JPH05121770A - 有機光起電力素子 - Google Patents
有機光起電力素子Info
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- JPH05121770A JPH05121770A JP3312003A JP31200391A JPH05121770A JP H05121770 A JPH05121770 A JP H05121770A JP 3312003 A JP3312003 A JP 3312003A JP 31200391 A JP31200391 A JP 31200391A JP H05121770 A JPH05121770 A JP H05121770A
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で大面積のものが容易に作製でき、高い
変換効率を有し、可撓性の付与も可能な有機光起電力素
子を提供する。 【構成】 基板１上に、透明電極層２、有機電子受容体
層（Ｎ型有機化合物層）３、有機電子供与体層（Ｐ型有
機化合物層）４、背面電極５を順に積層する。有機電子
供与体層には２，３，４，４ａ，１０ａ，１１，１２，
１３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２−テトラメチ
ル−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザビオランスロ
ンを主成分として含有するもの、又は３，４−ジヒドロ
−６−オキソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−
３，４，５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，
１２−ジカルボン酸無水物を主成分として含有するもの
を用いる。
変換効率を有し、可撓性の付与も可能な有機光起電力素
子を提供する。 【構成】 基板１上に、透明電極層２、有機電子受容体
層（Ｎ型有機化合物層）３、有機電子供与体層（Ｐ型有
機化合物層）４、背面電極５を順に積層する。有機電子
供与体層には２，３，４，４ａ，１０ａ，１１，１２，
１３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２−テトラメチ
ル−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザビオランスロ
ンを主成分として含有するもの、又は３，４−ジヒドロ
−６−オキソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−
３，４，５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，
１２−ジカルボン酸無水物を主成分として含有するもの
を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機化合物を用いた光
電池、太陽電池、光センサー、フォトダイオードなどの
光起電力素子に関する。
電池、太陽電池、光センサー、フォトダイオードなどの
光起電力素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】単結晶Ｓｉ、ＧａＡｓ、アモルファスＳ
ｉ、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ等の無機半導体を使用した太陽電
池の開発がさかんに行われている。これらは高変換効率
と高耐久性及び低価格を目標としているが、現状では全
てを満足しているとは言い難い。近年、有機半導体を使
用した太陽電池の作製が試みられている。一般に有機化
合物は高純度の無機半導体に比べて安価である事を考慮
すると、大面積化が可能であり、且つプラスチックフィ
ルム上に素子を形成させることも容易で、その上、高フ
レキシブル性、軽量性の利点を有している。
ｉ、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ等の無機半導体を使用した太陽電
池の開発がさかんに行われている。これらは高変換効率
と高耐久性及び低価格を目標としているが、現状では全
てを満足しているとは言い難い。近年、有機半導体を使
用した太陽電池の作製が試みられている。一般に有機化
合物は高純度の無機半導体に比べて安価である事を考慮
すると、大面積化が可能であり、且つプラスチックフィ
ルム上に素子を形成させることも容易で、その上、高フ
レキシブル性、軽量性の利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在ま
でに提案されている有機光起電力素子は変換効率が低
く、実用化には至っていない。例えば、特開昭５１−１
２２３８９号公報、特開昭５３−１３１７８２号公報で
はメロシアニン染料を使用した有機光起電力素子が開示
され、最高で０．７％程度の変換効率が得られている
が、実用化のためにはさらに大きな変換効率が望まし
