JP2756712B2 - 光電変換発電素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、太陽電池等の光電変換発電素子に関し、特
に該素子を構成するＰ型半導体層の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来光電変換発電素子の光電変換材としては、例えば
ガリウム／砒素，硫化カドミウム／テルル化カドミウム
又は単結晶シリコン等の無機の光導電性物質が用いられ
てきたが、これらの物質を用いて光電変換発電素子を製
造するには、熱CVD方、熱引上げ法等により結晶化しな
がら層を形成する必要があり、そのため製造工程が複雑
かつ不安定で長時間を要し、コスト高となる。そこで近
年、比較的製造が容易とされる。アモルファスシリコン
を光電変換材として用いた光電変換発電素子が提案され
ている。

例えば、実開昭57−9864号及び特開昭58−95873号、
同63−168056号には、前記アモルファスシリコンを用い
た太陽電池が提案されている。

しかしながら前記アモルファスシリコンを用いた光電
変換発電素子の製造には、グロー放電法、スパッタリン
グ法、蒸着法等の大型設備が必要となり、特に大面積の
光電変換発電素子の製造はやはり、コスト高となり事実
上殆ど実用性がない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

光電変換発電素子の例として、「繊維学会誌Vol39,No
12（1983）」のp.458〜p.464に記載される「有機太陽電
池」の項には、クロロフィル又はフタロシアニン等の有
機光導電性物質を用いたショットキー型の太陽電池が示
されている。この場合の光電変換発電素子は、第３図
（ａ）のように、光が入射される窓側に仕事凾数の小さ
いAl、Pb、In、Cr等から成るフロント電極が設けられ、
裏面に仕事凾数の大なるAu,Ag,Pt等のバッグ電極が設け
られ、両者の間に前記有機光導電性物質を含む層を介挿
した構成となっている。

前記フロント電極と有機光導電性物質を含む層とはシ
ョットキー接合とされ、両者の界面近傍に極く薄い電位
勾配の層（バリア層）が形成され、この部分で光照射時
に光起電力が発現される。又前記バック電極と有機光導
電性物質を含む層とはオーミック接合とされている。

このようなショットキー型の太陽電池では、通常コス
ト面及び加工性等の点でフロント電極としてPd,Alの電
極が用いられるが、窓電極としての機能を発揮するため
できるだけ薄くして透光性を付与する必要がある。しか
しながら薄層の前記電極は酸化され易く、その場合ショ
ットキーバリアが生成されず、光起電力が発現されなく
なる。そのため前記電極の層厚は通常500〜1000Åとさ
れ、透光性が悪く、光照射時十分なキャリアの発生が得
られず、光電変換効率が低い。

そこで、例えばバック電極にSnO₂、In₂O₃等の透明電
極を用い、バック電極側から光照射を行うことが考えら
れるが、この場合裏面からの照射光が有機光導電性物質
層を通過してバリア層に到達する迄にその多くが吸収さ
れ、所望の光電変換効率が発揮されない。

他方、前記有機光電性物質を用いた光電変換発電素子
では通常前記物質を真空中過熱昇華させて基板上に堆積
させる昇華蒸着法が用いられている。しかしこの方法で
は膜の成長速度が遅く加工効率が極めて悪い。

一方電子写真感光体の分野で有機光導電性物質を高抵
抗バインダ樹脂中に分散せしめて成る感光層を有する高
感度感光体が開発されている。この場合前記感光層は基
板上にスプレイ塗布、スピン塗布、ディップ塗布、ブレ
ード塗布等の方法により、高能率、低コストで大量加工
が可能とされている。この技術を光電変換発電素子を適
用すれば、大面積の素子を低コストで提供できる利点が
生ずる。しかしながら電子写真感光体と光電変換発電素
子とでは、利用特性が著しく異なっているため、その適
用は必ずしも容易なことではない。

〔問題点を解決するための手段〕

（発明の目的） 本発明の目的は、光電変換材料、層の構成材料及び層
構成を改良して光電変換効率が高く、製造が低コストか
つ容易な光電変換発電素子を提供することにある。

（発明の構成及び作用） 前記の目的は、Cu−Ｋα線に対するＸ線回折スペクト
ルにおいてブラッグ角２θの9.5゜,24.1゜,27.2゜にピ
ークを示す結晶状態のチタニルフタロシアニンを体積抵
抗10¹²Ωcm以下の樹脂中に分散、含有して成るＰ型半導
体層とＮ型半導体層との積層から成ることを特徴とする
光電変換発電素子により達成される。

