JPH05129643A - 有機光起電力素子 - Google Patents
有機光起電力素子Info
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- JPH05129643A JPH05129643A JP3311986A JP31198691A JPH05129643A JP H05129643 A JPH05129643 A JP H05129643A JP 3311986 A JP3311986 A JP 3311986A JP 31198691 A JP31198691 A JP 31198691A JP H05129643 A JPH05129643 A JP H05129643A
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- H—ELECTRICITY
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 変換効率が高く信頼性の向上した有機光起電
力素子を提供する。 【構成】 透光性絶縁支持体１上に、上部電極２、有機
化合物層からなる光起電力層３及び下部電極４を設け
る。光起電力層３は特定の構造をとるアルミニウムクロ
ロフタロシアニンとインジウムクロロフタロシアニンを
同時に真空蒸着して形成した共蒸着層とする。これによ
り、変換効率の向上が可能となる。
力素子を提供する。 【構成】 透光性絶縁支持体１上に、上部電極２、有機
化合物層からなる光起電力層３及び下部電極４を設け
る。光起電力層３は特定の構造をとるアルミニウムクロ
ロフタロシアニンとインジウムクロロフタロシアニンを
同時に真空蒸着して形成した共蒸着層とする。これによ
り、変換効率の向上が可能となる。
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】社会の発展にともないエネルギーの使用
量が飛躍的に増加している。そんな中で太陽電池の開発
が盛んになってきている。現在商品化されているものと
して、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、ガリウ
ムヒ素などを用いた無機太陽電池がある。しかし無機系
の太陽電池の作製は、高コストであり、フレキシブルな
素子の作製が困難であるといった欠点を持ち合わせてい
る。このような欠点を解消するために、最近、有機太陽
電池（光起電力素子）の研究が盛んになってきている。
それは、無機太陽電池に比べて低コストで、大面積化が
可能であり、またフレキシブルな素子が作製できるため
である。
量が飛躍的に増加している。そんな中で太陽電池の開発
が盛んになってきている。現在商品化されているものと
して、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、ガリウ
ムヒ素などを用いた無機太陽電池がある。しかし無機系
の太陽電池の作製は、高コストであり、フレキシブルな
素子の作製が困難であるといった欠点を持ち合わせてい
る。このような欠点を解消するために、最近、有機太陽
電池（光起電力素子）の研究が盛んになってきている。
それは、無機太陽電池に比べて低コストで、大面積化が
可能であり、またフレキシブルな素子が作製できるため
である。
【０００３】有機太陽電池は、一般に無機太陽電池に比
べて開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡光電流（Ｊｓｃ）が低い
のが現状である。
べて開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡光電流（Ｊｓｃ）が低い
のが現状である。
【０００４】従来研究されている有機起電力素子として
は、［１］ショットキ接合を有するもの（例 A. K. Gh
osh et al, Appl.Phys. Lett., 32, P495 (1978)）、
［２］無機／有機のＰＮヘテロ接合を有するもの（例
R. O. Loutfy et al, Appl.Phys. Lett., 42, P165, (1
983)）、［３］有機／有機のＰＮヘテロ接合を有するも
の（例 C. Tang, Appl. Phys. Lett., 48, P183 (198
6)）などがある。
は、［１］ショットキ接合を有するもの（例 A. K. Gh
osh et al, Appl.Phys. Lett., 32, P495 (1978)）、
［２］無機／有機のＰＮヘテロ接合を有するもの（例
R. O. Loutfy et al, Appl.Phys. Lett., 42, P165, (1
983)）、［３］有機／有機のＰＮヘテロ接合を有するも
の（例 C. Tang, Appl. Phys. Lett., 48, P183 (198
6)）などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これまで述べてきたよ
うに有機太陽電池として比較的高い光電変換効率を示す
素子の多くは、フタロシアニンの蒸着膜を有するもので
ある。例えば上記した［１］の例の素子ではマグネシウ
