JP2023056085A - 光電変換素子、電子機器、及び電源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 光電変換素子に対して光を長時間照射した場合、光照射後における光電変換効率が、光照射開始時の光電変換効率と比較して低下する課題がある。【解決手段】 光電変換層を有する光電変換素子であって、前記電子輸送層は、金属酸化物粒子を有し、前記電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行った場合、酸素原子の１ｓ軌道を表す２種類のピークが検出され、前記２種類のピークのうち低エネルギー側のピークのピーク面積をＸとし、前記２種類のピークのうち高エネルギー側のピークのピーク面積をＹとしたとき、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たすことを特徴とする光電変換素子。【選択図】なし

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。

しかしながら、光電変換素子に対して光を長時間照射した場合、光照射後における光電変換効率が、光照射開始時の光電変換効率と比較して低下する課題がある。

本発明は、光電変換層を有する光電変換素子であって、前記電子輸送層は、金属酸化物粒子を有し、前記電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行った場合、酸素原子の１ｓ軌道を表す２種類のピークが検出され、前記２種類のピークのうち低エネルギー側のピークのピーク面積をＸとし、前記２種類のピークのうち高エネルギー側のピークのピーク面積をＹとしたとき、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たす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、光電変換素子に対して光を長時間照射した場合であっても、光照射後における光電変換効率が、光照射開始時の光電変換効率と比較して低下すること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、有機薄膜太陽電池が挙げられる。本開示では、一例として、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。

光電変換素子は、少なくとも、光電変換層を有し、具体的には、第一の電極、電子輸送層、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、並びに、第一の電極、電子輸送層、中間層、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などが挙げられる。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、電子輸送層、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、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。また、光電変換素子が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。また、光電変換素子が正孔輸送層及び中間層を有する場合、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、中間層、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、中間層、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、中間層、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、中間層、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、必要に応じて、基材、表面保護部、封止部材、及びＵＶカット層などを有する。
なお、第一の電極及び第二の電極のうち、光電変換素子における光の入射面から遠い位置に設けられた電極を「一方の電極」と称し、光電変換素子における光の入射面から近い位置に設けられた電極を「他方の電極」と称した場合において、光電変換素子が基材を有するとき、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、光の入射面側から観察した場合に、例えば、基材、第一の電極、電子輸送層、中間層、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、中間層、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。

＜基材＞
「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って、金属酸化物粒子を含有する層である。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。

電子輸送層は、上記の通り、金属酸化物を構成材料として含む粒子である金属酸化物粒子を含有する層である。
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、酸化チタン、又は酸化スズであることが好ましく、酸化亜鉛であることがより好ましく、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更に好ましい。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。また、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。
なお、本開示における「金属酸化物」は、構成材料として金属酸化物が含まれていればよく、上記の通り、ドープされた金属酸化物であってもドープされていない金属酸化物であってもよい。

金属酸化物粒子の個数平均粒子径としては、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが更に好ましい。金属酸化物粒子の個数平均粒子径が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることで、電子輸送層の膜厚が適切な範囲となる。
金属酸化物粒子の個数平均粒子径は、例えば、次のような方法により金属酸化物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、金属酸化物粒子の粒子径を測定する。具体的には、得られた像における金属酸化物粒子の面積と同等面積の円における直径を金属酸化物粒子の粒子径とし、この粒子径が５ｎｍ以上であるものを採用する。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。
なお、本開示における「金属酸化物粒子」は、上記の通り、粒子径が５ｎｍ以上であるものを表し、粒子径が５ｎｍ未満であるものは含まれないものとする。

電子輸送層の平均厚みは、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。

電子輸送層の製造方法としては、例えば、金属酸化物粒子及び分散媒を含む分散液と、金属酸化物の前駆体である金属酸化物前駆体及び溶媒を含む溶液と、を用いる方法が挙げられる。

上記の分散液は、電子輸送層を構成する上記の金属酸化物粒子を配置するために用いられる。
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。