本発明の光電変換発電素子は前記ショットキー型の光
電変換発電素子と異なり、フロント電極とバック電極と
の間にＮ型半導体層と特定の有機光導電性物質を含むＰ
型半導体層とを積層して設け、前記両半導体層の界面に
PN接合を形成した光電変換発電素子である。

前記ショットキー型光電変換発電素子では第３図
（ａ）の層構成及び第３図（ｂ）のバンドモデルで示さ
れるようにフロント電極と有機光導電性物質層との接合
部にショットキーバリアが形成されていて、光照射時励
起されたキャリアは前記バリアに基く電場の作用で移動
し、ホールはバック電極へ、エレクトロンはフロント電
極へと移動する。

そこで前記両電極間に負荷抵抗と介して電圧計を結合
すると、該電圧計に前記光照射により発生した光起電力
が電圧値として表示される。前記負荷抵抗を変化して高
い光起電力を示す負荷抵抗を選択し、光電変換効率ηが
測定される。ここで である。

これに対して本発明のＰ−Ｎ接合型光電変換発電素子
は、第１図（ａ）の層構成及び第１図（ｂ）のバンドモ
デルで示されるように、フロント電極とバック電極との
間に有機又は無機のＮ型半導体層と特定のチタニルフタ
ロシアニン顔料を含有させたＰ型有機半導体層とを積層
した構成とし、前記Ｎ型半導体層とＰ型有機半導体層と
はそれぞれ一方の界面でPN接合が形成されている。又、
前記Ｎ型半導体層の他方の面はフロント電極とオーミッ
ク接合され、Ｐ型有機半導体層の他方の面はバック電極
とオーミック接合されている。光照射時、前記バリアに
基づく電場の作用で光発生したキャリアのうちエレクト
ロンはフロント電極へ、ホールはバック電極へドリフト
して電流が流れ電圧計に光起電力が電圧値として表示さ
れる。

本発明の光電変換発電素子が前記構成とされたことに
より、前記PN接合面にはＰ型半導体層側とＮ型半導体層
側の両サイドからのバリアが形成されるので、ショット
キー型に比してより高い光起電力が生成される。又前記
Ｐ型半導体層には特に高い光電変換能を有する後記特定
の結晶型のチタニルフタロシアニン顔料が用いられてい
るため、光照射時高い光起電力が生成される。

ところで前記Ｐ型半導体層はバインダ樹脂中に前記特
定のチタニルフタロシアニン顔料を分散、含有させて成
る分散型半導体層とされ、このため分散液の塗布加工方
式が採用され、低コストで大面積の素子を製造可能とさ
れた。

ところで前記の如く光照射時高い光起電力が生成され
たとしても、キャリアの電極への移動性が悪い場合は結
果的に高い光電変換効率をうることができない。

本発明では前記Ｐ型半導体層を構成するバインダとし
て体積抵抗が10¹²Ωcm以下の樹脂を用いることにより、
光照射時発生するキャリアの層中でのリコンビネーショ
ン等の障害を軽減してキャリアの電極への移動性を大な
らしめ、結果的に高い光電変換効率をうるようにしてい
る。前記樹脂の体積抵抗は以下の方法により測定され
る。

充分な洗浄を施したガラス基板上に金を真空蒸着する
ことにより厚さ500Å電極間隔0.2mmの櫛形電極を形成
し、その上に測定する樹脂を溶解した液を塗布し24時間
真空乾燥することにより膜厚５μｍのフィルムを作成し
てサンプルを得た。

次に、作成したサンプルを10^-5torrの真空中にて電極
間に100Vの直流電圧を印加し定常電流を測定することに
より体積抵抗を求めた。

前記樹脂の体積抵抗が10¹²Ωcmを超えると光照射時の
キャリアのリコンビネーションが多くなり光電変換効率
が著しく低下する。

前記特定のチタニルフタロシアニン顔料は、Cu−Ｋα
線に対するＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２
θの9.5゜,24.1゜,27.2゜にピークを示すような結晶状
態のチタニルフタロシアニン顔料であって下記一般式で
示される構造を有するものである。

