JPH0521823A - Photovoltaic element - Google Patents

Photovoltaic element

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Publication number
JPH0521823A
JPH0521823A JP3175255A JP17525591A JPH0521823A JP H0521823 A JPH0521823 A JP H0521823A JP 3175255 A JP3175255 A JP 3175255A JP 17525591 A JP17525591 A JP 17525591A JP H0521823 A JPH0521823 A JP H0521823A
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JP
Japan
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organic
electron
layer
conversion efficiency
accepting
Prior art date
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Pending
Application number
JP3175255A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Suzuki
哲郎 鈴木
Masao Yoshikawa
雅夫 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0521823A publication Critical patent/JPH0521823A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/652Cyanine dyes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/20Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising organic-organic junctions, e.g. donor-acceptor junctions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50Photovoltaic [PV] devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Abstract

PURPOSE:To offer an element having high conversion efficiency as an organic photovoltaic element by finding a new effective organic semiconductor material being stable and hard to generate a pin hole such as to be used for a photovoltaic element of an organic/organic pn type. CONSTITUTION:In a photovoltaic element including a part consisting of two organic semiconductor layers generating an internal electric field by junction between two electrodes of which at least one is transparent, the semiconductor layer consists of a compound shown by a formula (I), (II), (III), (IV), (V) or (VI).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光センサ等にも有用な
光起電力素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic element which is also useful as an optical sensor or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機物を能動材料として用いた光起電力
素子が多く研究されている。その目的は、単結晶、多結
晶、アモルファスのSiでは達成が困難とされている、
安価で毒性のない光起電力素子を開発するためである。
2. Description of the Related Art A lot of research has been conducted on photovoltaic devices using organic materials as active materials. The purpose is difficult to achieve with single crystal, polycrystal, and amorphous Si.
This is to develop an inexpensive and non-toxic photovoltaic device.

【0003】光起電力素子は、光エネルギを電気エネル
ギ(電圧×電流)に変換する素子であるため、変換効率
がその主要な評価対象となる。光電流の生成には内部電
界の存在が必要であるが、内部電界を生成する方法とし
ていくつかの素子構成が知られている。
Since a photovoltaic element is an element that converts light energy into electric energy (voltage × current), its conversion efficiency is a main evaluation target. The generation of photocurrent requires the presence of an internal electric field, but several device configurations are known as methods for generating an internal electric field.

【0004】1)ショットキー接合またはMIS型接合 金属/半導体接合で生じる内部電界を利用したもの。有
機半導体材料としてメロシアニン染料、フタロシアニン
顔料等が報告されている(A.K.Ghoshら、J.
Appl.Phys.49,5982(1978))。
この素子は、開放電圧(Voc)は大きくとれるが、電極
として金属材料が用いられているため、電極の光透過率
が低くなる。実際の光透過率は、よくても30%、通常
は10%前後である。また、これらの材料は耐酸化性に
乏しい。従って、この素子形態では高い変換効率と、安
定した特性を作り出すことは望めない。
1) Schottky junction or MIS type junction One that utilizes an internal electric field generated in a metal / semiconductor junction. As organic semiconductor materials, merocyanine dyes, phthalocyanine pigments and the like have been reported (AK Ghosh et al., J. Chem.
Appl. Phys. 49 , 5982 (1978)).
Although this element has a large open circuit voltage (V oc ), since the metal material is used as the electrode, the light transmittance of the electrode is low. The actual light transmittance is at most 30%, usually around 10%. Also, these materials have poor oxidation resistance. Therefore, it is not possible to expect high conversion efficiency and stable characteristics with this element form.

【0005】2)n型無機半導体/p型有機半導体接合
を利用したヘテロpn接合 n型無機半導体/p型有機半導体を接合したときに生じ
る内部電界を利用したもの。n型材料としてCdS,Z
nO等が用いられる。p型有機半導体材料としてメロシ
アニン染料、フタロシアニン等が報告されている(A.
Horら Appl.Phys.Lett.,42.1
5(1983))。この素子は、電荷生成が主として有
機層でなされるため、分光感度の制限を受ける。通常、
有機層は単一の材料から形成されるが、400から例え
ば800nmまで強い光吸収をもつ有機半導体は現在存在
しないからである。従って、この素子構成では光入射電
極の光透過性や、電極の安定性の問題はクリアできる
が、分光感度領域が狭いため、高い変換効率は望めな
い。
2) Hetero pn junction using n-type inorganic semiconductor / p-type organic semiconductor junction A method utilizing an internal electric field generated when n-type inorganic semiconductor / p-type organic semiconductor is joined. CdS, Z as n-type material
nO or the like is used. Merocyanine dyes, phthalocyanines, etc. have been reported as p-type organic semiconductor materials (A.
Hor et al. Appl. Phys. Lett. , 42 . 1
5 (1983)). This device is limited in spectral sensitivity because charge generation is mainly performed in the organic layer. Normal,
This is because the organic layer is formed of a single material, but no organic semiconductor having strong light absorption from 400 to 800 nm exists at present. Therefore, with this element structure, although the problems of the light transmittance of the light incident electrode and the stability of the electrode can be solved, a high conversion efficiency cannot be expected because the spectral sensitivity region is narrow.