ムフタロシアニン、［２］の例の素子ではアルミニウム
クロロフタロシアニン、［３］の例の素子では銅フタロ
シアニンなどが用いられてきた。しかし、これまで報告
されてきたフタロシアニンの蒸着膜を用いた素子では、
無機太陽電池と比較すると十分なＶｏｃ、Ｊｓｃが得ら
れていない。このような点を改良するために、よう素等
のドーパントを用いた例（岸弘行ら、電気学会電子デバ
イス研究会資料，５６−６５，２３，（１９８３）、特
開昭５７−８３０５４号公報）などもあるが、このよう
な素子もドーパントが素子から抜けていきやすく、素子
の性能を長期間維持する事が困難であった。
うに有機太陽電池として比較的高い光電変換効率を示す
素子の多くは、フタロシアニンの蒸着膜を有するもので
ある。例えば上記した［１］の例の素子ではマグネシウ
ムフタロシアニン、［２］の例の素子ではアルミニウム
クロロフタロシアニン、［３］の例の素子では銅フタロ
シアニンなどが用いられてきた。しかし、これまで報告
されてきたフタロシアニンの蒸着膜を用いた素子では、
無機太陽電池と比較すると十分なＶｏｃ、Ｊｓｃが得ら
れていない。このような点を改良するために、よう素等
のドーパントを用いた例（岸弘行ら、電気学会電子デバ
イス研究会資料，５６−６５，２３，（１９８３）、特
開昭５７−８３０５４号公報）などもあるが、このよう
な素子もドーパントが素子から抜けていきやすく、素子
の性能を長期間維持する事が困難であった。
【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点を解
消し、変換効率が高く信頼性の向上した有機光起電力素
子を提供する事を目的とする。
消し、変換効率が高く信頼性の向上した有機光起電力素
子を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
到った。即ち、本発明によれば、導体間に少なくとも有
機化合物層からなる光起電力層を挾持してなる有機光起
電力素子において、前記有機化合物層が下記構造式化１
で表わされるアルミニウムクロロフタロシアニンとイン
ジウムクロロフタロシアニンを同時に真空蒸着して形成
された共蒸着層からなる事を特徴とする有機光起電力素
子が提供される。
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
到った。即ち、本発明によれば、導体間に少なくとも有
機化合物層からなる光起電力層を挾持してなる有機光起
電力素子において、前記有機化合物層が下記構造式化１
で表わされるアルミニウムクロロフタロシアニンとイン
ジウムクロロフタロシアニンを同時に真空蒸着して形成
された共蒸着層からなる事を特徴とする有機光起電力素
子が提供される。
【化１】 また、本発明によれば、導体間に少なくとも有機化合物
層からなる光起電力層を挾持してなる有機光起電力素子
において、前記有機化合物層が同一組成によるフタロシ
アニンの異型の結晶の積層からな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、
導体間に少なくともＰ型半導体特性を有する有機化合物
層とＮ型半導体特性を有する有機化合物層からなる光起
電力層を挾持してなる有機光起電力素子において、前記
Ｐ型半導体特性を有する有機化合物層が、請求項１の共
蒸着層又は請求項２の同一組成による異型の結晶の積層
からなる事を特徴とする有機光起電力素子が提供され
る。
層からなる光起電力層を挾持してなる有機光起電力素子
において、前記有機化合物層が同一組成によるフタロシ
アニンの異型の結晶の積層からな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、
導体間に少なくともＰ型半導体特性を有する有機化合物
層とＮ型半導体特性を有する有機化合物層からなる光起
電力層を挾持してなる有機光起電力素子において、前記
Ｐ型半導体特性を有する有機化合物層が、請求項１の共
蒸着層又は請求項２の同一組成による異型の結晶の積層
からなる事を特徴とする有機光起電力素子が提供され
る。
【０００８】先ず、請求項１の発明について説明する。
請求項１の発明の構成は、導体間に有機化合物の薄膜が
挾まれている光起電力素子において、前記有機化合物の
薄膜がアルミニウムクロロフタロシアニン（ＡｌＣｌＰ
ｃ）とインジウムクロロフタロシアニン（ＩｎＣｌＰ
ｃ）を同時に真空蒸着したＰ型半導体特性を示す共蒸着
層（以下、単に共蒸着層と記す。）からなる事を特徴と
する。またこの共蒸着層は、有機（共蒸着層）／有機の
ＰＮヘテロ接合型素子、無機（酸化亜鉛）／有機／有機
（共蒸着層）ＮＮＰヘテロ接合型素子、無機（酸化亜
鉛）／有機／有機（共蒸着層）／有機のＮＮＰＰヘテロ
接合型素子においてより効果的である。さらに請求項１
の発明は、ショットキ接合型、有機／有機のＰＮヘテロ
接合型、無機／有機のＰＮヘテロ接合型などのＰ型有機
化合物層を有する全ての光起電力素子に適用される。
請求項１の発明の構成は、導体間に有機化合物の薄膜が
挾まれている光起電力素子において、前記有機化合物の
薄膜がアルミニウムクロロフタロシアニン（ＡｌＣｌＰ