く、またこの素子は耐候性に弱いという欠点を有してい
る。
でに提案されている有機光起電力素子は変換効率が低
く、実用化には至っていない。例えば、特開昭５１−１
２２３８９号公報、特開昭５３−１３１７８２号公報で
はメロシアニン染料を使用した有機光起電力素子が開示
され、最高で０．７％程度の変換効率が得られている
が、実用化のためにはさらに大きな変換効率が望まし
く、またこの素子は耐候性に弱いという欠点を有してい
る。
【０００４】さらに、特開昭５４−２７７８７号公報で
は平坦な多環核を含む有機電子供与体化合物と有機電子
受容体化合物とからなる有機光起電力素子が開示されて
いるが、同公報中において好ましいとされる材料系にお
いても素子を作製評価してみたところ０．１〜０．３％
程度の変換効率しか得られないことから実用化のために
は依然として変換効率が小さく、素子の作製上の性能安
定性も極めて不安定な状況にある。
は平坦な多環核を含む有機電子供与体化合物と有機電子
受容体化合物とからなる有機光起電力素子が開示されて
いるが、同公報中において好ましいとされる材料系にお
いても素子を作製評価してみたところ０．１〜０．３％
程度の変換効率しか得られないことから実用化のために
は依然として変換効率が小さく、素子の作製上の性能安
定性も極めて不安定な状況にある。
【０００５】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたものであって、安価で大面積のものが容易
に作製でき、高い変換効率を有し、その上、可撓性の付
与も可能で安定した性能を発揮できる有機光起電力素子
を提供することを目的とする。
めになされたものであって、安価で大面積のものが容易
に作製でき、高い変換効率を有し、その上、可撓性の付
与も可能で安定した性能を発揮できる有機光起電力素子
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく種々検討を行った結果、本発明を完成するに
到った。即ち、本発明によれば、透明基板上に透明導電
膜を設けてなる上部透明電極と背面電極との間に、有機
電子受容体層（Ｎ型有機半導体層）と有機電子供与体層
（Ｐ型有機半導体層）との整流接合を形成した光起電力
層を少なくとも一層挟持してなる有機光起電力素子にお
いて、有機電子受容体層が２，３，４，４ａ，１０ａ，
１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２
−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザ
ビオランスロンを主成分として含有する事を特徴とする
有機光起電力素子が提供される。また、本発明によれ
ば、透明基板上に透明導電膜を設けてなる上部透明電極
と背面電極との間に、有機電子受容体層（Ｎ型有機半導
体層）と有機電子供与体層（Ｎ型有機半導体層）との整
流接合を形成した光起電力層を少なくとも一層挟持して
なる有機光起電力素子において、有機電子供与体層が
３，４−ジヒドロ−６−オキソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ
〔３′，４′−３，４，５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリ
ミジン−１１，１２−ジカルボン酸無水物を主成分とし
て含有する事を特徴とする有機光起電力素子が提供され
る。さらに、本発明によれば、上記構成においてさらに
酸化亜鉛層を設けた事を特徴とする有機光起電力素子が
提供される。
達成すべく種々検討を行った結果、本発明を完成するに
到った。即ち、本発明によれば、透明基板上に透明導電
膜を設けてなる上部透明電極と背面電極との間に、有機
電子受容体層（Ｎ型有機半導体層）と有機電子供与体層
（Ｐ型有機半導体層）との整流接合を形成した光起電力
層を少なくとも一層挟持してなる有機光起電力素子にお
いて、有機電子受容体層が２，３，４，４ａ，１０ａ，
１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２
−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザ
ビオランスロンを主成分として含有する事を特徴とする
有機光起電力素子が提供される。また、本発明によれ
ば、透明基板上に透明導電膜を設けてなる上部透明電極
と背面電極との間に、有機電子受容体層（Ｎ型有機半導
体層）と有機電子供与体層（Ｎ型有機半導体層）との整
流接合を形成した光起電力層を少なくとも一層挟持して
なる有機光起電力素子において、有機電子供与体層が
３，４−ジヒドロ−６−オキソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ
〔３′，４′−３，４，５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリ
ミジン−１１，１２−ジカルボン酸無水物を主成分とし
