることが特に好ましい。また、△２は、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。上記範囲であることにより電気的不良の発生がより抑制される光電変換素子を提供することができる。

＜＜有機薄膜太陽電池に係る光電変換モジュール＞＞
「光電変換モジュール」とは、電気的に接続されている複数の光電変換素子を有するものである。電気的な接続は、光電変換素子が直列に接続されている場合及び並列に接続されている場合のいずれであってもよい。また、光電変換モジュールは、直列に接続されている複数の光電変換素子および並列に接続されている複数の光電変換素子の両方を有していてもよい。なお、本開示における「接続」は、いずれも、物理的な接続に限定されず、電気的な接続も含まれるものとする。

光電変換モジュールは、複数の光電変換素子と、光電変換素子間を電気的に接続する接続部と、を有し、必要に応じてその他部材を有する。言い換えると、光電変換モジュールは、少なくとも、第一の光電変換素子と、第一の光電変換素子と隣接する第二の光電変換素子と、第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子を電気的に接続する接続部と、を有し、必要に応じてその他部材を有する。なお、光電変換素子および接続部は、機能上区別される部材であればよく、光電変換素子および接続部がそれぞれ独立した部材であってもよいが、光電変換素子および接続部が連続的または一体的に設けられた部材であってもよい。例えば、光電変換素子の一構成である電極等と接続部とが、それぞれ独立した部材であってもよいが、連続的または一体的に設けられた部材であってもよい。

＜＜有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子、光電変換モジュールの製造方法＞＞
光電変換モジュールの製造方法の一例について説明することで、同時に、光電変換素子の製造方法の一例についても説明する。なお、本開示では、図２に示すような構造Ａを有する光電変換素子の製造方法の一例について説明するが、当業者であれば、かかる説明から構造Ｂを有する光電変換素子の製造方法の一例について容易に理解できる。

光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、例えば、基材上にガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程と、ガスバリア層を有する基材上に第一の電極を形成する第一の電極形成工程と、第一の電極上に電子輸送層を形成する電子輸送層形成工程と、電子輸送層上に光電変換層を形成する光電変換層形成工程と、電子輸送層及び光電変換層を貫通する貫通部を形成する貫通部形成工程と、光電変換層上に正孔輸送層を形成し且つ貫通部における第一の電極、電子輸送層、及び光電変換層の露出表面を正孔輸送層の材料で被覆する正孔輸送層形成工程と、正孔輸送層上に第二の電極を形成し且つ貫通部を第二の電極の材料で充填して貫通構造を形成する第二の電極形成工程と、第二の電極上に表面保護部を形成する表面保護部形成工程と、電子輸送層から表面保護部までの積層物における外周部を除去することで第一の電極における封止領域を形成する封止領域形成工程と、封止部材に電子輸送層から表面保護部までの積層物を内包させ且つ表面保護部及び封止領域と接着させる封止部材形成工程と、封止部材の面方向における端部において絶縁層、金属層、及び基材（封止基材）が上記の形状となるように整形する封止部材整形工程と、を有し、必要に応じて、ＵＶカット層形成工程などのその他工程等を有する。

＜ガスバリア層形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、基材上にガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程を有することが好ましい。なお、基材自体がガスバリア性を有する場合、ガスバリア層は形成しなくてもよい。

＜第一の電極形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、ガスバリア層を有する基材上に第一の電極を形成する第一の電極形成工程を有することが好ましい。なお、基材がガスバリア層を有さない場合は、基材上に第一の電極を形成してもよい。
第一の電極を形成する方法は、第一の電極に関する説明において記載した通りである。

＜電子輸送層形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、第一の電極上に電子輸送層を形成する電子輸送層形成工程を有することが好ましい。また、電子輸送層として第一の電子輸送層および第二の電子輸送層（中間層）を有する場合は、電子輸送層形成工程は、第一の電極上に第一の電子輸送層を形成する第一の電子輸送層形成工程と、第一の電子輸送層上に第二の電子輸送層を形成する第二の電子輸送層形成工程と、を有することが好ましい。
電子輸送層を形成する方法は、電子輸送層に関する説明において記載した通りである。

＜光電変換層形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、電子輸送層上に光電変換層を形成する光電変換層形成工程を有することが好ましい。
光電変換層を形成する方法は、光電変換層に関する説明において記載した通りである。

＜貫通部形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、電子輸送層及び光電変換層を貫通する貫通部を形成する貫通部形成工程を有することが好ましい。本開示において貫通部とは空孔を表し、図２に示すような構造Ａを有する光電変換素子であれば電子輸送層及び光電変換層を貫通する空孔を表す。貫通部の形状および大きさ等は、光電変換素子間を電気的に接続可能である限り限定されないが、例えば、光電変換モジュールを第二の電極側から平面視した場合にライン状または円形状になる形状が挙げられ、光電変換素子の断面を観察した場合に長方形または正方形になる形状が挙げられる。この貫通部により各層が分割されて複数の光電変換素子が形成される。
貫通部を形成する方法としては、例えば、レーザーデリーションやメカニカルスクライブなどが挙げられる。

＜正孔輸送層形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、光電変換層上に正孔輸送層を形成し且つ貫通部における第一の電極、電子輸送層、及び光電変換層の露出表面を正孔輸送層の材料で被覆する正孔輸送層形成工程を有することが好ましい。
正孔輸送層を形成する方法は、正孔輸送層に関する説明において記載した通りである。

＜第二の電極形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、正孔輸送層上に第二の電極を形成し且つ貫通部を第二の電極の材料で充填して貫通構造を形成する第二の電極形成工程を有することが好ましい。本開示において貫通構造とは貫通部の内部を満たす構造体を表し、図２に示すような構造Ａを有する光電変換モジュールであれば正孔輸送層の材料および第二の電極の材料で形成される構造体を表す。この貫通構造が、光電変換素子間を接続する接続部として機能する。
第二の電極を形成する方法は、第二の電極に関する説明において記載した通りである。

＜表面保護部形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、第二の電極上に表面保護部を形成する表面保護部形成工程を有することが好ましい。
表面保護部を形成する方法は、表面保護部に関する説明において記載した通りである。