【0006】 3)有機/有機ヘテロpn接合を利用したもの 電子受容性の有機物と電子供与性の有機物を接合したと
きに生じる電界を利用したもの。
3) Utilizing an organic / organic hetero pn junction A technique utilizing an electric field generated when an electron-accepting organic substance and an electron-donating organic substance are bonded.

【0007】この電子受容性有機物としてはマラカイト
グリーン、メチルバイオレット、ピリリウム等の染料、
フラバンスロン、ペリレン顔料等の縮合多環芳香族化合
物が報告されており、電子供与性有機物としてはフタロ
シアニン顔料、メロシアニン染料等が報告されている
(C.Tang Appl.Phys.Lett.,
,183(1986))。上記2種の構成と較べ、現
在のところ最も望ましいものである。透明電極からの光
照射が行え、また、2種の材料で光電荷生成が可能であ
るため、分光感度も広げることができる。しかし、Ta
ng氏の技術は次の様な欠点を有している。
As the electron-accepting organic substance, dyes such as malachite green, methyl violet and pyrylium,
Condensed polycyclic aromatic compounds such as flavanthurone and perylene pigments have been reported, and phthalocyanine pigments, merocyanine dyes and the like have been reported as electron-donating organic substances (C. Tang Appl. Phys. Lett., 4
8 , 183 (1986)). It is currently the most desirable compared to the above two configurations. Light can be irradiated from the transparent electrode, and since photocharges can be generated with two kinds of materials, the spectral sensitivity can be expanded. But Ta
Mr. ng's technology has the following drawbacks.

【0008】前記電子供与性有機物及び電子受容性有機
物の光電流、開放電圧、安定性等の特性及び成膜時ピン
ホールが生じやすいこと等の問題があって未だ十分とは
言えない。また、記されている材料が電子受容性有機物
は短波長領域に分光感度を有し、電子供与性有機物は長
波長領域に分光感度を有しているため積層する組み合わ
せが限定されてしまう。
The electron-donating organic substance and the electron-accepting organic substance have problems such as photocurrent, open-circuit voltage, stability and the like, and pinholes are easily generated during film formation. In addition, the materials described have electron-accepting organic substances having a spectral sensitivity in the short wavelength region, and electron-donating organic substances have a spectral sensitivity in the long wavelength region, so that the stacking combinations are limited.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
/有機pnタイプの光起電力素子に対し、安定性がよく
且つピンホールを生じにくく、新しい有効な有機半導体
材料を見いだすことにより、有機光起電力素子としては
高い変換効率を与える素子を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to find a new effective organic semiconductor material which has good stability and is less likely to cause pinholes in an organic / organic pn type photovoltaic device. An organic photovoltaic element is to provide an element that provides high conversion efficiency.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、鋭意検討した結果、少なくとも一方が透光性である
2つの電極の間に、接合により内部電界を生じる連続し
た2つの有機半導体層からなる積層を有する光起電力素
子において、その有機半導体材料として特定のジイミダ
ゾール化合物を用いることで目的が達成できることを見
いだした。
In order to achieve the above-mentioned object, as a result of intensive studies, as a result, two continuous organic semiconductor layers which generate an internal electric field by a junction between two electrodes, at least one of which is transparent. It was found that the object can be achieved by using a specific diimidazole compound as the organic semiconductor material in a photovoltaic device having the following laminated structure.

【0011】すなわち、本発明は、少なくとも一方が透
光性である2つの電極の間に、接合により内部電界を生
じる積層された2つの有機半導体層を有する有機/有機
pnタイプの光起電力素子において、その有機半導体材
料として特許請求の範囲に記載の一般式(I)、(I
I)、(III)、(IV)、(V)、(VI)で表されるジイ
ミダゾール化合物を用いることにより有機光起電力素子
としては高い変換効率を与える素子を提供できる。本発
明における有機/有機pnタイプの素子は、積層された
電子受容性有機半導体と電子供与性有機半導体層の2層
より構成されるが、かかるところの電子受容性、電子供
与性は二つの層の相対的な電子状態によって決定し、従
って他の一方の層をなす材料により本ジイミダゾール化
合物は電子供与性ともなり得る。
That is, according to the present invention, an organic / organic pn type photovoltaic element having two stacked organic semiconductor layers which generate an internal electric field by a junction between two electrodes, at least one of which is transparent. In the general formula (I) and (I
By using the diimidazole compounds represented by I), (III), (IV), (V), and (VI), it is possible to provide an organic photovoltaic device having high conversion efficiency. The organic / organic pn type device according to the present invention is composed of two layers, which are an electron-accepting organic semiconductor and an electron-donating organic semiconductor layer, which are stacked, and the electron-accepting property and the electron-donating property are two layers. The diimidazole compound may also be electron-donating, depending on the relative electronic states of, and thus the other layered material.