但し、X¹、X²、X³、X⁴は水素原子、ハロゲン原子、ア
ルキル原子、或はアルコキシ基を表し、ｎ、ｍ、ｌ、ｋ
は０〜４の整数を表す。

前記特定のチタニルフタロシアニン顔料のＸ線回折ス
ペクトルは下記の条件で測定される。なお前記スペクト
ルのピークとはノイズとは異なった明瞭かつ鋭角な突出
部のことである。尚ピークの位置は、試料の状態或は測
定誤差によって±0.2゜程度変動するが本発明の記述に
おいて誤差値の付記は省略する。

Ｘ線管球 Cu 電 圧 40.0 kV 電 流 100 mA スタート角度 6.0 deg. ストップ角度 35.0 deg. ステップ角度 0.02 deg. 測定時間 0.50 sec. 本発明のチタニルフタロシアニン顔料の合成には種々
の方法を用いることができるが代表的には次の反応式
（１）に従った方法或は反応式（２）にしたがった方法
において合成される。

式中R₁〜R₄は脱離基を表す。

合成されたチタニルフタロシアニン顔料は結晶型変換
の処理が施される。例えば、硫酸に溶した溶液を水にあ
けて析出させアルモファス状態とした後、水分の存在下
に有機溶媒で処理することによって本発明に適した結晶
型を有するチタニルフタロシアニン顔料を得ることがで
きる。

前記特定のチタニルフタロシアニン顔料を用いてｐ型
半導体層を形成するためのバインダ樹脂としては前記顔
料の分散安定性に優れていると共に、積層されるＮ型半
導体層とPN接合を形成するには好適で、かつ下記測定法
により測定された体積抵抗が10¹²Ωcm以下の低抵抗樹脂
が用いられる。

体積抵抗測定法は前記の方法が用いられる。

前記バインダ樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、
ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化ビ
ニル系樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、プ
ロピオン酸セルロース、ニトロセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸−酢酸セルロ
ース等のセルロース系樹脂、ナイロン６、ナイロン6,
6、ナイロン6,10、ナイロン6,6,6等のナイロン類、ポリ
ビニルブチラール等のブチラール系樹脂、フェノールホ
ルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂等
のアルデヒド樹脂がある。

前記特定のチタニルフタロシアニン顔料を用いて本発
明の光電変換発電素子を作成するには、まず前記低抵抗
樹脂を溶剤に溶解して成る溶液中に前記顔料を混合、分
散し、必要に応じてキャリアを輸送物質、増感剤、耐久
性向上剤等を加えて顔料分散液を調製し、この分散液を
バック電極上に塗布加工して該電極に対してオーミック
接合とされたＰ型有機半導体層を形成する。

かくして、得られたＰ型有機半導体層上に、例えば公
知の真空蒸着又は塗布加工等の方法によりＮ型の無機又
は有機半導体層を積層し、両半導体層の界面にPN接合を
形成させる。次いで前記Ｎ型半導体層上に例えば公知の
真空蒸着等の方法により透光性のフロント電極を形成し
て目的とする本発明の光電変換発電素子が得られる。

又、本発明の光電変換発電素子を形成する別の方法と
しては、まず光透過性のフロント電極上にＮ型半導体層
を積層してオーミック接合を形成する。さらにこの上に
前記特定結晶型のチタニルフタロシアニン顔料を低抵抗
バインダ樹脂中に分散含有するＰ型有機半導体層を積層
してPN接合を形成し、最後に前記Ｐ型有機半導体上に仕
事凾数の大なるAu、Ag等の金属を蒸着してオーミック接
合を形成して前記素子を得るようにしている。

なお前記各層の間及び各層と電極との間には、接着性
の向上のためもしくは接合領域の改良のために中間層を
設けることができる。また変換効率の向上を目的として
Ｐ型有機半導体層はＮ型半導体層に隣接してキャリア輸
送層を設け、キャリア再結合を防止させる方法も有効で
ある。

チタニルフタロシアニン顔料の分散には超音波分散
機、ボールミル、サンドミル、ホモミキサー等の装置を
用いることができ、適当な溶媒中に微粒子分散させて得
られた液を塗布する方法が用いられる。分散に用いられ
る溶媒としては例えば、トルエン、キシレン等の芳香族
溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系
溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン系溶媒、エタノール、イソプロパノ
ール等のアルコール系溶媒、エチルセルソルブ、メチル
セルソルブ等のセルソルブ系溶媒などが用いられる。