ｃ）とインジウムクロロフタロシアニン（ＩｎＣｌＰ
ｃ）を同時に真空蒸着したＰ型半導体特性を示す共蒸着
層（以下、単に共蒸着層と記す。）からなる事を特徴と
する。またこの共蒸着層は、有機（共蒸着層）／有機の
ＰＮヘテロ接合型素子、無機（酸化亜鉛）／有機／有機
（共蒸着層）ＮＮＰヘテロ接合型素子、無機（酸化亜
鉛）／有機／有機（共蒸着層）／有機のＮＮＰＰヘテロ
接合型素子においてより効果的である。さらに請求項１
の発明は、ショットキ接合型、有機／有機のＰＮヘテロ
接合型、無機／有機のＰＮヘテロ接合型などのＰ型有機
化合物層を有する全ての光起電力素子に適用される。
【０００９】請求項１の発明をショットキ接合型素子に
適用した例を図１を参照しながら具体的に説明すると、
透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、共蒸着層
３、下部電極４を有するものである。
適用した例を図１を参照しながら具体的に説明すると、
透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、共蒸着層
３、下部電極４を有するものである。
【００１０】次に、有機／有機のＰＮヘテロ接合型素子
に適用した例を図２を参照しながら具体的に説明する
と、透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、Ｎ型有
機化合物層５、Ｐ型半導体特性を示す共蒸着層３、下部
電極４を有するものである。
に適用した例を図２を参照しながら具体的に説明する
と、透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、Ｎ型有
機化合物層５、Ｐ型半導体特性を示す共蒸着層３、下部
電極４を有するものである。
【００１１】次に、無機／有機のＰＮヘテロ接合型素子
に適用した例を図３を参照しながら具体的に説明する
と、透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、Ｎ型無
機半導体層（酸化亜鉛層など）６、Ｐ型半導体特性を示
す共蒸着層３、下部電極４を有するものである。
に適用した例を図３を参照しながら具体的に説明する
と、透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、Ｎ型無
機半導体層（酸化亜鉛層など）６、Ｐ型半導体特性を示
す共蒸着層３、下部電極４を有するものである。
【００１２】次に、無機／有機／有機のＮＮＰヘテロ接
合型素子に適用した例を図４を参照しながら具体的に説
明すると、透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、
Ｎ型無機半導体層（酸化亜鉛層など）６、Ｎ型有機化合
物層５、Ｐ型半導体特性を示す共蒸着層３、下部電極４
を有するものである。
合型素子に適用した例を図４を参照しながら具体的に説
明すると、透光性絶縁支持体１から順次、上部電極２、
Ｎ型無機半導体層（酸化亜鉛層など）６、Ｎ型有機化合
物層５、Ｐ型半導体特性を示す共蒸着層３、下部電極４
を有するものである。
【００１３】次に無機／有機／有機／有機のＮＮＰＰヘ
テロ接合型素子に適用した例を図５を参照しながら具体
的に説明すると、透光性絶縁支持体１から順次、上部電
極２、Ｎ型無機半導体層（酸化亜鉛層など）６、Ｎ型有
機化合物層５、Ｐ型半導体特性を示す共蒸着層３、共蒸
着層とは異なったＰ型有機化合物層７、下部電極４を有
するものである。
テロ接合型素子に適用した例を図５を参照しながら具体
的に説明すると、透光性絶縁支持体１から順次、上部電
極２、Ｎ型無機半導体層（酸化亜鉛層など）６、Ｎ型有
機化合物層５、Ｐ型半導体特性を示す共蒸着層３、共蒸
着層とは異なったＰ型有機化合物層７、下部電極４を有
するものである。
【００１４】次に、有機／有機／有機／有機のＮＮＰＰ
ヘテロ接合型素子に適用した例を図６を参照しながら具
体的に説明すると、透光性絶縁支持体１から順次、上部
電極２、Ｎ型有機化合物層５，５′、Ｐ型半導体特性を
示す共蒸着層３、共蒸着層とは異なったＰ型有機化合物
層７、下部電極４を有するものである。
ヘテロ接合型素子に適用した例を図６を参照しながら具
体的に説明すると、透光性絶縁支持体１から順次、上部
電極２、Ｎ型有機化合物層５，５′、Ｐ型半導体特性を
示す共蒸着層３、共蒸着層とは異なったＰ型有機化合物
層７、下部電極４を有するものである。
【００１５】次に、有機／有機のＰＮヘテロ接合型タン
デム構造素子に適用した例を図７を参照しながら具体的
に説明すると、透光性絶縁支持体１上の上部電極２と下
部電極４の間に、Ｎ型有機化合物層５、Ｐ型半導体特性
を示す共蒸着層３、中間層８の順で繰り返し積層されて
いる構造を持つ素子である。
デム構造素子に適用した例を図７を参照しながら具体的
に説明すると、透光性絶縁支持体１上の上部電極２と下
部電極４の間に、Ｎ型有機化合物層５、Ｐ型半導体特性
を示す共蒸着層３、中間層８の順で繰り返し積層されて
いる構造を持つ素子である。
【００１６】ここでいう電極とは、酸化スズインジウ
ム、酸化スズ、酸化インジウムなどの透明電極、またＡ
ｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｌなどの
金属電極である。また上部電極としては、透光性のもの
がよく、下部電極としては、光反射性の良いものが望ま
しい。
ム、酸化スズ、酸化インジウムなどの透明電極、またＡ
ｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｌなどの
金属電極である。また上部電極としては、透光性のもの
がよく、下部電極としては、光反射性の良いものが望ま
しい。
【００１７】本明細書中でいうＰ型有機化合物は、フタ
ロシアニン化合物類、キナクリドン化合物類、ポルフィ
リン化合物類、アゾ顔料、ジアミノカルバゾール、フェ
ニレンジアミン、トリフェニルアミン、ピラゾニン、ベ
ンジジン、スクアリリウム材料、インジゴ顔料、メロシ
アニン顔料、ピロール誘導体などである。またＮ型有機
化合物は、ペリレン誘導体、キノン類、ピリリウム塩、
ローダミン色素、フェノチアジン色素、フェナジン色素
等である。またＰ型有機化合物であるフタロシアニン化
合物類としては、中心金属がＨ2、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、
Ａｇ、ＦｅＣｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、ＡｌＣｌ、ＴｉＯ等で、
アルキル基などで置換されていても良いものが使用され
る。同じくＰ型有機化合物であるキナクリドン化合物類
としては、３，１０−ジメチルキナクリドン、４，１１
−ジメチルキナクリドン、２，９−ジメチルキナクリド
ン、２，９−ジメチルオキシキナクリドン等が使用され
る。同じくＰ型有機材料であるポルフィリン化合物類と
しては、中心金属がＨ2、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｆ
ｅＣｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、ＳｎＣｌ等で、置換基としてフェ
ニル基やピリジル基、エチル基を持っていても良いもの
が使用される。またＮ型有機化合物であるペリレン誘導
体としては、下記化１のような構造をとるものが使用さ
れる。
ロシアニン化合物類、キナクリドン化合物類、ポルフィ
リン化合物類、アゾ顔料、ジアミノカルバゾール、フェ
ニレンジアミン、トリフェニルアミン、ピラゾニン、ベ
ンジジン、スクアリリウム材料、インジゴ顔料、メロシ
アニン顔料、ピロール誘導体などである。またＮ型有機
化合物は、ペリレン誘導体、キノン類、ピリリウム塩、
ローダミン色素、フェノチアジン色素、フェナジン色素
等である。またＰ型有機化合物であるフタロシアニン化
合物類としては、中心金属がＨ2、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、
Ａｇ、ＦｅＣｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、ＡｌＣｌ、ＴｉＯ等で、
アルキル基などで置換されていても良いものが使用され
る。同じくＰ型有機化合物であるキナクリドン化合物類
としては、３，１０−ジメチルキナクリドン、４，１１
−ジメチルキナクリドン、２，９−ジメチルキナクリド
ン、２，９−ジメチルオキシキナクリドン等が使用され
る。同じくＰ型有機材料であるポルフィリン化合物類と
しては、中心金属がＨ2、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｆ
ｅＣｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、ＳｎＣｌ等で、置換基としてフェ
ニル基やピリジル基、エチル基を持っていても良いもの
が使用される。またＮ型有機化合物であるペリレン誘導
体としては、下記化１のような構造をとるものが使用さ
れる。
【００１８】
【化１】
【００１９】本発明で用いられる有機化合物は上記した
ものに限定されず、真空蒸着又はＬＢ法により成膜で
き、光導電性を示すものであれば使用可能である。
ものに限定されず、真空蒸着又はＬＢ法により成膜で
き、光導電性を示すものであれば使用可能である。
【００２０】また、本発明における素子の作製方法とし
ては、上部電極を設けた透光性絶縁支持体上に、ＡｌＣ
ｌＰｃとＩｎＣｌＰｃを同時に抵抗加熱蒸着法で真空蒸
着する方法が好ましく用いられる。この場合、両色素を
同じボートに入れて蒸着してもよいし、別々のボートに
入れて蒸着してもよい。
ては、上部電極を設けた透光性絶縁支持体上に、ＡｌＣ
ｌＰｃとＩｎＣｌＰｃを同時に抵抗加熱蒸着法で真空蒸
着する方法が好ましく用いられる。この場合、両色素を
同じボートに入れて蒸着してもよいし、別々のボートに
入れて蒸着してもよい。
【００２１】次に、請求項２の発明について説明する。
請求項２の発明の構成は、導体間にフタロシアニン（以
下ＭＰｃと記すこともある。）薄膜が挾まれている光起
電力素子において、前記フタロシアニン薄膜が同一組成
による異形の結晶の積層からなることを特徴とする。ま