【0012】本発明の有機光起電力素子において、その
有機半導体層の材料として使用される前記一般式
(I)、(II)、(III)で表されるジイミダゾール化合
物は、例えば構造式
In the organic photovoltaic element of the present invention, the diimidazole compounds represented by the above general formulas (I), (II) and (III) used as a material for the organic semiconductor layer are, for example, structural formulas.

【0013】[0013]

【化10】 [Chemical 10]

【0014】で表されるビフェニルテトラカルボン酸無
水物と一般式
Biphenyl tetracarboxylic acid anhydride represented by the general formula

【0015】[0015]

【化11】 [Chemical 11]

【0016】Xは請求項1のX1〜X6と同じ で表されるジアミン化合物を反応させることによって製
造される。
X is produced by reacting a diamine compound represented by the same X 1 to X 6 of claim 1.

【0017】前記一般式(I)、(II)、(III)で表さ
れるジイミダゾール化合物の具体例を下記に示す。
Specific examples of the diimidazole compounds represented by the above general formulas (I), (II) and (III) are shown below.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】[0019]

【表2】 [Table 2]

【0020】つぎに、有機半導体層の材料として使用さ
れる前記一般式(IV)、(V)、(VI)で表されるジイ
ミダゾール化合物は、例えば構造式
Next, the diimidazole compounds represented by the above general formulas (IV), (V) and (VI) used as a material for the organic semiconductor layer are, for example, structural formulas

【0021】[0021]

【化12】 [Chemical 12]

【0022】で表されるテトラアミノビフェニルと一般
Tetraaminobiphenyl represented by the general formula

【0023】[0023]

【化13】 [Chemical 13]

【0024】Xは請求項1のX7〜X12と同じ で表されるジカルボン酸無水物を反応させることによっ
て製造される。
X is produced by reacting a dicarboxylic acid anhydride represented by the same as X 7 to X 12 of claim 1.

【0025】前記一般式(IV)、(V)、(VI)で表さ
れるジイミダゾール化合物の具体例を下記に示す。
Specific examples of the diimidazole compound represented by the above general formulas (IV), (V) and (VI) are shown below.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】本発明は有機/有機pnタイプの光起電力
素子において、電子受容性有機物層または電子供与性層
にジイミダゾール化合物を用いるものであるが、かかる
光電変換素子は例えば以下の図1、図2、図3、図4、
図5、図6の形態で使用される。
The present invention uses a diimidazole compound in an electron-accepting organic material layer or an electron-donating layer in an organic / organic pn type photovoltaic device. Such a photoelectric conversion device is shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG.
It is used in the form of FIGS.

【0030】図1は透明絶縁支持体1の上に透明電極
2、電子受容性有機物層3、電子供与性有機物層4およ
び背面電極5を積層し、透明電極2と背面電極5とにそ
れぞれリード線6を取り付けたものである。
In FIG. 1, a transparent electrode 2, an electron-accepting organic material layer 3, an electron-donating organic material layer 4 and a back electrode 5 are laminated on a transparent insulating support 1, and the transparent electrode 2 and the back electrode 5 are respectively lead. The wire 6 is attached.

【0031】ここで支持体1は背面電極側にあってもよ
い。また、電子受容性有機物層3と電子供与性有機物層
4の順序が反対であってもよい。
Here, the support 1 may be on the back electrode side. The order of the electron-accepting organic material layer 3 and the electron-donating organic material layer 4 may be reversed.

【0032】図2は、上記図1に示した透明電極2と電
子受容性有機物層3との間に透光性n型無機半導体層7
を設けたものである。
FIG. 2 shows a transparent n-type inorganic semiconductor layer 7 between the transparent electrode 2 and the electron-accepting organic material layer 3 shown in FIG.
Is provided.