またキャリアの再結合を防止し、キャリアの移動を促
進するためのキャリア輸送物質を用いる場合は例えば、
オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジ
アゾール、イミダゾール等に代表される含窒素複素環核
及びその縮合環核を有する化合物、ポリアリールアルカ
ン系の化合物、ピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合
物、トリアリールアミン系化合物、スチリル系化合物、
スチリルトリフェニルアミン系化合物、α−フェニルス
チリルトリフェニルアミン系化合物、ブタジエン系化合
物、ヘキサトリエン系化合物、カルバゾール系化合物、
縮合多環系化合物等を用いることができる。

さらに前記Ｐ型半導体層中の有機顔料のキャリア発生
機能を増大させるため例えば2,4,7−トリニトロフルオ
レインを増感剤として層中に含有せしめることができ
る。

前記Ｐ型半導体層中に含有せしめうる特定のチタニル
フタロシアニン顔料の量は、前記低抵抗バインダ樹脂10
0重量部に対して50〜1000重量部が好ましい。

又、必要によりＰ型半導体層中に含有されるキャリア
輸送物質の量は、該層中の顔料100重量部に対して０〜2
00重量部、前記増感剤の量は０〜200重量部が望まし
い。

次に本発明の光電変換発電素子のＮ型半導体層を形成
するためのＮ型有機半導体としては、例えば下記一般式
〔Ｉ〕、〔II〕及び〔III〕で示されるものがある。

但し式中Ｘはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ア
シル基またはカルボキシル基を表し、ｎは０〜４の整
数、ｍは０〜６の整数を表す。

又別のＮ型有機半導体としては、下記一般式〔IV〕、
〔Ｖ〕及び〔VI〕で示されるものがある。

但し式中Ｅは酸素原子又は硫黄原子を表す。

但し式中R¹、R²は同じでも異なってもよく、それぞれ
水素原子、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基（例
えばメチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシプロ
ピル基等）、フェニル基（例えばパラクロルフェニル
基、パラアルコキシフェニル基、パラメチルフェニル基
等）又はキノリール基である。

又R³、R⁴、R⁵及びR⁶は、それぞれ酸素原子であるか、
R¹に対するR³、R⁴のうちのいづれか一方との組、並びに
R²に対するR⁵、R⁶のうちのいづれか一方との組が共に、
７もしくは８個の非金属原子から成る縮合炭素環又はヘ
テロ環を形成してもよい。この場合前記R³、R⁴のうちの
前記環形成に用いられなかった他方及び前記R⁵、R⁶のう
ちの他方は酸素原子である。

なお、前記一般式〔Ｖ〕に含まれる好ましい化合物と
しては、下記のものを挙げることができる。

前記Ｎ型有機半導体を用いて半導体層を形成するに
は、電極又は他の半導体層上に該半導体を溶媒又は必要
によりバインダ樹脂溶媒溶液中に分散した分散液をデ
ィップコーティング、スピンコーティング、スプレ
ーコーテイング、電着コーティング等の方法により塗
設して形成され、さらには前記半導体単体を真空蒸着
法、スパッタリング法等により前記電極又は他の半導
体層上に気相堆積させて層を形成してもよい。次にＮ型
半導体層を形成するためのＮ型無機半導体としては、結
晶シリコン、アモリファスシリコン、硫化カドミウム、
セレン化カドミウム、テルル化カドミウム、硫化亜鉛カ
ドミウム、インジウム燐、ガリウム砒素等がある。

前記無機半導体を用いてＮ型半導体層を形成するに
は、前記真空蒸着法の外電着法、、スパッタリング
法、MOCVD法（有機化された半導体の熱分解による気
相成長）、LPE法（液相エピタキシャル成長）、プ
ラズマCVD法等がある。

次に前記フロント電極を形成するには、フロント電極
材料として例えばSnO₂、In₂O₃、ITO（インジウム−錫オ
キサイド）等の透光性金属酸化物を用いて、前記Ｎ型半
導体層上に直接前記真空蒸着法、スパッタリング法、電
着法等によりオーミック接合で形成される。

又、ネサ硝子をそのままフロント電極として用いても
よく、又、例えば硝子又はプラスチック基板上に前記金
属酸化物を前記の方法で付着させたものをフロント電極
としてもよい。このような場合は前記基板状のフロント
電極上に前記Ｎ型半導体層がオーミック接合により形成
される。

又、前記バック電極を形成するには、バック電極材料
として仕事凾数の大きいAu,Ag等の金属が用いられ、前
記特定結晶型のチタニルフタロシアニン顔料を含有する
Ｐ型有機半導体層上に前記Au,Ag等を真空蒸着等の方法
によりオーミック接合で積層させて形成される。