＜封止領域形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、電子輸送層から表面保護部までの積層物（電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、第二の電極、及び表面保護部の積層物）における外周部を除去することで第一の電極を露出させて、第一の電極上に封止領域を形成する封止領域形成工程を有することが好ましい。
外周部を除去する方法としては、例えば、レーザーデリーション及びメカニカルスクライブなどが挙げられる。

＜封止部材形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、封止部材に各種積層物（電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、第二の電極、及び表面保護部の積層物）を内包させ且つ表面保護部及び封止領域と接触させることで接着させる封止部材形成工程を有していてもよい。また、封止部材形成工程は、接着部材を先に塗布し、続いてガスバリア部材を接着部材上に貼ることで行ってもよいし、事前に接着部材をガスバリア部材に塗布しておいたものを貼ることで行ってもよい。
なお、封止部材は、光電変換素子における上記積層物を内包するが、本製造方法にて説明した通り、封止部材が光電変換モジュールを内包することで、結果として光電変換素子における上記積層物が内包される態様であってもよい。言い換えると、各光電変換素子において上記積層物が内包される態様に限らない。

＜封止部材整形工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、封止部材の面方向における端部において、絶縁層の面方向における長さが金属層の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層の面方向における長さが基材（封止基材）の面方向における長さより０．１μｍ以上長くなるように封止部材を整形する。
封止部材を上記形状に整形する方法としては、例えば、レーザーデリーション及びメカニカルスクライブなどが挙げられる。なお、本整形は、封止部材を他の部材と接着させる前に行ってもよいし、接着後に行ってもよい。

＜ＵＶカット層形成工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、必要に応じて、光の入射面側にＵＶカット層を形成するＵＶカット層形成工程を有していてもよい。

＜その他工程＞
光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法は、必要に応じて、絶縁性多孔質層形成工程、劣化防止層形成工程、保護層形成工程等を有していてもよい。

＜有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子、光電変換モジュールの製造方法の具体例＞
図６Ａから図６Ｍを用いて、光電変換素子を有する光電変換モジュールの製造方法の一例を詳細に説明する。図６Ａから図６Ｍは、光電変換モジュールの製造方法の一例を示す概略図である。
図６Ａに示すように、まず、ガスバリア性を有する基材１２上に第一の電極１３（他方の電極）を形成する。一つの基材１２上に複数の光電変換素子を形成する場合、図６Ｂに示すように、形成した第一の電極１３の一部を消失させ、第一の分割部１３’を形成する。このとき、分割部１３’の左側に形成されることになる光電変換素子を第一の光電変換素子と称し、分割部１３’の右側に形成されることになる光電変換素子を第二の光電変換素子と称する。次に、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、基材１２及び第一の電極１３上に第１の電子輸送層１４及び第２の電子輸送層（中間層）１５を形成する。次に形成した第２の電子輸送層１５上に、図６Ｅに示すように、光電変換層１６を形成する。光電変換層１６を形成した後、図６Ｆに示すように、第一の電極１３上に形成した第１の電子輸送層１４及び第２の電子輸送層１５と、光電変換層１６と、を貫通するよう所定の領域を除去し、貫通部１６’を形成する。貫通部１６’を形成した後、図６Ｇ及び図６Ｈに示すように、正孔輸送層１７及び第二の電極１８を形成する。また、正孔輸送層１７及び第二の電極１８の形成に伴い、貫通部１６’に正孔輸送層の材料および第二の電極の材料からなる構造体である接続部１８’が形成される。一つの基材１２上に複数の光電変換素子を形成する場合、図６Ｉに示すように、第一の光電変換素子における第二の電極１８（一方の電極）及び第二の光電変換素子における第二の電極１８（一方の電極）の間において、第二の電極１８と、正孔輸送層１７と、を貫通するよう所定の領域を除去し、第二の分割部１３’’を形成する。次に、図６Ｊに示すように、第二の電極１８上に表面保護部１９を形成する。このとき、表面保護部１９の形成に伴って、第二の分割部１３’’に表面保護部を構成する材料を含有する構造体（本構造体も分割部の一構成であるとする）が形成される。なお、上記構造体（分割部）は、図６Ｊに示すように、第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子における各表面保護部１９と連続する。また、上記構造体（分割部）は、図６Ｊに示すように、第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子における各第二の電極１８（一方の電極）の側面と、第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子における各正孔輸送層１７の側面と、光電変換層１６と、接触している。表面保護部を構成する材料と同様の上記構造体（分割部）が上記側面及び光電変換層と接触して被覆していることで、外部から侵入してきた水又は酸素が光電変換層等の各層と接触することを抑制できるため、光電変換層等の各層において経時的に生じる腐食及び劣化等が抑制され、保管耐久性が向上する。次に、図６Ｋに示すように、電子輸送層１４から表面保護部１９までの積層物における外周部を除去することで第一の電極１３を露出させて、第一の電極１３上に封止領域を形成し、更に、封止部材２０で電子輸送層から表面保護部までの積層物を内包させ且つ表面保護部及び封止領域と接触させることで接着させる。次に、封止部材２０の面方向における端部において、絶縁層、金属層、及び基材が上記形状になるように封止部材を整形する。

＜＜色素増感太陽電池に係る光電変換素子＞＞
上記の有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子以外の例として、色素増感太陽電池に係る光電変換素子について説明する。
光電変換素子は、少なくとも、第一の電極、光電変換層、及び第二の電極を順次有する。また、光電変換層は、電子輸送部、光増感化合物、及び正孔輸送部を有する。
また、光電変換素子は、表面保護部を有してもよい。表面保護部は、第一の電極及び第二の電極から選ばれる一方の電極の光電変換層と対向していない面と隣接して設けられている。
また、光電変換素子は、封止部材を有する。封止部材は、表面保護部と隣接して設けられることが好ましく、表面保護部、一方の電極、及び光電変換層を内包する。
また、光電変換素子は、必要に応じて、基材（素子基材）などを有する。基材（素子基材）は、他方の電極の光電変換層と対向していない面側において、他方の電極と隣接して設けられていることが好ましい。
すなわち、光電変換素子は、一例として、基材（素子基材）、第一の電極、光電変換層、第二の電極、表面保護部、及び封止部材が順次積層された構成を有する。以降において、各構成について説明するが、基材（素子基材）、第一の電極、第二の電極、表面保護部、及び封止部材については、上記の有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子における構成と同様のものを用いることができるため、説明を省略する。