て含有する事を特徴とする有機光起電力素子が提供され
る。さらに、本発明によれば、上記構成においてさらに
酸化亜鉛層を設けた事を特徴とする有機光起電力素子が
提供される。
【０００７】ここで上部透明電極とは４００ｎｍから１
０００ｎｍの波長域の光を８０％以上の透過率で透過し
うるもので、光学的に透明なガラスや高分子フィルム上
にＩＴＯやＮＥＳＡ膜等の導電層を形成したものが好ま
しい。上部透明電極の表面抵抗は数Ω／□から数十Ω／
□であれば良いが、できるだけ低抵抗で且つ光透過性の
良いものが好ましい。
０００ｎｍの波長域の光を８０％以上の透過率で透過し
うるもので、光学的に透明なガラスや高分子フィルム上
にＩＴＯやＮＥＳＡ膜等の導電層を形成したものが好ま
しい。上部透明電極の表面抵抗は数Ω／□から数十Ω／
□であれば良いが、できるだけ低抵抗で且つ光透過性の
良いものが好ましい。
【０００８】背面電極としてはほとんどの金属が使用で
きる。この場合、背面電極と接する有機半導電体層がＰ
型の場合には仕事関数の大きな金属が好ましく、Ｎ型の
場合には仕事関数の小さな金属な好ましい。これらはで
きるだけ接触界面の電気抵抗を減らすべく、有機半導体
材料と背面電極材料の適合性により選択されるものであ
る。仕事関数の大きさ金属としてはＡｕが代表的であ
り、仕事関数の小さな金属としてはＡｌが代表的であ
る。
きる。この場合、背面電極と接する有機半導電体層がＰ
型の場合には仕事関数の大きな金属が好ましく、Ｎ型の
場合には仕事関数の小さな金属な好ましい。これらはで
きるだけ接触界面の電気抵抗を減らすべく、有機半導体
材料と背面電極材料の適合性により選択されるものであ
る。仕事関数の大きさ金属としてはＡｕが代表的であ
り、仕事関数の小さな金属としてはＡｌが代表的であ
る。
【０００９】背面電極としては、上記の他、透明電極も
使用しうる。このような透明電極としては、ＩＴＯ、Ｎ
ＥＳＡなどを用いることができるが、ＩＴＯがより好ま
しく用いられる。ＩＴＯはＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2の混合物
であり、任意の割合で混合されるが、光透過率と抵抗率
の関係からＩｎ2Ｏ3に対するＳｎＯ2の添加量が０〜１
０重量％、より好ましくは２〜５重量％が良い。８０％
以上の透過率を得る為には２〜４重量％が特に好まし
い。成膜法としては電子ビーム蒸着法やスパッタ法が用
いられる。また、背面電極として、この透明電極をくし
形金属電極と組合わせても良い。このように背面電極に
透明電極を用いると、有機半導体材料の組合わせにより
種々の透過色が可能となり、色彩豊かな窓ガラス、サン
ルーフ、インテリア用等の装飾性を持たせた用途に利用
しうる素子の提供が可能となる。
使用しうる。このような透明電極としては、ＩＴＯ、Ｎ
ＥＳＡなどを用いることができるが、ＩＴＯがより好ま
しく用いられる。ＩＴＯはＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2の混合物
であり、任意の割合で混合されるが、光透過率と抵抗率
の関係からＩｎ2Ｏ3に対するＳｎＯ2の添加量が０〜１
０重量％、より好ましくは２〜５重量％が良い。８０％
以上の透過率を得る為には２〜４重量％が特に好まし
い。成膜法としては電子ビーム蒸着法やスパッタ法が用
いられる。また、背面電極として、この透明電極をくし
形金属電極と組合わせても良い。このように背面電極に
透明電極を用いると、有機半導体材料の組合わせにより
種々の透過色が可能となり、色彩豊かな窓ガラス、サン
ルーフ、インテリア用等の装飾性を持たせた用途に利用
しうる素子の提供が可能となる。
【００１０】本発明で使用される有機電子供与体層（Ｐ
型半導体層）材料としては、ジスアゾ顔料、トリスアゾ
顔料等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリ
ドン系顔料、芳香族多環キノン系顔料、インジゴ系顔
料、チオインジゴ系顔料等の顔料や、メロシアニン染
料、トリフェニルメタン染料、シアニン染料等の染料が
挙げられる。これらは単独で使用しても良く、２種類以
上の材料を混合又は積層して使用しても良い。これらは
真空蒸着により２００ｎｍ以下の膜厚に形成させるのが
良く、この方法の場合、フタロシアニン系顔料、キナク
リドン系顔料の使用が好ましい。
型半導体層）材料としては、ジスアゾ顔料、トリスアゾ
顔料等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリ
ドン系顔料、芳香族多環キノン系顔料、インジゴ系顔
料、チオインジゴ系顔料等の顔料や、メロシアニン染
料、トリフェニルメタン染料、シアニン染料等の染料が
挙げられる。これらは単独で使用しても良く、２種類以
上の材料を混合又は積層して使用しても良い。これらは
真空蒸着により２００ｎｍ以下の膜厚に形成させるのが
良く、この方法の場合、フタロシアニン系顔料、キナク
リドン系顔料の使用が好ましい。
【００１１】有機電子受容体層は２，３，４，４ａ，１