上記の溶液は、熱又は光などの外部刺激が加わることで金属酸化物前駆体が金属酸化物に変化する方法（ゾルゲル法）に基づいて、電子輸送層を構成する金属酸化物膜を配置するために用いられる。本開示において「金属酸化物膜」とは、構成材料として金属酸化物を含み、複数の金属酸化物粒子の間に位置する金属酸化物の構造体（言い換えると、複数の金属酸化物粒子間に生じた空間を埋めるように存在する金属酸化物の構造体）を表し、上記の通り、一例として、溶液に含まれる金属酸化物前駆体に由来する。また、金属酸化物膜は、連続する金属酸化物の構造体であっても、金属酸化物微粒子の集合体であってもよい。なお、金属酸化物微粒子の集合体である場合、金属酸化物微粒子は上記の金属酸化物粒子に含まれない概念であり、具体的には、粒子径が５ｎｍであるものを表す。
金属酸化物膜の構成材料である金属酸化物は、上記の、金属酸化物粒子の構成材料である金属酸化物として例示した材料と同様の材料を用いることができ、例えば、チタン、亜鉛、リチウム、及びスズ等の酸化物が挙げられ、これらの中でも、酸化亜鉛であることが好ましい。また、金属酸化物膜及び金属酸化物粒子は、構成材料として同一の金属酸化物を含むことが好ましく、構成材料としてともに酸化亜鉛を含むことが好ましい。また、金属酸化物膜の構成材料である金属酸化物が酸化亜鉛である場合、金属酸化物前駆体としては、例えば酢酸亜鉛を用いることができる。
また、溶媒としては、例えば、２－エタノールアミン及び２－メトキシエタノール、並びにこれらの混合物などが挙げられる。

具体的な電子輸送層の製造方法としては、例えば、上記の分散液を付与してから必要に応じて乾燥させることで金属酸化物粒子を配置する工程と、配置された金属酸化物粒子上に上記の溶液を付与してから外部刺激により金属酸化物前駆体を金属酸化物に変化させて金属酸化物膜を形成する工程と、を含む製造方法が挙げられる。
また、別の具体的な電子輸送層の製造方法としては、例えば、上記の分散液に含まれる成分（金属酸化物粒子）及び溶液に含まれる成分（金属酸化物前駆体）を混合した混合液を作製し、この混合液を付与してから、必要に応じて乾燥させることで金属酸化物粒子を配置させ、更に、外部刺激により金属酸化物前駆体を金属酸化物に変化させて金属酸化物膜を形成する工程を含む製造方法が挙げられる。

ここで、上記の分散液及び溶液を用いて電子輸送層を製造することが好ましい理由について説明する。
従来、電子輸送層の製造においては、上記の分散液のみを用いて製造するのが一般的であった。しかし、上記の分散液のみを用いて電子輸送層を製造した場合、光電変換素子を長時間使用している間において、金属酸化物粒子同士の隙間に電子輸送層と近接する層（後述する光電変換層など）の材料が入り込み、これら材料と第一の電極が接触することで、電子輸送層の電子輸送性及び正孔侵入抑制性（正孔ブロック性）が低下し、光電変換素子に対して光を長時間照射した場合において、光電変換素子の光電変換効率が経時的に低下する課題があった。
これに対し、電子輸送層の製造において、上記の分散液に加えて溶液も使用した場合、分散液を用いることで配置された金属酸化物粒子同士の隙間を、溶液を用いることで形成される金属酸化物膜で埋めることができ、光電変換素子を長時間使用したとしても、上記隙間に電子輸送層と近接する層の材料が入り込むことが抑制され、結果として、光電変換素子に対して光を長時間照射した場合において、光電変換素子の光電変換効率が経時的に低下することが抑制される。