【0033】この構成の特徴は透光性n型無機半導体層
7が挿入されたことにある。n型無機半導体層7は背面
電極側にあってもよく、この場合には、透光性である必
要はないが透明電極側から電子供与性有機物層4、電子
受容性有機物層3、n型無機半導体層7の順になる。図
2の場合も図1同様支持体は背面電極側にあってもよ
い。
The feature of this structure is that the transparent n-type inorganic semiconductor layer 7 is inserted. The n-type inorganic semiconductor layer 7 may be on the back electrode side. In this case, the n-type inorganic semiconductor layer 7 need not be translucent, but from the transparent electrode side, the electron-donating organic compound layer 4, the electron-accepting organic compound layer 3, the n-type The inorganic semiconductor layer 7 is arranged in this order. In the case of FIG. 2 as well, the support may be on the back electrode side as in FIG.

【0034】図3は図1の素子の電子供与性有機物層4
が、電子供与性有機物層(1)41と、電子供与性有機
物層(2)42の2層からなるものに置き換ったもので
ある。
FIG. 3 shows the electron donating organic layer 4 of the device of FIG.
Is replaced with a two-layer structure including an electron-donating organic compound layer (1) 41 and an electron-donating organic compound layer (2) 42.

【0035】この場合も電子受容性層3と電子供与性層
(1)41と同じく(2)42の順が反対であってもよ
い。すなわち、電子供与性有機物層(2)42、電子供
与性有機物層(1)41、電子受容性有機物層3の順序
になる。
Also in this case, the order of the electron accepting layer 3 and the electron donating layer (1) 41 (2) 42 may be reversed. That is, the order is the electron donating organic compound layer (2) 42, the electron donating organic compound layer (1) 41, and the electron accepting organic compound layer 3.

【0036】図4は図3の素子に透光性n型無機半導体
層7が挿入されたものである。本層は背面電極側にあっ
てもよく、この場合には、透光性である必要はなく、ま
た、図2と同様に有機物層の順も反対となる。
FIG. 4 shows the device of FIG. 3 in which a translucent n-type inorganic semiconductor layer 7 is inserted. This layer may be on the back electrode side, and in this case, it does not have to be translucent, and the order of the organic material layers is opposite as in FIG.

【0037】図5は図1の電子受容性物質層3が電子受
容性物質層(1)31と電子受容性物質層(2)32に
置き換ったものである。この場合も、支持体は背面電極
側にあってもよい。また、電子受容性層と電子供与性層
の順が逆であってもよく、その場合は、電子受容性有機
物層(2)32、電子受容性有機物層(1)31、電子
供与性有機物層4の順となる。
In FIG. 5, the electron-accepting substance layer 3 of FIG. 1 is replaced with an electron-accepting substance layer (1) 31 and an electron-accepting substance layer (2) 32. Also in this case, the support may be on the back electrode side. The order of the electron-accepting layer and the electron-donating layer may be reversed, and in that case, the electron-accepting organic compound layer (2) 32, the electron-accepting organic compound layer (1) 31, and the electron-donating organic compound layer. The order is 4.

【0038】図6は図5の電子受容性有機物層(2)3
2と背面電極5との間にn型無機半導体層8が挿入され
たものである。このn型無機半導体層8は透明電極側に
あってもよく、この場合には透光性である必要があり、
また、図2、図4同様有機層の順序は逆になる。
FIG. 6 shows the electron-accepting organic compound layer (2) 3 of FIG.
The n-type inorganic semiconductor layer 8 is inserted between 2 and the back electrode 5. The n-type inorganic semiconductor layer 8 may be on the transparent electrode side, in which case it needs to be translucent.
In addition, the order of the organic layers is reversed as in FIGS. 2 and 4.

【0039】上記、図1から図6の本素子が光起電力能
を有する理由は、電子受容性有機物層と電子供与有機物
層の界面で両層のフェルミレベルの違いによって生ずる
局所的な内部電界に起因している。この内部電界が働い
ている部分に光が吸収されることによりキャリアが発生
する。これが最終的に外部に電流として取り出される。
従って、この界面にいかに多くの光が到達し吸収される
か、電子受容性有機物層と電気供与有機物層の間に生ず
る内部電界の大きさ、等のキャリア発生能と電子受容性
有機物層、電子供与有機物層の電子及び正孔の移動能及
び注入性等が光起電力素子の変換効率の大きな因子とな
る。これらは電子受容性有機物層、電子供与有機物層に
使用される材料に大きく左右されるものであるが、現在
のところどの様な材料がそれぞれの層に適切かは全くわ
かっていない。光起電力素子の変換効率(η)は次式に
よって表される。
The reason why the present device of FIGS. 1 to 6 has a photovoltaic function is that the local internal electric field generated at the interface between the electron-accepting organic material layer and the electron-donating organic material layer due to the difference in Fermi level between both layers. Due to. The light is absorbed in the portion where the internal electric field is working, so that carriers are generated. This is finally taken out as a current.
Therefore, how much light reaches and is absorbed at this interface, the level of the internal electric field generated between the electron-accepting organic material layer and the electron-donating organic material layer, the carrier-generating ability and the electron-accepting organic material layer, the electron Electron and hole transferability and injectability of the donor organic material layer are major factors in the conversion efficiency of the photovoltaic device. These largely depend on the materials used for the electron-accepting organic material layer and the electron-donating organic material layer, but at present, it is completely unknown what kind of material is suitable for each layer. The conversion efficiency (η) of the photovoltaic element is expressed by the following equation.