＜光電変換層＞
光電変換層は、電子を輸送する電子輸送部、光を吸収し電荷を発生する光増感化合物、及び正孔を輸送する正孔輸送部を有する。

－電子輸送部－
電子輸送部は、光増感化合物で生成された電子を輸送する。

電子輸送部は、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。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部を構成する半導体粒子の表面に、光増感化合物が化学的あるいは物理的に吸着される。

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。電子輸送部の電子輸送性材料が酸化チタンであると、導電帯（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｂａｎｄ）が高く、高い開放電圧が得られる。また、屈折率が高く、光閉じ込め効果により高い短絡電流が得られる。更に、誘電率が高く、移動度が高くなることで、高い曲線因子が得られる点で有利である。
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。

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。

電子輸送部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。電子輸送部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。

－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、電子輸送部を構成する半導体材料の表面に吸着される。

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るが、例えば、光増感化合物として公知の金属錯体化合物、クマリン化合物、ポリエン化合物、インドリン化合物、及びチオフェン化合物などが挙げられる。
また、光増感化合物としては、下記一般式（１５）で表される化合物及び下記一般式（１６）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つが用いられることが好ましい。

ただし、一般式（１５）中、Ａｒ_１及びＡｒ_２は、置換基を有していてもよいアリール基を表す。Ｒ_１及びＲ_２は、炭素数４～１０の直鎖又は分岐状のアルキル基を表す。Ｘは、下記構造式で表されるいずれかの置換基を表す。

ただし、一般式（１６）中、ｎは０又は１の整数を表す。Ｒ_３は、置換基を有していてもよいアリール基、又は下記の構造式で表されるいずれかの置換基を表す。

上記一般式（１５）で表される光増感化合物の中でも、下記一般式（１７）で表される化合物は、低照度光でも高出力が得られることから更に好ましく用いられる。

ただし、一般式（１７）中、Ａｒ_４及びＡｒ_５は、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよいナフチル基を表す。Ａｒ_６は、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよいチオフェン基を表す。

－正孔輸送部－
正孔輸送部は、正孔を輸送する機能を有していれば、公知の材料を用いることができ、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、無機正孔輸送材料、有機正孔輸送材料などが挙げられる。これらの中でも、電解液やゲル電解質を用いることも可能であるが、固体電解質が好ましく、有機正孔輸送材料がより好ましい。

有機正孔輸送性材料としては、例えば、オキサジアゾール化合物、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、オキサジアゾール化合物、テトラアリールベンジジン化合物、スチルベン化合物、スピロ型化合物等を挙げることができる。これらの中でもスピロ型化合物がより好ましい。

スピロ型化合物としては、例えば、下記一般式（１８）で表される化合物が好ましい。

ただし、一般式（１８）中、Ｒ_３１～Ｒ_３４は、それぞれ独立して、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチル－４－トリルアミノ基等の置換アミノ基を表す。

また、正孔輸送層には、更に、下記一般式（１９）で表されるリチウム塩が含有されることが好ましい。

ただし、一般式（３）中、Ａ及びＢは、Ｆ、ＣＦ_３、Ｃ_２Ｆ_５、Ｃ_３Ｆ_７、及びＣ_４Ｆ_９のいずれかの置換基を表し、ＡとＢの置換基は異なる。

これらのリチウム塩としては、例えば、リチウム（フルオロスルホニル）（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＦＴＦＳＩ）、リチウム（フルオロスルホニル）（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＦＰＦＳＩ）、リチウム（フルオロスルホニル）（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＦＮＦＳＩ）、リチウム（ノナフルオロブタンスルホニル）（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＮＦＴＦＳＩ）、リチウム（ペンタフルオロエタンスルホニル）（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＰＦＴＦＳＩ）などが挙げられ、これらの中でも、リチウム（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（Ｌｉ－ＦＴＦＳＩ）が特に好ましい。

＜＜ペロブスカイト太陽電池に係る光電変換素子＞＞
上記の有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子以外の例として、ペロブスカイト太陽電池に係る光電変換素子について説明する。
光電変換素子は、少なくとも、第一の電極、光電変換層、及び第二の電極を順次有する。電極と層との間に他の層などが挿入されて場合としては、例えば、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、及び第二の電極を順次有する光電変換素子が挙げられる。
また、光電変換素子は、表面保護部を有してもよい。表面保護部は、第一の電極及び第二の電極から選ばれる一方の電極の光電変換層と対向していない面と隣接して設けられている。
また、光電変換素子は、封止部材を有する。封止部材は、表面保護部と隣接して設けられていることが好ましく、表面保護部、一方の電極、及び光電変換層を内包する。
また、光電変換素子は、必要に応じて、基材（素子基材）などを有する。基材（素子基材）は、他方の電極の光電変換層と対向していない面側において、他方の電極と隣接して設けられていることが好ましい。
すなわち、光電変換素子は、一例として、基材（素子基材）、第一の電極、電子輸送層、光電変換層、正孔輸送層、第二の電極、表面保護部、及び封止部材が順次積層された構成を有する。以降において、各構成について説明するが、基材（素子基材）、第一の電極、第二の電極、表面保護部、及び封止部材については、上記の有機薄膜太陽電池に係る光電変換素子における構成と同様のものを用いることができるため、説明を省略する。

＜電子輸送層＞
電子輸送層は、光電変換層で生成された電子を輸送する。

電子輸送層は、電子輸送材料を含有する。電子輸送材料としては、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が挙げられる。金属のカルコゲニドとしては、例えば、金属の酸化物（酸化物半導体）、金属の硫化物、金属のセレン化物、金属のテルル化物などが挙げられる。金属酸化物（酸化物半導体）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、タンタル等の酸化物が挙げられる。金属の硫化物としては、例えば、カドミウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマス等の硫化物が挙げられる。金属のセレン化物としては、例えば、カドミウム、鉛等のセレン化物が挙げられる。金属のテルル化物としては、例えば、カドミウム等のテルル化物が挙げられる。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。
これらの中でも、金属酸化物（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、及び酸化ニオブの少なくともいずれかを含有することがより好ましく、酸化スズを含有することが特に好ましい。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、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。