上記の分散液及び溶液を用いて製造された電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ：Ｘ－ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析を行った場合、酸素原子の１ｓ軌道を表す２種類のピークが検出され、２種類のピークのうち低エネルギー側のピークにおけるピーク面積をＸとし、２種類のピークのうち高エネルギー側のピークにおけるピーク面積をＹとしたとき、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たす。
なお、従来通りに上記の分散液のみを用いて製造された電子輸送層に対して同分析を行った場合、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」は満たさないため、電子輸送層の製法の相違を、電子輸送層の分析結果の相違として判断可能である。言い換えると、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たす場合、光電変換素子に対して光を長時間照射した場合において、光電変換素子の光電変換効率が経時的に低下することを抑制することができる。
なお、本開示では、電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行った場合、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たすが、次式「０．８≧Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たすことが好ましく、次式「０．７≧Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たすことがより好ましい。

電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行った場合の詳細について説明する。具体例として、分散液に含まれる金属酸化物粒子の構成材料が酸化亜鉛であり、溶液に含まれる金属酸化物前駆体が酢酸亜鉛であって、この溶液を用いることでゾルゲル法に基づいて形成される金属酸化物膜の構成材料が酸化亜鉛である場合について説明する。この場合、上記の酸素原子の１ｓ軌道を表す２種類のピークのうち、高エネルギー側のピークは５３２±１ｅＶにピークトップを有し、低エネルギー側のピークは５３０±１ｅＶにピークトップを有する。高エネルギー側のピークは水酸基に由来するピークと考えられ、低エネルギー側のピークは酸化亜鉛の酸素原子に由来するピークと考えられる。本開示においては、低エネルギー側のピークにおけるピーク面積（Ｘ）及び高エネルギー側のピークにおけるピーク面積（Ｙ）を比較したときに、高エネルギー側のピーク（Ｙ）におけるピーク面積の方が優位である（大きい）ことに特徴を有するが、これは、酸素原子の状態に関し水酸基に由来するものが優位である状態と言い換えることができる。この水酸基は、上記溶液に含まれていた金属酸化物前駆体の、外部刺激による金属酸化物への変化が不完全な状態であることを表しており、そのような状態の成分を含む金属酸化物膜と金属酸化物粒子とを含有する電子輸送層であれば、光電変換素子に対して光を長時間照射した場合において、光電変換素子の光電変換効率が経時的に低下することを抑制することができるといえる。

低エネルギー側のピークにおけるピーク面積（Ｘ）及び高エネルギー側のピークにおけるピーク面積（Ｙ）の比率を制御する方法（言い換えると、「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」の値を制御する方法）としては、金属酸化物前駆体を金属酸化物に変化させる外部刺激の程度を調整する方法が挙げられ、具体的には、焼成温度をコントロールする方法が挙げられる。例えば、１５０℃未満の温度で焼成した場合には高エネルギー側のピークにおけるピーク面積（Ｙ）が大きくなり、１５０℃以上の温度（特に、２００℃以上の温度）で焼成した場合には低エネルギー側のピークにおけるピーク面積（Ｘ）が大きくなる傾向を有する。

なお、電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行う場合、例えば、Ｋ－Ａｌｐｈａ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて行うことができる。
また、ピーク分離処理はＸ線光電子分光分析装置付属の解析ソフト（例えば、ＣａｓａＸＰＳ）を用いて行うことができる。詳細には、対象とする元素スペクトルの結合エネルギー範囲において、ソフト所定のピーク分離機能、フィッティング機能を用いて解析を行う。このとき、再現性良く解析出来る方法であれば分離条件は特に限定されない。また、対象とする元素でピーク分離したスペクトルに対し、それぞれピーク面積を算出することで結合状態由来ごとのピーク存在量を算出できる。このとき、再現性良く解析出来る方法であればピーク存在量の算出条件は特に限定されない。

＜中間層＞
「中間層」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って、金属酸化物粒子を含有しない層である。中間層は、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。

中間層は、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、中間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ることが好ましく、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できる。