たこの積層されたＭＰｃ層は、有機（ＭＰｃ層）／有機
のＰＮヘテロ接合型素子や前記素子において電極とＮ型
有機化合物層の間にＮ型無機化合物層を設けた無機／有
機／有機（ＭＰｃ層）のＮＮＰヘテロ接合素子により効
果的である。さらに請求項２の発明は、ショットキ接合
型、有機／有機のＰＮヘテロ接合型、無機／有機のＰＮ
ヘテロ接合型などのＰ型有機化合物層を有する全ての光
起電力素子に適用される。
請求項２の発明の構成は、導体間にフタロシアニン（以
下ＭＰｃと記すこともある。）薄膜が挾まれている光起
電力素子において、前記フタロシアニン薄膜が同一組成
による異形の結晶の積層からなることを特徴とする。ま
たこの積層されたＭＰｃ層は、有機（ＭＰｃ層）／有機
のＰＮヘテロ接合型素子や前記素子において電極とＮ型
有機化合物層の間にＮ型無機化合物層を設けた無機／有
機／有機（ＭＰｃ層）のＮＮＰヘテロ接合素子により効
果的である。さらに請求項２の発明は、ショットキ接合
型、有機／有機のＰＮヘテロ接合型、無機／有機のＰＮ
ヘテロ接合型などのＰ型有機化合物層を有する全ての光
起電力素子に適用される。
【００２２】フタロシアニンは、α−、β−、γ−、δ
−、ε−、π−、ρ−、χ−等の多くの結晶形を持つこ
とが知られている。この中で代表的なものとして、α
型、β型がある。一般的に、β型は安定型で、またα型
は準安定型である。請求項２の発明における積層に用い
られるフタロシアニンとしては、中心金属がＨ2、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｆ
ｅ、ＦｅＣｌ、ＡｌＣｌ、ＩｎＣｌ、ＴｉＯ等で、結晶
多形を持つものであれば良く、またアルキル基などで置
換されていても良い。
−、ε−、π−、ρ−、χ−等の多くの結晶形を持つこ
とが知られている。この中で代表的なものとして、α
型、β型がある。一般的に、β型は安定型で、またα型
は準安定型である。請求項２の発明における積層に用い
られるフタロシアニンとしては、中心金属がＨ2、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｆ
ｅ、ＦｅＣｌ、ＡｌＣｌ、ＩｎＣｌ、ＴｉＯ等で、結晶
多形を持つものであれば良く、またアルキル基などで置
換されていても良い。
【００２３】請求項２の発明が適用される素子の構成例
としては、図１〜図７に示した構成において、共蒸着層
３を２つの異型のフタロシアニン層に置き換えたものを
示すことができるが、もちろんこれに限定されない。こ
れらの素子において使用される電極、Ｐ型有機化合物
（積層に用いられる以外のもの）、Ｎ型有機化合物等に
ついては請求項１の発明で説明したものと同時のものが
用いられる。
としては、図１〜図７に示した構成において、共蒸着層
３を２つの異型のフタロシアニン層に置き換えたものを
示すことができるが、もちろんこれに限定されない。こ
れらの素子において使用される電極、Ｐ型有機化合物
（積層に用いられる以外のもの）、Ｎ型有機化合物等に
ついては請求項１の発明で説明したものと同時のものが
用いられる。
【００２４】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細を説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【００２５】実施例１ 洗浄したスライドガラス上にＡｌ層を真空蒸着し、その
上にＡｌＣｌＰｃとＩｎＣｌＰｃの共蒸着層（膜厚８０
ｎｍ）を室温で真空蒸着し、さらにその上にＡｕ層を真
空蒸着して本発明による光起電力素子を作製した。この
素子について、Ａｌ層側から疑似太陽光（７５ｍＷ／ｃ
ｍ2、ＡＭ１．５）を照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換
効率ηの測定を行なった。その結果を表１に示す。
上にＡｌＣｌＰｃとＩｎＣｌＰｃの共蒸着層（膜厚８０
ｎｍ）を室温で真空蒸着し、さらにその上にＡｕ層を真
空蒸着して本発明による光起電力素子を作製した。この
素子について、Ａｌ層側から疑似太陽光（７５ｍＷ／ｃ
ｍ2、ＡＭ１．５）を照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換
効率ηの測定を行なった。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】比較例１ Ａｌ層とＡｕ層の間にＡｌＣｌＰｃ層（膜厚８０ｎｍ）
だけを真空蒸着で形成した事以外は実施例１と同様にし
て素子を作製し、同様の測定を行なった。その結果を表
１に示す。
だけを真空蒸着で形成した事以外は実施例１と同様にし
て素子を作製し、同様の測定を行なった。その結果を表
１に示す。
【００２８】実施例２ 洗浄したＩＴＯ蒸着膜付きガラス上に、ペリレンテトラ
カルボン酸メチルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、ＡｌＣｌ
ＰｃとＩｎＣｌＰｃの共蒸着層（膜厚５０ｎｍ）の順に
真空蒸着し、その上にＡｕ層を真空蒸着して本発明によ
る光起電力素子を作製した。この素子について、ＩＴＯ