＜光電変換層＞
光電変換層は、光電変換を行う層であり、ペロブスカイト化合物を含むペロブスカイト層を有する。

ペロブスカイト化合物は、有機化合物と無機化合物の複合物質であり、以下の一般式（２０）で表わされる。

上記一般式（２０）において、α：β：γの比率は３：１：１であり、β及びγは１より大きい整数を表す。また、例えば、Ｘはハロゲンイオン、Ｙはアミノ基を有する有機化合物のイオン、Ｍは金属イオンなどとすることができる。

上記の一般式（２０）におけるＸ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、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンイオンが挙げられる。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。

上記の一般式（２０）におけるＹとしては、有機カチオンであれば、メチルアミン、エチルアミン、ｎ－ブチルアミン、ホルムアミジンなどのアルキルアミン化合物イオンなど、無機のアルカリ金属カチオンであれば、セシウム、カリウム、ルビジウムなどが挙げられる。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く、無機アルカリ金属カチオンと有機カチオンとをそれぞれ併用してもよい。

上記の一般式（２０）におけるＭ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、鉛、インジウム、アンチモン、スズ、銅、ビスマス等の金属のイオ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。

なお、ペロブスカイト層は、ハロゲン化金属からなる層と有機カチオン分子が並んだ層が、交互に積層した層状ペロブスカイト構造を示すことが好ましい。

＜正孔輸送層＞
正孔輸送層は、光電変換層で生成された正孔を輸送する。

正孔輸送層は、正孔輸送材料を含有する。正孔輸送材料としては、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、例えば、下記一般式（２１）で表される繰り返し構造を有する化合物と、下記一般式（２２）で表される化合物と、を含有することが好ましい。

上記一般式（２１）におけるＡｒ_１はアリール基を表す。アリール基としては、例えば、フェニル基、１－ナフチル基、９－アントラセニル基等が挙げられる。アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アリール基などが挙げられる。Ａｒ_２、Ａｒ_３及びＡｒ_４はそれぞれ独立してアリーレン基、２価のヘテロ環基などを表す。アリーレン基としては、例えば、１，４－フェニレン、１，１’－ビフェニレン、９，９’－ジ－ｎ－ヘキシルフルオレン等が挙げられる。２価のヘテロ環基としては、例えば、２，５－チオフェン等が挙げられる。Ｒ_１～Ｒ_４は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、２－ナフチル基等が挙げられる。アルキル基、及びアリール基は置換基を有していてもよい。

上記一般式（２２）中、Ｒ_１～Ｒ_５は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、又はアリール基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Ｘはカチオンを表す。Ｒ_１及びＲ_２、又はＲ_２及びＲ_３は、一緒になって環構造を形成していてもよい。
ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
アルキル基としては、例えば、炭素数１～６のアルキル基などが挙げられる。アルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
アルコキシ基としては、例えば、炭素数１～６のアルコキシ基などが挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル基などが挙げられる。
カチオンとしては、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、アルカリ金属カチオン、ホスホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、含窒素カチオン、スルホニウムカチオンなどが挙げられる。なお、ここでの含窒素カチオンとは、窒素原子上に陽電荷があるイオンを意味し、例えば、アンモニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオンなどが挙げられる。

一般式（２１）で表される繰り返し構造を有する化合物及び一般式（２２）で表される化合物以外の正孔輸送性材料としては、正孔を輸送できる性質を持つ材料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るが、有機化合物であることが好ましく、以下の高分子材料及び低分子材料などが挙げられる。

正孔輸送層に用いる高分子材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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）若しくはポリ（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）等が挙げられる。
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］若しくはポリ［（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）］等が挙げられる。
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）］若しくはポリ［（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）］等が挙げられる。
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］等が挙げられる。
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）等が挙げられる。

正孔輸送層に用いる低分子材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキサジアゾール化合物、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、テトラアリールベンジジン化合物、スチルベン化合物、スピロビフルオレン化合物、チオフェンオリゴマーなどが挙げられる。

＜＜電子機器＞＞
電子機器は、少なくとも、上記の光電変換素子（複数の光電変換素子を有する光電変換モジュールであってもよい）と、光電変換素子と電気的に接続された装置と、を有する。光電変換素子と電気的に接続された装置は、光電変換素子が光電変換することにより生じた電力などにより動作する装置である。また、電子機器は、用途によって複数の実施形態を有し、例えば、次の第一の形態および第二の形態などを挙げることができる。
第一の形態は、光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続された装置と、を有し、必要に応じて、その他装置を有する電子機器である。
第二の形態は、光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続された蓄電池と、光電変換素子および蓄電池と電気的に接続された装置と、を有し、必要に応じて、その他装置を有する電子機器である。

＜＜電源モジュール＞＞
電源モジュールは、少なくとも、上記の光電変換素子と、光電変換素子と電気的に接続された電源ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、を有し、必要に応じて、その他装置を有する。

＜＜用途＞＞
上記の光電変換素子は、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できる。また、光電変換素子は、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、電子機器を外部電源に接続したり、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できる。また、電子機器に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、持ち運びに支障を来すことがあるが、光電変換素子は、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、光電変換素子は自立型電源として使用できるため、光電変換素子を搭載した電子機器は様々な用途に用いることができる。例えば、光電変換素子を搭載した電子機器の用途としては、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、パソコン用マウス、パソコン用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（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎ Ｓｙｓｔｅｍ）などの発信機、補助灯、リモコン等が挙げられる。

本開示の光電変換素子は、低照度の光でも発電できる。低照度とは、例えば、照明等で照らされた室内環境における照度が挙げられ、具体的には、２０ルクス以上１,０００ルクス以下の照度であり、太陽の直射光（およそ１００,０００ルクス）と比較し、非常に微弱である。即ち室内でも、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もできる。このように、光電変換素子と、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を得ることができる。そのため、光電変換素子を搭載した電子機器は様々な用途に用いることができる。