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。

中間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）、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、フッ素系材料、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、金属酸化物又はフッ素系材料が好ましい。

表面保護部の製造方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写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い。

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。

接着部材の材料は、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。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。

＜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１～２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１２、第一の電極１３、電子輸送層１４、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２１及びガスバリア部材２２を有する。また、封止部材２０は、電子輸送層１４、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における接着領域３０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。

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１２、第二の電極１３、正孔輸送層１４、光電変換層１５、中間層１６、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、中間層１６、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における接着領域３０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。

＜＜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。

＜＜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接着領域を形成する接着領域形成工程と、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接着領域と接触させる封止部材形成工程とを有し、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。
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。

＜接着領域形成工程＞
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、第一の電極上に接着領域を形成する接着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）を内包させ且つ表面保護部及び接着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。

＜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。

＜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３Ａから図３Ｍ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３Ａから図３Ｍ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３Ａ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３Ｂ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３Ｃ及び図３Ｄに示すように、基材１２及び第一の電極１３上に電子輸送層１４及び中間層１５を形成する。次に形成した中間層１５上に、図３Ｅ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３Ｆに示すように、第一の電極１３上に形成した電子輸送層１４及び中間層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３Ｇ及び図３Ｈ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３Ｉ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３Ｊ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３Ｊ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３Ｊ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３Ｋ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上に接着領域を形成し、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接着領域と接触させることで接着させる。

＜＜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。

＜＜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４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４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５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６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７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８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７及び図８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９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９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１０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１１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１１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１２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１３の、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１４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１４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１５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１６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１６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＞
－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）基材をジオマテック株式会社より調達した。

－電子輸送層の形成－
次に、金属酸化物粒子を含む分散液であるＡＺＯナノ粒子液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、個数平均粒子径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分加熱し、平均厚み３０ｎｍの金属酸化物粒子（ＡＺＯ粒子）を基材上に配置した。
また、酢酸亜鉛２水和物０．５ｍｍｍｏｌ、２－エタノールアミン０．５ｍｍｏｌ、及び２－メトキシエタノール２０ｍＬを混合して１時間室温で撹拌することで、金属酸化物前駆体を含む溶液を調整した。次に、この溶液を、ＡＺＯ粒子が配置されたＩＴＯガスバリアＰＥＴフィルム（１５Ω／□）上に３，０００ｒｐｍでスピンコートし、１３０℃で１０分加熱し、金属酸化物粒子（ＡＺＯ粒子）同士の隙間に金属酸化物膜（ＺｎＯ膜）を有する平均厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。

また、形成した電子輸送層に対して下記方法によりＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行ったところ、酸素原子の１ｓ軌道を表す２種類のピークが検出され、２種類のピークのうち低エネルギー側のピークにおけるピーク面積をＸとし、２種類のピークのうち高エネルギー側のピークにおけるピーク面積をＹとしたときの、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
なお、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）分析においては、Ｋ－Ａｌｐｈａ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いた。また、ピーク分離処理はＸ線光電子分光分析装置付属の解析ソフトＣａｓａＸＰＳを用いた。詳細には、対象とする元素スペクトルの結合エネルギー範囲において、ソフト所定のピーク分離機能、フィッティング機能を用いて解析を行った。このとき、再現性良く解析出来る方法であれば分離条件は特に限定されない。また、対象とする元素でピーク分離したスペクトルに対し、それぞれピーク面積を算出することで結合状態由来ごとのピーク存在量を算出した。このとき、再現性良く解析出来る方法であればピーク存在量の算出条件は特に限定されない。

－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）＝１，５５４、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．１４ｅＶ）１５ｍｇ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、電子輸送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３００ｎｍの光電変換層を形成した。

－正孔輸送層及び第二の電極の形成－
次に、光電変換層上に酸化モリブデン（高純度化学株式会社製）からなる正孔輸送層の材料を２０ｎｍ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、正孔輸送層及び第二の電極を形成した。