０ａ，１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，３，１
２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１４−テ
トラアザビオランスロン又は３，４−ジヒドロ−６−オ
キソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，
５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジ
カルボン酸無水物を真空蒸着することによって形成さ
れ、その膜厚は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。
膜厚が厚過ぎると素子の短絡電流及び曲線因子が小さく
なり、変換効率が低下するので好ましくない。又、薄過
ぎると素子の短絡が多く発生し、素子の開放電圧及び曲
線因子が小さくなり、やはり変換効率が低下するので好
ましくない。
０ａ，１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，３，１
２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１４−テ
トラアザビオランスロン又は３，４−ジヒドロ−６−オ
キソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，
５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジ
カルボン酸無水物を真空蒸着することによって形成さ
れ、その膜厚は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。
膜厚が厚過ぎると素子の短絡電流及び曲線因子が小さく
なり、変換効率が低下するので好ましくない。又、薄過
ぎると素子の短絡が多く発生し、素子の開放電圧及び曲
線因子が小さくなり、やはり変換効率が低下するので好
ましくない。
【００１２】次に、本発明の素子構成を図によりさらに
説明する。図１において１は透明電極の基板となるガラ
ス又は高分子フィルムを表わし、２はＩＴＯ、ＮＥＳＡ
等の透明電極層を表わし、３は有機電子受容体層（Ｎ型
有機化合物層）を表わし、４は３とは逆の半導体特性を
もつ有機電子供与体層（Ｐ型有機化合物層）を表わし、
５は背面電極を表わす。図１は本発明における最低必要
限の素子構成要素を示すもので、さらに、この構成単位
が積層されても良く、信頼性向上の為に保護層が設けら
れていて良い事は本発明の内容から明らかである。
説明する。図１において１は透明電極の基板となるガラ
ス又は高分子フィルムを表わし、２はＩＴＯ、ＮＥＳＡ
等の透明電極層を表わし、３は有機電子受容体層（Ｎ型
有機化合物層）を表わし、４は３とは逆の半導体特性を
もつ有機電子供与体層（Ｐ型有機化合物層）を表わし、
５は背面電極を表わす。図１は本発明における最低必要
限の素子構成要素を示すもので、さらに、この構成単位
が積層されても良く、信頼性向上の為に保護層が設けら
れていて良い事は本発明の内容から明らかである。
【００１３】図２は本発明による別の素子構成を示す。
１，２，５は図１と同様であり、６は酸化亜鉛層、７は
有機電子受容体層、８は有機電子供与体層を表わす。酸
化亜鉛層６の挿入及び有機電子受容体層７と有機電子供
与体層８の積層順を規定する事により、さらに高い変換
効率と素子の安定性向上を達成する事ができる。
１，２，５は図１と同様であり、６は酸化亜鉛層、７は
有機電子受容体層、８は有機電子供与体層を表わす。酸
化亜鉛層６の挿入及び有機電子受容体層７と有機電子供
与体層８の積層順を規定する事により、さらに高い変換
効率と素子の安定性向上を達成する事ができる。
【００１４】酸化亜鉛層６は一般に知られているスパッ
タ法により作製できる。例えば酸化亜鉛をターゲットと
し、基板温度を２００℃〜３００℃とし、１〜１０ｍＴ
ｏｒｒの真空下、アルゴンガスを導入したプラズマ中で
スパッタリングする事により固有抵抗０．１Ω・ｃｍ〜
１０5Ω・ｃｍ程度の透明な膜として得られる。
タ法により作製できる。例えば酸化亜鉛をターゲットと
し、基板温度を２００℃〜３００℃とし、１〜１０ｍＴ
ｏｒｒの真空下、アルゴンガスを導入したプラズマ中で
スパッタリングする事により固有抵抗０．１Ω・ｃｍ〜
１０5Ω・ｃｍ程度の透明な膜として得られる。
【００１５】図２で示される構成要素が含まれる他の構
成においても本発明は適用でき、さらに保護層等が加え
られてももちろん良い。
成においても本発明は適用でき、さらに保護層等が加え
られてももちろん良い。
【００１６】図３〜図５は図１、図２の構成要素が含ま
れる他の代表的な例を示す。図３において９は有機電子
供与体層８と背面電極５の間に挿入された８とは異なる
有機電子供与体層を表わす。この様に各層が同じ機能性
を有する層で細分化されても良い。図４において１０は
中間導電性層である。図４、図５に示す様に２以上の整
流接合を有する様に積層されていても良い。