光電変換素子と、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によって動作する装置回路とを組み合わせた電子機器の基本構成の一例を示す概略図を図７に示す。光電変換素子に光が照射されると発電して電力を取り出すことができ、装置回路はその電力によって動作することが可能になる。
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７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８の電子機器の基本構成の一例を示す概略図に示すように、装置回路側に安定した電圧を供給するために、光電変換素子と装置回路との間に電源ＩＣを組み込むことが好ましい。
また、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９の電子機器の基本構成の一例を示す概略図に示すように、キャパシタ等の蓄電デバイスを電源ＩＣと機器回路との間に設けることによって、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でき、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でき、機器回路を安定に動作させることが可能となる。
このように、光電変換素子および機器回路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、光電変換素子を搭載した電子機器は様々な用途に用いることができる。

また、光電変換素子は、電源モジュールとしても使用することが可能である。例えば、図１０の電源モジュールの基本構成の一例を示す概略図に示すように、光電変換素子および電源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１１の電源モジュールの基本構成の一例を示す概略図に示すように、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１０及び図１１に示した電源モジュールは、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。そのため、光電変換素子を搭載した電源モジュールは様々な用途に用いることができる。

以下、上記の光電変換素子と、電力によって動作する装置と、を有する電子機器の具体的な用途について説明する。

＜パソコン用マウス用途＞
図１２は、電子機器の一例としてのパソコン用マウス（以降、「マウス」とも称する）の基本構成の一例を示す概略図である。図１２に示すように、マウスは、光電変換素子と、電源ＩＣと、蓄電デバイスと、マウス制御回路と、を有する。また、マウス制御回路の電源は、接続されている光電変換素子又は蓄電デバイスから電力が供給される。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、マウス用途として好適である。

図１３は、図１２に示したパソコン用マウスの一例を示す概略外観図である。図１３に示すように、光電変換素子、電源ＩＣ、蓄電デバイス、及びマウス制御回路は、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光電変換素子に当たる位置に配置することもできる。

＜パソコン用キーボード用途＞
図１４は、電子機器の一例としてのパソコン用キーボード（以降、「キーボード」とも称する）の基本構成の一例を示す概略図である。図１４に示すように、キーボードは、光電変換素子と、電源ＩＣと、蓄電デバイスと、キーボード制御回路と、を有する。また、キーボード制御回路の電源は、接続されている光電変換素子又は蓄電デバイスから電力が供給される。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、キーボード用途として好適である。

図１５は、図１４に示したパソコン用キーボードの一例を示す概略外観図である。図１５に示すように、光電変換素子、電源ＩＣ、蓄電デバイス、及びキーボード制御回路は、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。また、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く、例えば、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である場合には、図１６に示したパソコン用キーボードの他の一例を示す概略外観図に示すように、キーの一部に小型の光電変換素子を埋め込むこともできる。

＜センサ用途＞
図１７は、電子機器の一例としてのセンサの基本構成の一例を示す概略図である。図１７に示すように、センサは、光電変換素子と、電源ＩＣと、蓄電デバイスと、センサ回路と、を有する。また、センサ回路の電源は、接続されている光電変換素子又は蓄電デバイスから電力が供給される。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、センサを構成することが可能となる。センサのセンシング対象としては、温湿度、照度、人感、ＣＯ_２、加速度、ＵＶ、騒音、地磁気、気圧などを挙げることができる。センサは、図１８中Ａに示すように、定期的に測定対象をセンシングして取得したデータをＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やスマートフォンなどに無線通信で送信することが好ましい。

ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）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。一方で、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配置されることも作業性を低下させている。そのため、光電変換素子により電力供給できるセンサのメリットは非常に大きい。また、本開示の光電変換素子は、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。

＜ターンテーブル用途＞
図１９は、電子機器の一例としてのターンテーブルの基本構成の一例を示す概略図である。図１９に示すように、ターンテーブルは、光電変換素子と、電源ＩＣと、蓄電デバイスと、ターンテーブル制御回路と、を有する。また、ターンテーブル制御回路の電源は、接続されている光電変換素子又は蓄電デバイスから電力が供給される。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。なお、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。そのため、光電変換素子により電力供給できるターンテーブルのメリットは非常に大きい。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
－第一の電極付き基材－
まず、インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）が、パターン製膜されたガスバリア層付きポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材（５０ｍｍ×５０ｍｍ）をジオマテック株式会社より調達した。なお、図６Ｂに示すように、第一の電極には第一の分割部が形成されていた。

－第一の電子輸送層の形成－
次に、酸化亜鉛ナノ粒子液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、平均粒子径１２ｎｍ）を、ＩＴＯガスバリアＰＥＴフィルム（１５Ω／□）上に３，０００ｒｐｍでスピンコートし、１００℃で１０分乾燥させ、第一の電子輸送層を形成した。

－第二の電子輸送層（中間層）の形成－
次に、ジメチルアミノ安息香酸（東京化成工業株式会社製）をエタノールに溶かし、１ｍｇ／ｍｌの溶液を調整し、第一の電子輸送層上に、３，０００ｒｐｍでスピンコートし、平均厚み１０ｎｍ未満の第二の電子輸送層を形成した。

－光電変換層の形成－
次に、下記に示す例示化合物１（数平均分子量（Ｍｎ）＝１，４６３、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２７ｅＶ）１６ｍｇと、下記の例示化合物２（数平均分子量（Ｍｎ）＝１５，０００、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）１ｍｇと、下記の例示化合物３を１０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ａとした。

次に、中間層上に光電変換層塗工液Ａを６００ｒｐｍでスピンコートし、平均厚み２２０ｎｍの光電変換層を形成した。

－貫通部の形成－
次に、光電変換素子間を直列に接続する接続部を形成する前段階として貫通部を形成した。貫通部は、レーザーデリーションを用いて形成（デリーション）され、光電変換素子を第二の電極側から平面視した場合における貫通部の形状は長方形であった。

－正孔輸送層、第二の電極、及び接続部の形成－
次に、光電変換層上および貫通部に酸化モリブデン（高純度化学株式会社製）からなる正孔輸送層の材料を５０ｎｍの平均厚みで、銀からなる第二の電極の材料を１００ｎｍの平均厚みで、順次真空蒸着にて付与し、正孔輸送層、第二の電極、及び接続部を形成した。なお、図６Ｉに示すように、第二の電極に第二の分割部を形成した。