－太陽電池の経時特性に関する評価－
まず、作製した光電変換素子の白色ＬＥＤ照射下（０．０７ｍＷ／ｃｍ^２、照度２００ｌｘ．）における電流－電圧特性を計測した。得られた電流－電圧曲線から、初期（光照射開始時）の光電変換効率を算出した。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／１００Ｗ）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、作製した光電変換素子を、常温常湿下、５００時間、疑似太陽光照射下（照度１００，０００ｌｘ）に放置した後、上記同様の方法により電流－電圧曲線を計測し、得られた電流－電圧曲線から、長時間の光照射後における光電変換効率を算出した。
その後、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

（実施例２）
＜光電変換素子の作製＞
実施例１の電子輸送層の形成において、下記方法に変更した以外は実施例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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－電子輸送層の形成－
実施例１において用いた金属酸化物粒子を含む分散液及び金属酸化物前駆体を含む溶液を質量比が１：１となるように混合して得られた混合液を、ＩＴＯガスバリアＰＥＴフィルム（１５Ω／□）上に３，０００ｒｐｍでスピンコートし、１３０℃で１０分加熱し、金属酸化物粒子（酸化亜鉛粒子）同士の隙間に金属酸化物膜（ＺｎＯ膜）を有する平均厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。

（実施例３）
＜光電変換素子の作製＞
実施例２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２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｂ－
上記の例示化合物１を１５ｍｇと、Ｐ３ＨＴ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２ｅＶ）５ｍｇと、上記の例示化合物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Ｂとした。

（実施例４）
＜光電変換素子の作製＞
実施例３の光電変換素子の作製において、電子輸送層の形成後であって電子輸送層の形成前において、下記の中間層の形成を行った以外は実施例３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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

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

（実施例５）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｃに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｃ－
上記の例示化合物１を１５ｍｇと、Ｐ３ＨＴ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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６）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｄに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｄ－
下記の例示化合物４（数平均分子量（Ｍｎ）＝１，４６３、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２７ｅＶ）を１５ｍｇと、Ｐ３ＨＴ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｄとした。

（実施例７）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｅに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｅ－
下記の例示化合物５（数平均分子量（Ｍｎ）＝１，８８６、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．００ｅＶ）を１５ｍｇと、Ｐ３ＨＴ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．２ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｅとした。

（実施例８）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｆに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｆ－
上記の例示化合物１を１５ｍｇと、ＰＴＢ７（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．１５ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｆとした。

（実施例９）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｇに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｇ－
上記の例示化合物１を１５ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｇとした。

（実施例１０）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｈに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｈ－
上記の例示化合物１を１５ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ－２Ｆ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｈとした。

（実施例１１）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の電子輸送層の形成において、下記方法に変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－電子輸送層の形成－
金属酸化物粒子を含む分散液であるＺｎＯナノ粒子液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、個数平均粒子径１２ｎｍ）及び実施例１において用いた金属酸化物前駆体を含む溶液を質量比が１：１となるように混合して得られた混合液を、ＩＴＯガスバリアＰＥＴフィルム（１５Ω／□）上に３，０００ｒｐｍでスピンコートし、１３０℃で１０分加熱し、金属酸化物粒子（ＺｎＯ粒子）同士の隙間に金属酸化物膜（ＺｎＯ膜）を有する平均厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。

（実施例１２）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の電子輸送層の形成において、下記方法に変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－電子輸送層の形成－
金属酸化物粒子を含む分散液であるＳｎＯ_２ナノ粒子液（アルファエイサー社製、個数平均粒子径１２～２０ｎｍ）及び実施例１において用いた金属酸化物前駆体を含む溶液を質量比が１：１となるように混合して得られた混合液を、ＩＴＯガスバリアＰＥＴフィルム（１５Ω／□）上に３，０００ｒｐｍでスピンコートし、１３０℃で１０分加熱し、金属酸化物粒子（ＳｎＯ_２粒子）同士の隙間に金属酸化物膜（ＺｎＯ膜）を有する平均厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。