蒸着膜付きガラス側から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、
Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なった。その結果を表
１に示す。
カルボン酸メチルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、ＡｌＣｌ
ＰｃとＩｎＣｌＰｃの共蒸着層（膜厚５０ｎｍ）の順に
真空蒸着し、その上にＡｕ層を真空蒸着して本発明によ
る光起電力素子を作製した。この素子について、ＩＴＯ
蒸着膜付きガラス側から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、
Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なった。その結果を表
１に示す。
【００２９】比較例２ 共蒸着層の代わりにＩｎＣｌＰｃ層を設けたこと以外は
実施例２と同様にして素子を作製し、同様の測定を行な
った。その結果を表１に示す。
実施例２と同様にして素子を作製し、同様の測定を行な
った。その結果を表１に示す。
【００３０】実施例３ 洗浄したＩＴＯ蒸着膜付きガラス上に、最初に酸化亜鉛
をスパッタ蒸着し、その後ペリレンテトラカルボン酸フ
ェニルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、ＡｌＣｌＰｃとＩｎ
ＣｌＰｃの共蒸着層（膜厚５０ｎｍ）の順に真空蒸着
し、その上にＡｕ層を真空蒸着して本発明による光起電
力素子とした。この素子について、ＩＴＯ蒸着膜付きガ
ラス側から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変
換効率ηの測定を行なった。その結果を表１に示す。
をスパッタ蒸着し、その後ペリレンテトラカルボン酸フ
ェニルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、ＡｌＣｌＰｃとＩｎ
ＣｌＰｃの共蒸着層（膜厚５０ｎｍ）の順に真空蒸着
し、その上にＡｕ層を真空蒸着して本発明による光起電
力素子とした。この素子について、ＩＴＯ蒸着膜付きガ
ラス側から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変
換効率ηの測定を行なった。その結果を表１に示す。
【００３１】比較例３ 共蒸着層の代わりにＡｌＣｌＰｃ層を設けたこと以外は
実施例３と同様にして素子を作製し、同様の測定を行な
った。その結果を表１に示す。
実施例３と同様にして素子を作製し、同様の測定を行な
った。その結果を表１に示す。
【００３２】実施例４ 洗浄したＩＴＯ蒸着膜付きガラス上に、最初に酸化亜鉛
層をスパッタ蒸着し、その後ペリレンテトラカルボン酸
メチルイミド（膜厚３０ｎｍ）、ＡｌＣｌＰｃとＩｎＣ
ｌＰｃの共蒸着層（膜厚２０ｎｍ）、２，９−ジメチル
キナクリドン層（膜厚３３ｎｍ）の順に真空蒸着し、そ
の上にＡｕ層を真空蒸着して本発明による光起電力素子
とした。この素子について、ＩＴＯ蒸着膜付きガラス側
から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換効率
ηの測定を行なった。その結果を表１に示す。
層をスパッタ蒸着し、その後ペリレンテトラカルボン酸
メチルイミド（膜厚３０ｎｍ）、ＡｌＣｌＰｃとＩｎＣ
ｌＰｃの共蒸着層（膜厚２０ｎｍ）、２，９−ジメチル
キナクリドン層（膜厚３３ｎｍ）の順に真空蒸着し、そ
の上にＡｕ層を真空蒸着して本発明による光起電力素子
とした。この素子について、ＩＴＯ蒸着膜付きガラス側
から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換効率
ηの測定を行なった。その結果を表１に示す。
【００３３】比較例４ 共蒸着層の代わりにＩｎＣｌＰｃ層を設けたこと以外は
実施例４と同様にして素子を作製し、同様の測定を行な
った。その結果を表１に示す。
実施例４と同様にして素子を作製し、同様の測定を行な
った。その結果を表１に示す。
【００３４】実施例５ 洗浄したスライドガラス上に、Ａｌ層を真空蒸着し、そ
の上にＣｕＰｃのβ型層（膜厚２０ｎｍ）、α型層（膜
厚３０ｎｍ）の順番で積層し、さらにその上にＡｕ層を
蒸着して本発明による光起電力素子を作製した。この素
子についてＡｌ層側から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、
Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なった。その結果を表
２に示す。
の上にＣｕＰｃのβ型層（膜厚２０ｎｍ）、α型層（膜
厚３０ｎｍ）の順番で積層し、さらにその上にＡｕ層を
蒸着して本発明による光起電力素子を作製した。この素
子についてＡｌ層側から疑似太陽光を照射してＶｏｃ、
Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なった。その結果を表