－表面保護部の形成－
次に、第二の電極上にフッ素系シラン化合物（株式会社ハーベス社製、ＤＵＲＡＳＵＲＦ ＤＳ－５９３５Ｆ１３０、一般式（Ａ）を満たす化合物）からなる表面保護部の材料を１０００ｒｐｍでスピンコートした。

－封止領域の形成－
次に、形成した電子輸送層から表面保護層までの積層物における外周部（幅３ｍｍ）を、レーザー加工機（ＴＯＷＡレーザーフロント製）を用いて除去することで第一の電極を露出させて、第一の電極上に封止領域を形成させた。

－封止部材の形成－
次に、ポリオレフィン系樹脂の接着部材（感圧接着性樹脂、株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ製）及びＡｌ／ＰＥＴ積層ガスバリア部材（東洋アルミニウム株式会社製）が順次積層して形成されている封止部材を、電子輸送層から表面保護層までの積層物を内包し且つ第一の電極上の封止領域と接触するように配置し、真空ラミネータ（常陽工学株式会社製）を用いて０．２ＭＰａの圧力を印加して接着させた。

－封止部材の端部形状の形成－
次に、封止部材の面方向における端部において、絶縁層の面方向における長さが金属層の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層の面方向における長さが基材の面方向における長さより長くなるように、レーザーマーカー（西進商事社製）を用いて加工し、光電変換素子を得た。

－面荷重試験後のショート発生率の算出－
まず、作製した光電変換素子の白色ＬＥＤ照射下（色温度５０００Ｋ，照度２００ｌｘ．）における電流－電圧特性を計測した。白色ＬＥＤ照明は電球形ＬＥＤランプ（東芝ライテック株式会社製、ＬＤＡ１１Ｎ－Ｇ／４０Ｗ）を用い、評価機器（ソースメータ）はＫＥＴＳＩＧＨＴ Ｂ２９０２Ａを用いて測定した。ＬＥＤ光源の出力の測定はセコニック社製分光色彩照度計Ｃ－７０００を用いた。
次に、光電変換効率を測定した光電変換素子を、厚さ０．７ｍｍで表面が平滑なガラス板に挟んでから水平な台上に置き、ＪＩＳ８９３８－１９９５に記載の約１４２２Ｎ／ｍ^２の応力が加わるよう重りを置き、約１分間押圧することで面荷重試験を実施した。
次に、面荷重試験後の光電変換素子を取り出し、面荷重試験前と同様の方法で電流－電圧特性を計測した。このとき、面荷重試験後の開放電圧が面荷重試験前の開放電圧に対して１０％未満であった場合、ショートが発生したと判断し、ショート発生数として計数した。但し、ショートが発生した素子について光学顕微鏡による観察の結果、光電変換領域に膜欠陥が存在するなど封止部材端部での導通以外の要因が考えられる場合は、計数から除外した。本計測を光電変換素子５０個に対して実施し、全計測数に対するショート発生数の割合であるショート発生率を算出したところ０％であった。

－封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定－
上記の面荷重試験後のショート発生率の測定に用いた光電変換素子と同一の作製条件で別の光電変換素子を作製し、当該別の光電変換素子の３箇所において、イオンミリング（株式会社日立ハイテク製）を用いて、積層方向が含まれる面で断面出しし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ，ＺＥＩＳＳ社製）により封止部材の面方向における端部を観察した。次に、観察画像において、接着部材（絶縁層）、金属層（Ａｌ）、及び基材（ＰＥＴ）のうち封止部材の面方向において最も突出しているものの端部から５００μｍ程度光電変換領域側に入った位置を決定し、当該位置を通り且つ積層方向と並行な基準線Ｌ_０を設定した。
次に、基準線Ｌ_０と接着部材（絶縁層）の面方向における端部との間の最大の長さＬ_２１、基準線Ｌ_０と金属層の面方向における端部との間の最大の長さＬ_２３、及び基準線Ｌ_０と基材（ＰＥＴ）の面方向における端部との間の最大の長さＬ_２４、をそれぞれ測定し、長さＬ_２１、Ｌ_２３、Ｌ_２４から△１（Ｌ_２１－Ｌ_２３）及び△２（Ｌ_２３－Ｌ_２４）を求め、３箇所における△１及び△２のそれぞれの平均値を算出したところ、△１は５．０μｍであり、△２は１０．０μｍであった。なお、これら数値は、加工時の狙いの値から±５０ｎｍ未満であった。

（実施例２）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が１０．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例３）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が２．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例４）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が１．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例５）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０．９μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例６）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０．５μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例７）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０．１μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例８）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例７の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ａを下記の光電変換層塗工液Ｂに変更した以外は実施例７と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｂ－
下記に示す例示化合物４（数平均分子量（Ｍｎ）＝１，５５４、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．１３ｅＶ）１６ｍｇと、下記に示す例示化合物５（数平均分子量（Ｍｎ）＝５８，７３７、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ、Ｏｓｓｉｌａ社製）１ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（Ｅ１００Ｈ，フロンティアカーボン社製）１０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｂとした。

（実施例９）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例７の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ａを下記の光電変換層塗工液Ｃに変更した以外は実施例７と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｃ－
下記に示す例示化合物６（数平均分子量（Ｍｎ）＝１，８８６、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．００ｅＶ）１６ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（Ｅ１００Ｈ，フロンティアカーボン社製）１０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｃとした。

（実施例１０）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例７の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ａを下記の光電変換層塗工液Ｄに変更した以外は実施例７と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｄ－
上記の例示化合物１（数平均分子量（Ｍｎ）＝１，４６３、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２７ｅＶ）１６ｍｇと、上記の例示化合物２（数平均分子量（Ｍｎ）＝１５，０００、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）１ｍｇと、下記に示す例示化合物７（ＩＴＩＣ－Ｆ、Ｍｅｒｃｋ社製）１０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｄとした。