（実施例１３）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｉに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｉ－
上記の例示化合物１を１２ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｉとした。

（実施例１４）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｊに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｊ－
上記の例示化合物１を１０ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｊとした。

（実施例１５）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｋに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｋ－
上記の例示化合物１を７．５ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）７．５ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｋとした。

（実施例１６）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｌに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｌ－
上記の例示化合物１を５ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）１０ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｌとした。

（実施例１７）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｍに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｍ－
上記の例示化合物１を６．７ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３．３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（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Ｍとした。

（実施例１８）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｎに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｎ－
上記の例示化合物１を６．７ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３．３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）１５ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｎとした。

（実施例１９）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｏに変更した以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｏ－
上記の例示化合物１を６．７ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３．３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）２０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｏとした。

（実施例２０）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｐに変更し、更に、光電変換層の平均厚みを１５０ｎｍにした以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｐ－
上記の例示化合物１を６．７ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３．３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）２０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｐとした。

（実施例２１）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｑに変更し、更に、光電変換層塗工液Ｑを５００ｒｐｍでスピンコートし、光電変換層の平均厚みを５００ｎｍにした以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｑ－
上記の例示化合物１を６．７ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３．３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）２０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｑとした。

（実施例２２）
＜光電変換素子の作製＞
実施例４の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｂを下記の光電変換層塗工液Ｒに変更し、更に、光電変換層塗工液Ｒを４００ｒｐｍでスピンコートし、光電変換層の平均厚みを８００ｎｍにした以外は実施例４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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｒ－
上記の例示化合物１を６．７ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）３．３ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）２０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｒとした。

（実施例２３）
＜光電変換素子の作製＞
実施例２２の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｒを下記の光電変換層塗工液Ｓに変更し、更に、光電変換層塗工液Ｓを６００ｒｐｍでスピンコートし、光電変換層の平均厚みを４５０ｎｍにした以外は実施例２２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｓ－
上記の例示化合物１を８．０ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）２．０ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）２０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｓとした。

（実施例２４）
＜光電変換素子の作製＞
実施例２２の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｒを下記の光電変換層塗工液Ｔに変更し、更に、光電変換層塗工液Ｔを６００ｒｐｍでスピンコートし、光電変換層の平均厚みを４５０ｎｍにした以外は実施例２２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｔ－
上記の例示化合物１を９．０ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）１．０ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）２０ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｔとした。

（実施例２５）
＜光電変換素子の作製＞
実施例２２の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｒを下記の光電変換層塗工液Ｕに変更し、更に、光電変換層塗工液Ｕを６００ｒｐｍでスピンコートし、光電変換層の平均厚みを４５０ｎｍにした以外は実施例２２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｕ－
上記の例示化合物１を８．０ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）２．０ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）１５ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｕとした。

（実施例２６）
＜光電変換素子の作製＞
実施例２２の光電変換素子の作製において、光電変換層塗工液Ｒを下記の光電変換層塗工液Ｖに変更し、更に、光電変換層塗工液Ｖを６００ｒｐｍでスピンコートし、光電変換層の平均厚みを４５０ｎｍにした以外は実施例２２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－光電変換層塗工液Ｖ－
上記の例示化合物１を９．０ｍｇと、ＰＢＤＢ－Ｔ（Ｏｓｉｌｌａ社製、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位：５．３３ｅＶ）１．０ｍｇと、ＰＣ６１ＢＭ（フロンティアカーボン社製）１５ｍｇと、をクロロホルム１ｍＬに溶解させ、光電変換層塗工液Ｖとした。

（比較例１、３～１０、１３～２２）
＜光電変換素子の作製＞
実施例１、３～１０、１３～２２の電子輸送層の形成において、下記方法に変更した以外はそれぞれ実施例１、３～１０、１３～２２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