２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】比較例５ Ａｌと層Ａｕ層の間にα型ＣｕＰｃ層（膜厚５０ｎｍ）
だけを真空蒸着で形成した事以外は、実施例５と同様に
して素子を作製し、同様の測定を行なった。その結果を
表２に示す。
だけを真空蒸着で形成した事以外は、実施例５と同様に
して素子を作製し、同様の測定を行なった。その結果を
表２に示す。
【００３７】実施例６ 洗浄したＩＴＯ蒸着膜付きガラス上に、ペリレンテトラ
カルボン酸フェニルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、ＣｕＰ
ｃ上のβ型層（膜厚３０ｎｍ）及びα型層（膜厚３０ｎ
ｍ）の順に真空蒸着し、そしてその上にＡｕ層を真空蒸
着して本発明による光起電力素子を作製した。この素子
について、ＩＴＯ蒸着膜付きガラス側から疑似太陽光を
照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なっ
た。その結果を表２に示す。
カルボン酸フェニルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、ＣｕＰ
ｃ上のβ型層（膜厚３０ｎｍ）及びα型層（膜厚３０ｎ
ｍ）の順に真空蒸着し、そしてその上にＡｕ層を真空蒸
着して本発明による光起電力素子を作製した。この素子
について、ＩＴＯ蒸着膜付きガラス側から疑似太陽光を
照射してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なっ
た。その結果を表２に示す。
【００３８】比較例６ フタロシアニン層にα型ＣｕＰｃ層（膜厚６０ｎｍ）だ
けを使い、後は実施例６と同様にして素子を作製し、同
様の測定を行なった。その結果を表２に示す。
けを使い、後は実施例６と同様にして素子を作製し、同
様の測定を行なった。その結果を表２に示す。
【００３９】実施例７ 洗浄したＩＴＯ蒸着膜付きガラス上に、Ｎ型無機化合物
である酸化亜鉛の層（膜厚９０ｎｍ）、ペリレンテトラ
カルボン酸メチルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、Ｈ2Ｐｃ
のβ型層（膜厚３０ｎｍ）及びα型層（膜厚３０ｎｍ）
の順に真空蒸着し、そしてその上にＡｕ層を真空蒸着し
て本発明による光起電力素子を作製した。この素子につ
いて、ＩＴＯ蒸着膜付きガラス側から疑似太陽光を照射
してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なった。
その結果を表２に示す。
である酸化亜鉛の層（膜厚９０ｎｍ）、ペリレンテトラ
カルボン酸メチルイミド層（膜厚３０ｎｍ）、Ｈ2Ｐｃ
のβ型層（膜厚３０ｎｍ）及びα型層（膜厚３０ｎｍ）
の順に真空蒸着し、そしてその上にＡｕ層を真空蒸着し
て本発明による光起電力素子を作製した。この素子につ
いて、ＩＴＯ蒸着膜付きガラス側から疑似太陽光を照射
してＶｏｃ、Ｊｓｃ及び変換効率ηの測定を行なった。
その結果を表２に示す。
【００４０】比較例７ フタロシアニン層にα型Ｈ2Ｐｃ層（膜厚５０ｎｍ）だ
けを使い、あとは実施例７と同様にして素子を作製し、
同様な測定を行なった。その結果を表２に示す。
けを使い、あとは実施例７と同様にして素子を作製し、
同様な測定を行なった。その結果を表２に示す。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、光起電力素子における
有機化合物薄膜にアルミニウムクロロフタロシアニンと
インジウムクロロフタロシアニンとの共蒸着層あるいは
同一組成のフタロシアニンの異型の結晶の積層を用いた
ので、変換効率の向上が可能となる。
有機化合物薄膜にアルミニウムクロロフタロシアニンと
インジウムクロロフタロシアニンとの共蒸着層あるいは
同一組成のフタロシアニンの異型の結晶の積層を用いた
ので、変換効率の向上が可能となる。
【図１】請求項１の発明をショットキ接合型素子に適用
した例を示す断面図である。
した例を示す断面図である。
【図２】請求項１の発明を有機／有機のＰＮヘテロ接合
型素子に適用した例を示す断面図である。
型素子に適用した例を示す断面図である。
【図３】請求項１の発明を無機／有機のＰＮヘテロ接合
型素子に適用した例を示す断面図である。
型素子に適用した例を示す断面図である。
【図４】請求項１の発明を無機／有機／有機のＮＮＰヘ
テロ接合型素子に適用した例を示す断面図である。
テロ接合型素子に適用した例を示す断面図である。
【図５】請求項１の発明を無機／有機／有機／有機のＮ
ＮＰＰヘテロ接合型素子に適用した例を示す断面図であ
る。
ＮＰＰヘテロ接合型素子に適用した例を示す断面図であ
る。
【図６】請求項１の発明を有機／有機／有機／有機のＮ
ＮＰＰヘテロ接合型素子に適用した例を示す断面図であ
る。
ＮＰＰヘテロ接合型素子に適用した例を示す断面図であ
る。
【図７】請求項１の発明を有機／有機のＰＮヘテロ接合
型タンデム構造素子に適用した例を示す断面図である。
型タンデム構造素子に適用した例を示す断面図である。
１ 支持体 ２ 上部電極 ３ 共蒸着層 ４ 下部電極 ５、５′ Ｎ型有機化合物層 ６ Ｎ型無機半導