（実施例１１）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例７の光電変換素子の作製において、第二の電子輸送層（中間層）の形成を行わなかった以外は実施例７と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例１２）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例７の光電変換素子の作製において、第一の電子輸送層の形成を行わなかった以外は実施例７と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例１３）
＜光電変換素子の作製（色素増感太陽電池の作製）＞
ガラス基板上に第一の電極としてのＩＴＯ導電膜をスパッタ製膜して形成した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の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、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。
次に、電子輸送層を形成したガラス基板を、下記例示化合物８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、下記例示化合物９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、下記例示化合物１０で表されるアルカリ金属塩（関東化学株式会社製）１９．０ｍｇ、下記例示化合物１１で表される塩基性化合物３７．５ｍｇ下記例示化合物１２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。その後、光増感化合物を吸着させた電子輸送層上に、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）。
次に、ホール輸送層上に銀を真空蒸着することで第二の電極（平均厚み：１００ｎｍ）を形成した。
次に、第二の電極上にフッ素系シラン化合物（株式会社ハーベス社製、ＤＵＲＡＳＵＲＦ ＤＳ－５９３５Ｆ１３０、一般式（Ａ）を満たす化合物）からなる表面保護部の材料を１０００ｒｐｍでスピンコートした。
次に、受光面に平行な面内で、電子輸送層が形成されていない、外周部にあるホール輸送層を、レーザー加工機（ＴＯＷＡレーザーフロント製）を用いて除去することで第一の電極を露出させて、第一の電極上に封止領域を形成させた。
次に、ポリオレフィン系樹脂の接着部材（感圧接着性樹脂、株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ製）及びＡｌ／ＰＥＴ積層ガスバリア部材（東洋アルミニウム株式会社製）が順次積層して形成されている封止部材を、端子部を除く素子全体を覆うように配置し、真空ラミネータ（常陽工学株式会社製）を用いて０．２ＭＰａの圧力を印加して接着させた。
次に、封止部材の面方向における端部において、絶縁層の面方向における長さが金属層の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層の面方向における長さが基材の面方向における長さより長くなるように、レーザーマーカー（西進商事社製）を用いて加工し、光電変換素子を得た。具体的には、△１が０μｍ、△２が０．１μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例１４）
＜光電変換素子の作製（色素増感太陽電池の作製）＞
実施例１３の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が１．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１３と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例１５）
＜光電変換素子の作製（ペロブスカイト太陽電池の作製）＞
まず、チタニウムジイソプロポキシドビス（アセチルアセトン）イソプロピルアルコール溶液（７５％）０．３６ｇを、イソプロピルアルコール１０ｍｌに溶解して得た液を、スピンコート法を用いてＦＴＯガラス基板上に塗布し、１２０℃で３分間乾燥した後、４５０℃で３０分間焼成することにより、基板上に第一の電極及び緻密な電子輸送層（緻密層）を作製した。なお、緻密層の平均厚みは、１０～４０μｍとなるようにした。
次に、酸化チタンペースト（グレートセルソーラー社製、商品名：ＭＰＴ－２０）を、αテルピネオールで薄めた分散液を、スピンコート法を用いて緻密層上に塗布し、１２０℃で３分間乾燥した後、５５０℃で３０分焼成した。
続いて、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（関東化学株式会社製、製品番号：３８１０３）を溶解したアセトニトリル０．１Ｍ（なお、Ｍは、ｍｏｌ／ｄｍ^３を意味する）の溶液を、スピンコート法を用いて上述の膜上に塗布し、４５０℃で３０分間焼成し、多孔質な電子輸送層（多孔質層）を作製した。なお、多孔質層の平均厚みは、１５０ｎｍとなるようにした。
次いで、ヨウ化鉛（ＩＩ）（０．５３０６ｇ）、臭化鉛（ＩＩ）（０．０７３６ｇ）、臭化メチルアミン（０．０２２４ｇ）、ヨウ化ホルムアミジン（０．１８７６ｇ）を、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（０．８ｍｌ）、ジメチルスルホキシド（０．２ｍｌ）に加え、６０℃で加熱攪拌して得た溶液を、上記の多孔質層上にスピンコート法を用いて塗布しながらクロロベンゼン（０．３ｍｌ）を加えて、ペロブスカイト膜を形成し、１５０℃で３０分間乾燥させることにより、ペロブスカイト層を作製した。なお、ペロブスカイト層の平均厚みは、２００～３５０ｎｍとなるようにした。更に、形成したペロブスカイト層上に、２－フェニルエチルアンモニウムブロミドを溶解したイソプロピルアルコール１ｍＭの溶液を、スピンコートを用いて塗布した。
次いで、下記例示化合物１３で示される高分子を７３．６ｍｇ、添加剤として下記例示化合物１４で示される添加剤を７．４ｍｇ、計量し、クロロベンゼン３．０ｍｌに溶解した。得た溶液を上記の工程により得られた積層物上にスピンコート法を用いて塗布して、ホール輸送層を作製した。なお、ホール輸送層の平均厚み（ペロブスカイト層上の部分）は、５０～１２０ｎｍとなるようにした。
次に、積層物上に、金を１００ｎｍ真空蒸着して第二の電極を形成した。
次に、第二の電極上にフッ素系シラン化合物（株式会社ハーベス社製、ＤＵＲＡＳＵＲＦ ＤＳ－５９３５Ｆ１３０、一般式（Ａ）を満たす化合物）からなる表面保護部の材料を１０００ｒｐｍでスピンコートした。
次に、受光面に平行な面内で、金が蒸着されていない領域において、外周部にある製膜された各層を、レーザー加工機（ＴＯＷＡレーザーフロント製）を用いて除去することで第一の電極を露出させて、第一の電極上に封止領域を形成させた。
次に、ポリオレフィン系樹脂の接着部材（感圧接着性樹脂、株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ製）及びＡｌ／ＰＥＴ積層ガスバリア部材（東洋アルミニウム株式会社製）が順次積層して形成されている封止部材を、端子部を除く素子全体を覆うように配置し、真空ラミネータ（常陽工学株式会社製）を用いて０．２ＭＰａの圧力を印加して接着させた。
次に、封止部材の面方向における端部において、絶縁層の面方向における長さが金属層の面方向における長さ以上であり、且つ、金属層の面方向における長さが基材の面方向における長さより長くなるように、レーザーマーカー（西進商事社製）を用いて加工し、光電変換素子を得た。具体的には、△１が０μｍ、△２が０．１μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（実施例１６）
＜光電変換素子の作製（ペロブスカイト太陽電池の作製）＞
実施例１５の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が１．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１５と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例１）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例２）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が－０．５μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例３）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１の光電変換素子の作製において、△１が－０．１μｍ、△２が２．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例４）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例８の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例８と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例５）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例９の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例９と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例６）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１０の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１０と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例７）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１１の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１１と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例８）
＜光電変換素子の作製（有機薄膜太陽電池の作製）＞
実施例１２の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１２と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例９）
＜光電変換素子の作製（色素増感太陽電池の作製）＞
実施例１３の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１３と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例１０）
＜光電変換素子の作製（色素増感太陽電池の作製）＞
実施例１３の光電変換素子の作製において、△１が－０．１μｍ、△２が２．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１３と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例１１）
＜光電変換素子の作製（ペロブスカイト太陽電池の作製）＞
実施例１５の光電変換素子の作製において、△１が０μｍ、△２が０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１５と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