－電子輸送層の形成－
金属酸化物粒子を含む分散液であるＡＺＯナノ粒子液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、個数平均粒子径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分加熱し、金属酸化物粒子（ＡＺＯ粒子）を有する平均厚み３０ｎｍの電子輸送層を形成した。

（比較例２２’）
＜光電変換素子の作製＞
実施例２２の光電変換素子の作製において、電子輸送層形成時の加熱温度を２００℃にした以外は実施例２２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、形成した電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行い、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）」により算出される値を求めた。算出結果を下記表１に示す。
また、実施例１と同様に、太陽電池の経時特性に関する評価を行い、長時間の光照射後における光電変換効率の初期の光電変換効率に対する割合を算出した。算出結果を下記表１に示す。

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
１３ 第一の電極
１４ 電子輸送層
１５ 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
２２ ガスバリア部材
３０ 接着領域

特開２０１４－２２０３３３号公報

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

Claims (19)

1. 光電変換層を有する光電変換素子であって、
   前記電子輸送層は、金属酸化物粒子を有し、
   前記電子輸送層に対してＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を行った場合、酸素原子の１ｓ軌道を表す２種類のピークが検出され、前記２種類のピークのうち低エネルギー側のピークのピーク面積をＸとし、前記２種類のピークのうち高エネルギー側のピークのピーク面積をＹとしたとき、次式「Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）≧０．５」を満たすことを特徴とする光電変換素子。
2. 前記金属酸化物粒子の個数平均粒子径は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１に記載の光電変換素子。
3. 前記金属酸化物粒子は、酸化亜鉛、酸化チタン、及び酸化スズからなる群より選択される少なくとも１つを構成材料として含む請求項１又は２に記載の光電変換素子。
4. 前記金属酸化物粒子は、酸化亜鉛を構成材料として含む請求項１又は２に記載の光電変換素子。
5. 前記電子輸送層は、更に、複数の前記金属酸化物粒子の間に位置する金属酸化物膜を有し請求項１から４のいずれか一項に記載の光電変換素子。
6. 前記金属酸化物膜は、酸化亜鉛、酸化チタン、及び酸化スズからなる群より選択される少なくとも１つを構成材料として含む請求項５に記載の光電変換素子。
7. 前記金属酸化物膜は、酸化亜鉛を構成材料として含む請求項５に記載の光電変換素子。
8. 前記第一の電極、前記電子輸送層、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７のいずれか一項に記載の光電変換素子。
9. 前記第一の電極、前記電子輸送層、中間層、前記光電変換層、前記正孔輸送層、及び前記第二の電極を順次有する請求項８に記載の光電変換素子。
10. 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９のいずれか一項に記載の光電変換素子。
11. 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１０に記載の光電変換素子。
12. 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１１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。）
13. 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１２のいずれか一項に記載の光電変換素子。
14. 前記中間層は、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９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。）
    

    

    

    
15. 請求項１から１４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。
16. 請求項１から１４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。
17. 請求項１から１４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。
18. 電子輸送層を有する光電変換素子の製造方法であって、
    前記電子輸送層は、金属酸化物粒子を有し、
    前記金属酸化物粒子を含む分散液を付与して前記金属酸化物粒子を配置する工程と、
    配置された前記金属酸化物粒子に、金属酸化物の前駆体である金属酸化物前駆体を含む溶液を付与し、外部刺激により前記金属酸化物前駆体を前記金属酸化物に変化させる工程と、を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。
19. 電子輸送層を有する光電変換素子の製造方法であって、
    前記電子輸送層は、金属酸化物粒子を有し、
    前記金属酸化物粒子と、金属酸化物の前駆体である金属酸化物前駆体と、を含む混合液を付与することで、前記金属酸化物粒子を配置し、更に、外部刺激により前記金属酸化物前駆体を前記金属酸化物に変化させる工程と、を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。

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