【0040】[0040]

【数1】 [Equation 1]

【0041】上式において、Vocは開放時の電圧、Jsc
は短絡時の電流、ffはフィルタファクターと呼ばれる
光照射時の電圧−電流曲線の因子を示す値である。Pin
は入射光エネルギーである。
In the above equation, V oc is the voltage at opening, J sc
Is a current at the time of a short circuit, and ff is a value indicating a factor of a voltage-current curve at the time of light irradiation called a filter factor. P in
Is the incident light energy.

【0042】図2、図4、図6に設けられているn型無
機半導体層は、電子受容性有機物層と電極材料とのエネ
ルギー障壁をなくし電荷の移動をスムースにする役割
と、電子受容性有機物層のピンホールの影響を消失させ
る役割をはたしていると考えられる。
The n-type inorganic semiconductor layer provided in FIGS. 2, 4 and 6 serves to eliminate the energy barrier between the electron-accepting organic compound layer and the electrode material to smooth the movement of charges, and also has an electron-accepting property. It is considered to play a role of eliminating the effect of pinholes in the organic material layer.

【0043】図3、図4の電子供与性有機物層(2)、
及び図5、図6の電子受容性有機物層(2)32は、光
活性層のにおける吸収光の有効利用、生成した電荷の再
結合確立の低減などの役割をしていると考えられる。
The electron donating organic material layer (2) shown in FIGS. 3 and 4,
It is considered that the electron-accepting organic substance layer (2) 32 shown in FIGS. 5 and 6 plays a role of effectively utilizing the absorbed light in the photoactive layer and reducing the recombination establishment of generated charges.

【0044】本発明は図1から図6における電子供与性
有機物質または電子受容性有機物層の材料としてジイミ
ダゾール化合物が有効であることを見いだしたものであ
るが、このジイミダゾール化合物は図3、図4における
電子供与性有機物層(2)42および図5、図6におけ
る電子受容性有機物層(2)32の材料としても有効で
ある。このジイミダゾール化合物が有機/有機pnタイ
プの光起電力素子の電子受容性有機物質の材料として有
効な理由は現在のところ不明である。かかるジイミダゾ
ール化合物の有機半導体層は蒸着、スピンコート、ディ
ッピングにて成膜される。薄膜化、均一化には蒸着が好
ましい。薄膜は50〜3000Aが好ましい。
The present invention has found that a diimidazole compound is effective as a material for the electron-donating organic substance layer or the electron-accepting organic substance layer in FIGS. 1 to 6. The diimidazole compound is shown in FIG. It is also effective as a material for the electron-donating organic compound layer (2) 42 in FIG. 4 and the electron-accepting organic compound layer (2) 32 in FIGS. The reason why this diimidazole compound is effective as a material for an electron-accepting organic substance of an organic / organic pn type photovoltaic device is not yet known. The organic semiconductor layer of the diimidazole compound is formed by vapor deposition, spin coating or dipping. Vapor deposition is preferred for thinning and uniforming. The thin film preferably has a thickness of 50 to 3000A.

【0045】次に本発明の光起電力素子に使用される各
種の材料、製法等について説明する。
Next, various materials used for the photovoltaic element of the present invention, manufacturing methods and the like will be described.

【0046】本発明において使用する透明絶縁支持体と
しては、ガラス、プラスチックフィルム等が用いられ
る。
As the transparent insulating support used in the present invention, glass, plastic film or the like is used.

【0047】本発明において使用する透明電極として
は、酸化スズインジウム(ITO)、酸化スズ、酸化イ
ンジウム、酸化亜鉛、半透明Au等が用いられる。好ま
しい厚さは100〜10000Aである。
As the transparent electrode used in the present invention, indium tin oxide (ITO), tin oxide, indium oxide, zinc oxide, semitransparent Au, etc. are used. The preferred thickness is 100-10,000A.