れる他の代表的な例を示す。図３において９は有機電子
供与体層８と背面電極５の間に挿入された８とは異なる
有機電子供与体層を表わす。この様に各層が同じ機能性
を有する層で細分化されても良い。図４において１０は
中間導電性層である。図４、図５に示す様に２以上の整
流接合を有する様に積層されていても良い。
【００１７】以上説明したように本発明は有機電子受容
体層と有機電子供与体層との界面に形成された良好な整
流接合を有し、光起電力素子として良好に機能するもの
である。
体層と有機電子供与体層との界面に形成された良好な整
流接合を有し、光起電力素子として良好に機能するもの
である。
【００１８】
【実施例】以下に実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
【００１９】実施例１ 表面抵抗２０Ω／□のＩＴＯ蒸着ガラス上に１０-5Ｔｏ
ｒｒの真空度で有機電子受容体層として２，３，４，４
ａ，１０ａ，１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，
３，１２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１
４−テトラアザビオランスロン、ついで有機電子供与体
層としてクロロアルミニウムフタロシアニンをそれぞれ
５０ｎｍ、４０ｎｍの膜厚で蒸着した。さらに背面電極
としてＡｕ層を約５０ｎｍの厚さで蒸着し、ＩＴＯ部と
Ａｕ部にリード線を取り付け、本発明による有機光起電
力素子を作製した。
ｒｒの真空度で有機電子受容体層として２，３，４，４
ａ，１０ａ，１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，
３，１２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１
４−テトラアザビオランスロン、ついで有機電子供与体
層としてクロロアルミニウムフタロシアニンをそれぞれ
５０ｎｍ、４０ｎｍの膜厚で蒸着した。さらに背面電極
としてＡｕ層を約５０ｎｍの厚さで蒸着し、ＩＴＯ部と
Ａｕ部にリード線を取り付け、本発明による有機光起電
力素子を作製した。
【００２０】実施例２ ３，４−ジヒドロ−６−オキソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ
〔３′，４′−３，４，５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリ
ミジン−１１，１２−ジカルボン酸無水物を有機電子受
容体として使用した以外は実施例１と同様にして本発明
による有機光起電力素子を作製した。
〔３′，４′−３，４，５〕ピリド〔１，２−ａ〕ピリ
ミジン−１１，１２−ジカルボン酸無水物を有機電子受
容体として使用した以外は実施例１と同様にして本発明
による有機光起電力素子を作製した。
【００２１】実施例３ 表面抵抗２０Ω／□のＩＴＯ蒸着ガラス上に対向ターゲ
ットスパッタ装置を使用し、ＤＣ法により基板温度：３
００℃、導入ガス：アルゴン、真空度：４ｍＴｏｒｒ、
成膜速度：０．３ｍｍ／ｓｅｃの条件下で酸化亜鉛層を
約１５０ｎｍの厚さに作製した。この上に有機電子受容
体層として２，３，４，４ａ，１０ａ，１１，１２，１
３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２−テトラメチル
−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザビオランスロン
を、ついで有機電子供与体層としてクロロアルミニウム
フタロシアニンをそれぞれ５０ｎｍ、４０ｎｍの膜厚で
蒸着した。さらに背面電極としてＡｕ層を約５０ｎｍの
厚さで蒸着し、ＩＴＯ部とＡｕ部にリード線を取り付
け、本発明による有機光起電力素子を作製した。
ットスパッタ装置を使用し、ＤＣ法により基板温度：３
００℃、導入ガス：アルゴン、真空度：４ｍＴｏｒｒ、
成膜速度：０．３ｍｍ／ｓｅｃの条件下で酸化亜鉛層を
約１５０ｎｍの厚さに作製した。この上に有機電子受容
体層として２，３，４，４ａ，１０ａ，１１，１２，１
３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２−テトラメチル
−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザビオランスロン
を、ついで有機電子供与体層としてクロロアルミニウム
フタロシアニンをそれぞれ５０ｎｍ、４０ｎｍの膜厚で
蒸着した。さらに背面電極としてＡｕ層を約５０ｎｍの
厚さで蒸着し、ＩＴＯ部とＡｕ部にリード線を取り付
け、本発明による有機光起電力素子を作製した。
【００２２】実施例４ 有機電子受容体として３，４−ジヒドロ−６−オキソ−
２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕ピリ
ド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカルボン
酸無水物を使用した以外は実施例３と同様にして本発明
による有機光起電力素子を作製した。
２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕ピリ
ド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカルボン
酸無水物を使用した以外は実施例３と同様にして本発明
による有機光起電力素子を作製した。
【００２３】実施例５ ＩＴＯ蒸着ガラス上に実施例３と同様にして作製した酸
化亜鉛層の上に、有機電子受容体層として２，３，４，
４ａ，１０ａ，１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，
３，１２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１
４−テトラアザビオランスロンを３０ｎｍ真空蒸着し、
さらに第一の有機電子供与体層としてクロロアルミニウ
ムフタロシアニンを、第二の有機電子供与体層として
２，９−ジメチルキナクリドンを順次１５ｎｍ、３０ｎ
ｍの膜厚で蒸着した。さらに背面電極としてＡｕ層を約
５０ｎｍ蒸着し、ＩＴＯ部とＡｕ部にリード線を取り付
け、本発明による有機光起電力素子を作製した。
化亜鉛層の上に、有機電子受容体層として２，３，４，
４ａ，１０ａ，１１，１２，１３−オクタヒドロ−３，
３，１２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１０ａ，１
４−テトラアザビオランスロンを３０ｎｍ真空蒸着し、
さらに第一の有機電子供与体層としてクロロアルミニウ
ムフタロシアニンを、第二の有機電子供与体層として
２，９−ジメチルキナクリドンを順次１５ｎｍ、３０ｎ
ｍの膜厚で蒸着した。さらに背面電極としてＡｕ層を約
５０ｎｍ蒸着し、ＩＴＯ部とＡｕ部にリード線を取り付
け、本発明による有機光起電力素子を作製した。
【００２４】実施例６ 有機電子受容体層に３，４−ジヒドロ−６−オキソ−２
Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕ピリド
〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカルボン酸
無水物を使用した以外は実施例５と同様にして本発明に
よる有機光起電力素子を作製した。
Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕ピリド
〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカルボン酸
無水物を使用した以外は実施例５と同様にして本発明に
よる有機光起電力素子を作製した。
【００２５】実施例７ 有機電子供与体層に２，９−ジメチルキナクリドンを使
用した以外は実施例３と同様にして本発明による有機光
起電力素子を作製した。
用した以外は実施例３と同様にして本発明による有機光
起電力素子を作製した。
【００２６】実施例８ 有機電子供与体層に２，９−ジメチルキナクリドンを使
用した以外は実施例４と同様にして本発明による有機光
起電力素子を作製した。
用した以外は実施例４と同様にして本発明による有機光
起電力素子を作製した。
【００２７】比較例１ 有機電子受容体層にペリレンテトラカルボン酸ビスフェ
ニルイミドを使用した以外は実施例１と同様にして比較
例の有機光起電力素子を作製した。
ニルイミドを使用した以外は実施例１と同様にして比較
例の有機光起電力素子を作製した。
【００２８】比較例２ 有機電子受容体層にペリレンテトラカルボン酸ビスフェ
ニルイミドを使用した以外は実施例３と同様にして比較
例の有機光起電力素子を作製した。
ニルイミドを使用した以外は実施例３と同様にして比較
例の有機光起電力素子を作製した。
【００２９】比較例３，４ 有機電子受容体層にペリレンテトラカルボン酸ビスフェ
ニルイミドを使用した以外はそれぞれ実施例５，７と同
様にして比較例の有機光起電力素子を作製した。
ニルイミドを使用した以外はそれぞれ実施例５，７と同
様にして比較例の有機光起電力素子を作製した。
【００３０】以上のようにして作製した各素子につい
て、ＩＴＯ蒸着ガラス側から７５ｍＷ／ｃｍ2の光強度
で凝似太陽光を照射して変換効率等を測定した。その結
果を表１に示す。
て、ＩＴＯ蒸着ガラス側から７５ｍＷ／ｃｍ2の光強度
で凝似太陽光を照射して変換効率等を測定した。その結
果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】実施例１、比較例１との比較からわかる
ように、請求項１の発明では有機電子受容体として２，
３，４，４ａ，１０ａ，１１，１２，１３−オクタヒド
ロ−３，３，１２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１
０ａ，１４−テトラアザビオランスロンを主成分とした
ものを使用することにより、短絡電流が大きく、変換効