（比較例１２）
＜光電変換素子の作製（ペロブスカイト太陽電池の作製）＞
実施例１５の光電変換素子の作製において、△１が－０．１μｍ、△２が２．０μｍとなるように封止部材の端部形状を加工した以外は実施例１５と同様にして光電変換素子を作製した。
また、実施例１と同様に、面荷重試験後のショート発生率の算出及び封止部材の端部形状（△１及び△２）の測定を行った。結果を表１に示す。

表１の結果から、本開示の光電変換素子は、△１が０μ以上であり、△２が０．１μｍ以上であることで、面荷重試験後のショート発生率の向上を抑制することができることが分かった。

１ 光電変換素子
２ 光電変換領域
３ 封止領域
４ その他部材
１１ ＵＶカット層
１２ 基材（素子基材）
１３ 第一の電極
１４ 第一の電子輸送層
１５ 第二の電子輸送層（中間層）
１６ 光電変換層
１７ 正孔輸送層
１８ 第二の電極
１９ 表面保護部
２０ 封止部材
２１ 接着部材（絶縁層）
２２ ガスバリア部材
２３ 金属層
２４ 基材（封止基材）

特開２０１４－２２０３３３号公報

Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ １０８，２５３３０１ （２０１６） Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ５４，０７１６０２ （２０１５）

Claims (14)

1. 第一の電極、光電変換層、及び第二の電極を順次有する光電変換素子であって、
   前記第一の電極及び前記第二の電極から選ばれる一方の電極の前記光電変換層と対向していない非対向面側に封止部材を有し、
   前記封止部材は、前記一方の電極側から、絶縁層、金属層、及び基材を順次有し、
   前記封止部材の面方向における端部において、前記絶縁層の面方向における長さは前記金属層の面方向における長さ以上であり、且つ、前記金属層の面方向における長さは前記基材の面方向における長さより０．１μｍ以上長いことを特徴とする光電変換素子。
2. 前記端部において、前記金属層の面方向における長さは前記基材の面方向における長さより１．０μｍ以上長い請求項１に記載の光電変換素子。
3. 前記端部において、前記絶縁層の層厚は、５０．０μｍ以下である請求項１又は２に記載の光電変換素子。
4. 前記絶縁層は、感圧接着性樹脂である請求項１から３のいずれか一項に記載の光電変換素子。
5. 前記光電変換素子の面方向における端部は、前記第一の電極及び前記第二の電極から選ばれる他方の電極、前記絶縁層、前記金属層、及び前記基材を順次有する請求項１から４のいずれか一項に記載の光電変換素子。
6. 前記第一の電極、電子輸送層、前記光電変換層、正孔輸送層、及び前記第二の電極を順次有する請求項１から５のいずれか一項に記載の光電変換素子。
7. 前記光電変換層は、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が５．１ｅＶ以上５．５ｅＶ以下であり且つ数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００以下である有機材料を含有する請求項１から６のいずれか一項に記載の光電変換素子。
8. 前記光電変換層は、更に、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位が５．２ｅＶ以上５．６ｅＶ以下であり且つ数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００以上である有機材料を含有する請求項７に記載の光電変換素子。
9. 前記光電変換層は、下記一般式（１）で表される化合物を含有する請求項１から８のいずれか一項に記載の光電変換素子。
   

   

   （前記一般式（１）中、Ｒ_１は炭素数が２以上８以下のアルキル基を表し、ｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘは下記一般式（２）又は下記一般式（３）で表され、Ｙはハロゲン原子を表し、ｍは０以上４以下の整数を表す。）
   

   

   （前記一般式（２）中、Ｒ_２は直鎖又は分岐のアルキル基を表す。）
   

   

   （前記一般式（３）中、Ｒ_３は直鎖又は分岐のアルキル基を表す。）
10. 前記光電変換層は、フラーレン誘導体である有機材料を含有する請求項１から９のいずれか一項に記載の光電変換素子。
11. 前記電子輸送層は、第一の電子輸送層と、前記第一の電子輸送層及び前記光電変換層の間に設けられた第二の電子輸送層と、を有し、
    前記第一の電子輸送層は、金属酸化物の粒子を含有し、
    前記第二の電子輸送層は、下記一般式（４）で表されるアミン化合物を含有する請求項６に記載の光電変換素子。
    

    

    （前記一般式（４）中、Ｒ_４及びＲ_５は置換基を有してもよい炭素数が１以上４以下のアルキル基またはＲ_４及びＲ_５が結合する環構造を表し、Ｘは炭素数６以上１４以下の２価の芳香族基又は炭素数が１以上４以下のアルキル基を表し、Ａは下記構造式（１）～（３）で表される置換基のいずれかを表す。）
    

    

    

    
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の光電変換素子と、前記光電変換素子と電気的に接続された装置と、を有することを特徴とする電子機器。
13. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の光電変換素子と、前記光電変換素子と電気的に接続された蓄電池と、前記光電変換素子および前記蓄電池と電気的に接続された装置と、を有することを特徴とする電子機器。
14. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の光電変換素子と、前記光電変換素子と電気的に接続された電源ＩＣと、を有することを特徴とする電源モジュール。

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