【0048】本発明において使用するn型半導体層とし
ては、酸化亜鉛、3価の金属がドープされた酸化亜鉛、
CdS、酸化チタン、リンをドープしたアモルファスシ
リコン、n型結晶シリコン等が用いられる。このうち、
透光性が必要である場合は、酸化亜鉛、3価の金属がド
ープされた酸化亜鉛、CdS、酸化チタン等が用いられ
る。厚さは、透光性である場合には10〜10000
A、そうでない場合には、更に厚いことも可能である。
As the n-type semiconductor layer used in the present invention, zinc oxide, zinc oxide doped with a trivalent metal,
CdS, titanium oxide, amorphous silicon doped with phosphorus, n-type crystalline silicon, or the like is used. this house,
When translucency is required, zinc oxide, zinc oxide doped with a trivalent metal, CdS, titanium oxide or the like is used. The thickness is 10 to 10,000 when it is translucent.
A, otherwise thicker is possible.

【0049】本発明において用いる電子受容性有機物層
(1)、(2)の材料としては、 ペリレン系顔料 Pigment Red(以下PR)
179,PR190,PR149,PR189,PR1
23,Pigment Brown 26等 ペリノン系顔料 Pigment Orange 4
3,PR 194等 アントラキノン系顔料 PR168,PR177,Va
t Yellow 4等 フラバンスロン等の含キノン黄色顔料 クリスタルバイオレット、メチルバイオレット、マラカ
イトグリーン等の染料フルオレノン、2,4,7トリニ
トロフルオレノン、テトラシアノキノジメタン、テトラ
シアノエチレン等のアクセブタ化合物 を挙げることができる。これらは蒸着、スピンコート、
ディッピングにて成膜される。薄膜化、均一化には蒸着
が好ましい。膜厚は100〜3000Aが好ましい。
The material for the electron-accepting organic material layers (1) and (2) used in the present invention is a perylene pigment Pigment Red (hereinafter PR).
179, PR190, PR149, PR189, PR1
23, Pigment Brown 26, etc. Perinone-based pigment Pigment Orange 4
3, PR 194, etc. Anthraquinone-based pigments PR168, PR177, Va
t Yellow 4, etc. Quinone-containing yellow pigments such as flavansulon, etc. Dye fluorenone such as crystal violet, methyl violet, malachite green, etc., 2,4,7 trinitrofluorenone, tetracyanoquinodimethane, acetbuta compounds such as tetracyanoethylene, etc. You can These are vapor deposition, spin coating,
It is formed by dipping. Vapor deposition is preferred for thinning and uniforming. The film thickness is preferably 100 to 3000A.

【0050】本発明に使用する電子供与性有機物層
(1)、(2)としては、フタロシアニン系顔料(中心
金属がCu,Zn,Co,Ni,Pb,Pt,Fe,M
g等の2価のもの、無金属フタロシアニン、アルミニウ
ムクロルフタロシアニン、インジウムクロルフタロシア
ニン、インジウムブロムフタロシアニン、ガリウムクロ
ルフタロシアニン等のハロゲン原子が配位した3価金属
のフタロシアニン、塩素化銅フタロシアニン、塩素化亜
鉛フタロシアニン、その他バナジルフタロシアニン、チ
タニルフタロシアニン等の酸素が配位したフタロシアニ
ン) インジゴ、チオインジゴ系顔料(Pigment Bl
ue 66,Pigment Violet 36
等)、キナクリドン系顔料(Pigment Viol
et 19,Pigment Red 122等) メロシアニン化合物、シアニン化合物、スクアリウム化
合物等の染料 π電子共役を有する高分子を孤立電子対(例えば窒素の
Lone pair)をふくむπ電子共役を有する高分
子を指す。例えば以下に示すものが挙げられる。
The electron-donating organic material layers (1) and (2) used in the present invention include phthalocyanine pigments (having a central metal of Cu, Zn, Co, Ni, Pb, Pt, Fe, M).
trivalent metal phthalocyanine, halogenated copper phthalocyanine, chlorinated copper phthalocyanine, etc. to which a halogen atom is coordinated such as divalent compounds such as g, metal-free phthalocyanine, aluminum chlorophthalocyanine, indium chlorophthalocyanine, indium bromophthalocyanine, gallium chlorophthalocyanine, etc. , Other phthalocyanines in which oxygen is coordinated such as vanadyl phthalocyanine and titanyl phthalocyanine) Indigo, thioindigo pigments (Pigment Bl)
ue 66, Pigment Violet 36
Etc.), quinacridone pigment (Pigment Viol)
et 19, Pigment Red 122) A dye such as a merocyanine compound, a cyanine compound, and a squarylium compound A polymer having a π-electron conjugate refers to a polymer having a π-electron conjugate including a lone electron pair (for example, Lone pair of nitrogen). For example, the following may be mentioned.