率の高い有機光起電力素子が得られる。また、実施例２
と比較例１との比較からわかるように、請求項２の発明
では有機電子受容体として３，４−ジヒドロ−６−オキ
ソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕
ピリド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカル
ボン酸無水物を主成分としたものを使用することによ
り、短絡電流が大きく、変換効率の高い有機光起電力素
子が得られる。さらに、実施例３と比較例２との比較及
び実施例５と比較例３との比較、さらに実施例７と比較
例４との比較からわかるように、請求項３に記載した素
子構成とすることにより、短絡電流が大きく、変換効率
のさらに高い有機光起電力素子が得られる。
ように、請求項１の発明では有機電子受容体として２，
３，４，４ａ，１０ａ，１１，１２，１３−オクタヒド
ロ−３，３，１２，１２−テトラメチル−１，４ａ，１
０ａ，１４−テトラアザビオランスロンを主成分とした
ものを使用することにより、短絡電流が大きく、変換効
率の高い有機光起電力素子が得られる。また、実施例２
と比較例１との比較からわかるように、請求項２の発明
では有機電子受容体として３，４−ジヒドロ−６−オキ
ソ−２Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕
ピリド〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカル
ボン酸無水物を主成分としたものを使用することによ
り、短絡電流が大きく、変換効率の高い有機光起電力素
子が得られる。さらに、実施例３と比較例２との比較及
び実施例５と比較例３との比較、さらに実施例７と比較
例４との比較からわかるように、請求項３に記載した素
子構成とすることにより、短絡電流が大きく、変換効率
のさらに高い有機光起電力素子が得られる。
【図１】本発明による光起電力素子の基本的構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明による光起電力素子の別の基本的構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】図２の基本的構成要素を含む素子構成例を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】図１の基本的構成要素を含む素子構成例を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】図１の基本的構成要素を含む別の素子構成例を
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 基板 ２ 透明電極層 ３，７ 有機電子受容体層（Ｎ型有機化合物層） ４，８ 有機電子供与体層（Ｐ型有機化合物層） ５ 背面電極 ６ 酸化亜鉛層 ９ 別の有機電子供与体層 １０ 中間導電性層
Claims (3)
- 【請求項１】 透明基板上に透明導電膜を設けてなる上
部透明電極と背面電極との間に、有機電子受容体層と有
機電子供与体層との整流接合を形成した光起電力層を少
なくとも一層挟持してなる有機光起電力素子において、
有機電子受容体層が２，３，４，４ａ，１０ａ，１１，
１２，１３−オクタヒドロ−３，３，１２，１２−テト
ラメチル−１，４ａ，１０ａ，１４−テトラアザビオラ
ンスロンを主成分として含有する事を特徴とする有機光
起電力素子。 - 【請求項２】 透明基板上に透明導電膜を設けてなる上
部透明電極と背面電極との間に、有機電子受容体層と有
機電子供与体層との整流接合を形成した光起電力層を少
なくとも一層挟持してなる有機光起電力素子において、
有機電子受容体層が３，４−ジヒドロ−６−オキソ−２
Ｈ，６Ｈ−ペリレノ〔３′，４′−３，４，５〕ピリド
〔１，２−ａ〕ピリミジン−１１，１２−ジカルボン酸
無水物を主成分として含有する事を特徴とする有機光起
電力素子。 - 【請求項３】 さらに酸化亜鉛層を設けた事を特徴とす
る請求項１又は２に記載の有機光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3312003A JPH05121770A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 有機光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3312003A JPH05121770A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 有機光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121770A true JPH05121770A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=18024037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3312003A Pending JPH05121770A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 有機光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121770A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001007366A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Sony Corp | 電荷移動型ヘテロ接合構造体及びその製造方法 |