又前記バック電極を保護する目的で硝子、プラスチッ
ク、金属等の基板をその上に設けることができる。

又、予め前記基板上にAu,Agを積層させてバック電極
を形成し、この上にオーミック接合でＰ型有機半導体層
を形成してもよい。

次に本発明の光電変換発電素子を構成する各層の層厚
は以下のようである。即ち前記素子の光電変換層を形成
するＰ型有機半導体層の層厚は200〜5000Åとされ、該
Ｐ型有機半導体層とPN接合を形成するためのＮ型半導体
層の層厚は100〜2000Åが好ましい。

又、前記Ｎ型半導体層上にオーミック接合で形成され
るフロント電極の層厚としては100〜1000Åとされる。

又、前記Ｐ型半導体層上にオーミック接合で形成され
るバック電極の層厚としては100〜1000Åとされるのが
望ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明するが、実施の態様
はこれにより限定されるものではない。

（チタニルフタロシアニンの合成） 1,3−ジイミノイソインドリン;29.2gとα−クロルナ
フタレン;200mlを混合し、チタニウムテトラブトキシ
ド;20.4gを加えて、窒素雰囲気下に140〜150℃で２時間
加熱し、続いて180℃で３時間反応させた。放冷した後
析出物を濾取し、α−クロルナフタレンで洗浄、次いで
クロロホルムで洗浄し、さらに２％塩酸水溶液で洗浄、
水洗、最後にメタノール洗浄して、乾燥の後26.2g（91.
0％）のチタニルフタロシアニンを得た。得られたチタ
ニルフタロシアニンの10gを200gの濃硫酸に溶解し、２
の水にあけて析出させて濾取し、水洗の後ウェットペ
ーストに1,2−ジクロルエタン;800mlに加え室温におい
て２時間撹拌した。その後メタノール;1.6で希釈して
濾過しメタノールで洗浄して乾燥し、第１図のＸ線回折
パターンをもつチタニルフタロシアニンの結晶を得た。

（実施例１） 下記構造の多環キノン顔料8gと樹脂エスレックBX−１
（積水化学社製）2gとを1,2−ジクロルエタン500ml中に
投入し、サンドミルを用いて分散し、ネサ硝子上にスピ
ナー塗布及び乾燥して300Å厚のＮ型半導体層を形成し
た。このＮ型半導体層はネサ電極に対してオーミック接
合とした。

多環キノン顔料構造式 次いで前記合成例で得た第２図のＸ線回折スベクトル
を有するチタニルフタロシアニン顔料7.5gと体積抵抗1.
3×10¹¹Ωcmのバインダ樹脂A;ニトロセルロースRS−60
（ダイセル化学工業社製）2.5gとを溶剤酢酸イソプロピ
ル500ml中に溶解分散し、得られた分散液を前記Ｎ型半
導体層上にスピナー塗布して700Å厚のＰ型半導体層を
形成した。前記Ｎ型半導体層とＰ型半導体層との界面に
はPN接合が形成された。次いで前記Ｐ型半導体層上に真
空蒸着法により300Å厚（有効面積0.5cm²）のAuを堆積
させ、これをバック電極とし、該電極上に0.5mm厚のプ
ラスチック基板を接着して本実施例の光電変換発電素子
を作成した。

（実施例２〜５） 前記実施例１におけるＰ型半導体層のバインダ樹脂Ａ
に代えて第１表の樹脂を用いた他は実施例１と同様にし
て本実施例の４種類の光電変換発電素子を作成した。

（比較例１及び２） 前記実施例におけるＰ型半導体層のバインダ樹脂Ａに
代えて第１表の比較用樹脂を用いた他は実施例１と同様
にして比較例の２種類の光電変換発電素子を作成した。

実施例１〜５及び比較例１及び２の７種類の光電変換
発電素子を下記測定法に基づいて光電変換効率を測定し
第１表に示した。

：光電変換効率の測定法： 光源には疑似太陽光AM2（75mW/cm²）を用いて作成し
た素子に照射し、その時の電圧−電流特性を測定するこ
とにより光電変換効率ηを求めた。

第１表よりバインダ樹脂が10¹²Ωcmを越えるＰ型半導
体層を用いた光電変換発電素子は、10¹²Ωcm以下のバイ
ンダ樹脂を用いた場合に比してその光電変換効率が著し
く劣ることがわかる。