【0051】ポリアセチレン類、ポリジアセチレン類 ポリチオフェン、ポリ置換チオエン、ポリピロール、ポ
リ置換ピロール、ポリフラン、ポリ置換フラン、ポリイ
ンドール、ポリカルバゾール等の複素環重合体。
Polyacetylenes, Polydiacetylenes Heterocyclic polymers such as polythiophene, polysubstituted thioene, polypyrrole, polysubstituted pyrrole, polyfuran, polysubstituted furan, polyindole and polycarbazole.

【0052】ポリアニリン、ポリ置換アニリン、ポリジ
フェニルアミン、ポリ(N,N′−ジフェニルベンジジ
ン)、ポリジアミノナフタレン、ポリトリフェニルアミ
ン、ポリアミノピレン等のアミン系重合体。
Amine-based polymers such as polyaniline, polysubstituted aniline, polydiphenylamine, poly (N, N'-diphenylbenzidine), polydiaminonaphthalene, polytriphenylamine and polyaminopyrene.

【0053】ポリパラフェニレン、ポリアズレン等の縮
合環、縮合多環系重合体。
Condensed ring and condensed polycyclic polymers such as polyparaphenylene and polyazulene.

【0054】ポリビニルカルバゾールの電解酸化重合体 これらの共役系高分子は化学重合または電解重合により
合成される。
Polyvinylcarbazole Electrolytic Oxidation Polymer These conjugated polymers are synthesized by chemical polymerization or electrolytic polymerization.

【0055】有機電子写真感光体で用いられる電荷移動
剤(ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、トリフェニ
ルメタン化合物、トリフェニルアミン化合物、スチリル
化合物、ベンゾシジチオール系化合物、オキザジアゾー
ル化合物、オキサゾール化合物等)、電気伝導性有機電
荷移動錯体で用いられる電子供与性化合物(テトラチオ
フルバレン、テトラフェニルテトラチオフラバレン等)
等を挙げることができる。
Charge transfer agents used in organic electrophotographic photoreceptors (hydrazone compounds, pyrazoline compounds, triphenylmethane compounds, triphenylamine compounds, styryl compounds, benzosidithiol compounds, oxadiazole compounds, oxazole compounds, etc.), electric conduction -Donating compounds used in basic organic charge transfer complexes (tetrathiofulvalene, tetraphenyltetrathioflavalene, etc.)
Etc. can be mentioned.

【0056】これらの層は蒸着、スピンコート、ディッ
ピング、電解重合等での方法で成膜される。この中で、
薄膜化、均一化には蒸着が好ましい。
These layers are formed by vapor deposition, spin coating, dipping, electrolytic polymerization or the like. In this,
Vapor deposition is preferred for thinning and uniforming.

【0057】電子供与性有機物層(1)、(2)の適当
な薄膜は50〜3000Aである。また、本発明で用い
られる背面電極としては、電子供与性有機物層と接する
場合、Au,Pt,Ni,Pd,Cu,Cr,Ag等の
仕事関数の高い金属が用いられる。また、電子受容性有
機物層と接する場合には、Al,In,Pb,Zn,M
g,Ag等が用いられる。さらに、n型無機半導体層と
接する場合には、これらの金属や上記した仕事関数の高
い金属も用いられる。金属の膜厚は50〜3000Aが
好ましい。
A suitable thin film for the electron-donating organic layers (1) and (2) is 50 to 3000 A. Further, as the back electrode used in the present invention, a metal having a high work function such as Au, Pt, Ni, Pd, Cu, Cr or Ag is used when it comes into contact with the electron donating organic material layer. In addition, when contacting with the electron-accepting organic material layer, Al, In, Pb, Zn, M
g, Ag, etc. are used. Furthermore, when contacting with the n-type inorganic semiconductor layer, these metals and the above-mentioned metals having a high work function are also used. The film thickness of the metal is preferably 50 to 3000A.

【0058】[0058]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に詳細に説
明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0059】実施例1 よく洗浄したITOガラス(松崎真空製、30Ω/□)
上に、真空蒸着法で電子受容性物質であるペリレンテト
ラカルボン酸メチルイミド(PL−ME)を約400A
の厚さで、次いで例示化合物No.6のジイミダゾールを
約400Aの厚さで設け、その上に金を真空蒸着した。
ITOと金がなす面積は0.25cm2とした。2つの電
極に銀ペーストにてリード線を取り付けた。
Example 1 Well-cleaned ITO glass (Matsuzaki Vacuum, 30Ω / □)
On top, about 400 A of perylene tetracarboxylic acid methylimide (PL-ME), which is an electron-accepting substance, is deposited by vacuum deposition.
Thickness, and then the exemplary compound No. Diimidazole of 6 was provided in a thickness of about 400 A, and gold was vacuum-deposited on it.
The area formed by ITO and gold was 0.25 cm 2 . Lead wires were attached to the two electrodes with silver paste.