体層 ７ Ｐ型有機化合物層 ８ 中間層
体層 ７ Ｐ型有機化合物層 ８ 中間層
Claims (3)
- 【請求項１】 導体間に少なくとも有機化合物層からな
る光起電力層を挾持してなる有機光起電力素子におい
て、前記有機化合物層が下記構造式化１で表わされるア
ルミニウムクロロフタロシアニンとインジウムクロロフ
タロシアニンを同時に真空蒸着して形成された共蒸着層
からなる事を特徴とする有機光起電力素子。 【化１】 - 【請求項２】 導体間に少なくとも有機化合物層からな
る光起電力層を挾持してなる有機光起電力素子におい
て、前記有機化合物層が同一組成によるフタロシアニン
の異型の結晶の積層からなる事を特徴とする有機光起電
力素子。 - 【請求項３】 導体間に少なくともＰ型半導体特性を有
する有機化合物層とＮ型半導体特性を有する有機化合物
層からなる光起電力層を挾持してなる有機光起電力素子
において、前記Ｐ型半導体特性を有する有機化合物層
が、請求項１の共蒸着層又は請求項２の同一組成による
異型の結晶の積層からなる事を特徴とする有機光起電力
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311986A JPH05129643A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 有機光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311986A JPH05129643A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 有機光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129643A true JPH05129643A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=18023829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3311986A Pending JPH05129643A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 有機光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129643A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021588A1 (fr) * | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Japan Science And Technology Corporation | Procede de fabrication d'une pellicule organique par co-evaporation |
| JP2003101060A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 有機光電流増幅素子及びその製造方法 |
| JP2003282934A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-03 | Japan Science & Technology Corp | 異種有機半導体の混合薄膜による高速応答光電流増倍デバイス |
| JP2006245616A (ja) * | 2000-02-09 | 2006-09-14 | Cambridge Display Technol Ltd | 光電子デバイス |
| US20120097249A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Xerox Corporation | Photovoltaic device |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3311986A patent/JPH05129643A/ja active Pending
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| JP2012094856A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-17 | Xerox Corp | 光起電デバイス |
| US9012772B2 (en) * | 2010-10-22 | 2015-04-21 | Xerox Corporation | Photovoltaic device |
| DE102011084652B4 (de) * | 2010-10-22 | 2017-03-09 | Xerox Corp. | Verfahren zur Herstellung einer photovoltaischen Vorrichtung |
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