| JP2006066707A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Sony Corp | 光電変換装置 |
| JP2006245616A (ja) * | 2000-02-09 | 2006-09-14 | Cambridge Display Technol Ltd | 光電子デバイス |
| JP2007528122A (ja) * | 2003-10-02 | 2007-10-04 | マックスデム インコーポレイテッド | 有機ダイオード及び有機材料 |
| JP2008509559A (ja) * | 2004-08-05 | 2008-03-27 | ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | 積層型有機感光性デバイス |
| JP2009267433A (ja) * | 2001-12-05 | 2009-11-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 有機太陽電池 |
| KR101030039B1 (ko) * | 2004-02-26 | 2011-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 태양전지 및 그 제조방법 |
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-
1991
- 1991-10-29 JP JP3312003A patent/JPH05121770A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2021002674A (ja) * | 2001-12-05 | 2021-01-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 有機太陽電池 |
| US8941096B2 (en) | 2001-12-05 | 2015-01-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic semiconductor element |
| US9312507B2 (en) | 2001-12-05 | 2016-04-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic semiconductor element |
| JP2016054316A (ja) * | 2001-12-05 | 2016-04-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 有機太陽電池 |
| JP2017112388A (ja) * | 2001-12-05 | 2017-06-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 有機太陽電池 |
| JP2007528122A (ja) * | 2003-10-02 | 2007-10-04 | マックスデム インコーポレイテッド | 有機ダイオード及び有機材料 |
| KR101030039B1 (ko) * | 2004-02-26 | 2011-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 태양전지 및 그 제조방법 |
| JP2008509559A (ja) * | 2004-08-05 | 2008-03-27 | ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | 積層型有機感光性デバイス |
| JP2006066707A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Sony Corp | 光電変換装置 |
| JP2012124264A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 有機薄膜太陽電池および有機薄膜太陽電池の製造方法 |
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