（実施例６） ネサ硝子から成るフロント電極上に真空蒸着法により
下記構造の多環キノン顔料を200Å厚に堆積させてＮ型
半導体層を形成した。このＮ型半導体層はネサ電極に対
してオーミック接合とされた。

次にこの上に実施例１と同様にしてＰ型半導体層が形
成され、前記Ｎ型半導体層との間にPN接合が形成され
た。引続き前記Ｐ型半導体層上に実施例１と同様にして
Auが真空蒸着法によりオーミック接合で堆積されたバッ
ク電極が形成された。又前記バック電極を保護する目的
で0.5mm厚プラスチック板が接着されて光電変換発電素
子が作成された。得られた光電変換発電素子の光電変換
効率ηは1.62％であった。

多環キノン顔料構造式 （実施例７） 0.5mm厚のガラス基板上にAgを有効面積0.5mm²、400Å
厚に真空蒸着してバック電極を形成し、該電極上に実施
例１と同様にして前記チタニルフタロシアニン顔料を用
いたＰ型有機半導体層を形成した。

ここで該半導体層はバック電極に対してオーミック接
合とされた。次に前記Ｐ型半導体層上に、真空蒸着によ
り下記構造のペリレン顔料を250Å厚に堆積せしめ、Ｎ
型半導体層に積層して前記Ｐ型半導体層との界面にPN接
合を形成した。引き続き真空蒸着法により前記Ｎ型半導
体層上にフロント電極として400Å厚のITO層を堆積させ
て前記Ｎ型半導体層との間にオーミック接合を形成し
た。さらにこの上に0.5mm厚の透明プラスチック板を接
着して本実施例の光電変換発電素子を作成した。実施例
１と同様の方法で光電変換効率ηを測定した結果、η＝
1.60％と高い値を示した。

ペリレン顔料の構造式 （実施例８） 0.5mm厚のプラスチック基板上にPtを有効面積の0.5mm
²、400Å厚に真空蒸着してバック電極を形成し、該電極
上に実施例１と同様にして前記チタニルフタロシアニン
顔料を用いたＰ型有機半導体層と積層したオーミック接
合で形成した。次いでこの上に真空蒸着法により500Å
厚のセレン化カドミウムから成るＮ型半導体層を積層し
て前記Ｐ型有機半導体層との間にPN接合を形成した。引
続き真空蒸着法により、前記Ｎ型半導体層上にITO層を
堆積させて該Ｎ型半導体層との間にオーミック接合を形
成した。次いで前記ITO層の保護のため0.5mm厚の透明硝
子板を接着により設け本実施例の光電変換発電素子を作
成した。実施例１と同様にして前記素子の光電変換率η
を測定したところ、η＝1.63％と高い値を示した。

前記各実施例では、光電変換発電素子を構成する主要
層が塗布加工により形成されるため大面積の光電変換発
電素子が低コストで容易に作成でき、かつ、前記主要層
のバインダ樹脂が10¹²Ωcm以下の低抵抗樹脂が選択され
たため、より高い光電変換効率が達成された。

〔発明の効果〕

以上の説明から明かなように、本発明の光電変換発電
素子によれば、特定結晶構造のチタニルフタロシアニン
顔料が光電変換材として用いられ、かつその分散媒とし
てのバインダ樹脂にキャリアの移動を阻害しない低抵抗
樹脂が用いられたことにより高い光電変換効率の素子を
低コストで大面積加工が可能とされる等の効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の光電変換発電素子の層構成を示
す断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の素子のバンド
モデルを示す図、第２図は特定結晶型のチタニルフタロ
シアニン顔料のＸ線回折スペクトルを示す図、第３図
（ａ）は従来のショットキー光電変換発電素子の層構成
を示す図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の素子のバンド
モデルを示す図である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Cu−Ｋα線に対するＸ線回折スペクトルに
   おいて、ブラッグ角２θの9.5゜,24.1゜,27.2゜にピー
   クを示す結晶状態のチタニルフタロシアニン顔料を体積
   抵抗10¹²Ωcm以下の樹脂中に分散、含有してなるＰ型半
   導体層とＮ型半導体層との積層から成ることを特徴とす
   る光電変換発電素子。
2. 【請求項２】前記Ｎ型半導体層がＮ型の有機光導電性物
   質を含有する層である請求項１に記載の光電変換発電素
   子。
3. 【請求項３】前記Ｎ型半導体層がＮ型の無機光導電性物
   質を含有する層である請求項１に記載の光電変換発電素
   子。