【0060】この素子のITO側に、75mW/cm2の白
色光を照射しながら、6mV/sで掃引される電圧を印加
して変換効率を測定したところVoc=0.25V,Jsc
=0.25mA/cm2,ff=0.28となり変換効率
0.023%が得られた。この値は有機光起電力素子と
しては大きなものである。
The conversion efficiency was measured by applying a voltage swept at 6 mV / s to the ITO side of this device while irradiating it with white light of 75 mW / cm 2 , and V oc = 0.25 V, J sc
= 0.25 mA / cm 2 , ff = 0.28, and a conversion efficiency of 0.023% was obtained. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0061】実施例2 よく洗浄したITOガラス(松崎真空製、30Ω/□)
上に基板温度約250℃で、導入ガスとしてアルゴンを
用い、RFマグネトロンスパッタ法で、酸化亜鉛を約1
500Aの厚さで設けた。その上に、真空蒸着法で電子
受容性物質であるペリレンテトラカルボン酸メチルイミ
ド(PL−ME)を約400Aの厚さで、次いで例示化
合物No.6のジイミダゾールを約400Aの厚さで設
け、その上に金を真空蒸着した。ITOと金がなす面積
は0.25cm2とした。2つの電極に銀ペーストにてリ
ード線を取り付けた。
Example 2 Well-cleaned ITO glass (Matsuzaki Vacuum, 30Ω / □)
When the substrate temperature is about 250 ° C., argon is used as an introduction gas, and the zinc oxide is about 1 by RF magnetron sputtering.
It was provided with a thickness of 500A. Then, perylene tetracarboxylic acid methylimide (PL-ME), which is an electron-accepting substance, was deposited in a thickness of about 400 A by a vacuum deposition method, and then the exemplified compound No. Diimidazole of 6 was provided in a thickness of about 400 A, and gold was vacuum-deposited on it. The area formed by ITO and gold was 0.25 cm 2 . Lead wires were attached to the two electrodes with silver paste.

【0062】以下実施例1と同様にして変換効率を測定
した。その結果、Voc=0.40V,Jsc=0.30mA
/cm2,ff=0.32となり変換効率0.051%が
得られた。この値は有機光起電力素子としては大きなも
のである。
The conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 1 below. As a result, V oc = 0.40 V, J sc = 0.30 mA
/ Cm 2 , ff = 0.32, and a conversion efficiency of 0.051% was obtained. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0063】実施例3 実施例2と同様にして作製した酸化亜鉛上に、真空蒸着
法で電子受容性物質であるペリレンテトラカルボン酸メ
チルイミド(PL−ME)を約400Aの厚さで、次い
で例示化合物No.6のジイミダゾールを約100Aの厚
さで、さらにキナクリドン(QA)を約300Aの厚さ
で設けた以外は実施例1と同様にして変換効率を測定し
た。その結果、Voc=0.44V,Jsc=0.58mA/
cm2,ff=0.35となり変換効率0.12%が得ら
れた。この値は有機光起電力素子としては大きなもので
ある。
Example 3 On zinc oxide prepared in the same manner as in Example 2, perylene tetracarboxylic acid methylimide (PL-ME), which is an electron-accepting substance, was deposited in a thickness of about 400 A by the vacuum deposition method. Compound No. The conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 1 except that the diimidazole of 6 was provided in a thickness of about 100 A and quinacridone (QA) was provided in a thickness of about 300 A. As a result, V oc = 0.44 V, J sc = 0.58 mA /
cm 2 , ff = 0.35, and a conversion efficiency of 0.12% was obtained. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0064】実施例4 実施例2と同様にして作製した酸化亜鉛上に、真空蒸着
法で電子受容性物質であるペリレンテトラカルボン酸メ
チルイミド(PL−ME)を約400Aの厚さで、次い
でアルミニウムクロルフタロシアニン(AlClPc)
を約100Aの厚さで、さらに例示化合物No.6のジイ
ミダゾールを約300Aの厚さで設けた以外は実施例1
と同様にして変換効率を測定した。その結果、Voc
0.47V,Jsc=1.39mA/cm2,ff=0.38
となり変換効率0.33%が得られた。この値は有機光
起電力素子としては大きなものである。
Example 4 On zinc oxide prepared in the same manner as in Example 2, perylene tetracarboxylic acid methylimide (PL-ME), which is an electron-accepting substance, was vacuum-deposited to a thickness of about 400 A, and then aluminum. Chlorphthalocyanine (AlClPc)
With a thickness of about 100 A, and the exemplary compound No. Example 1 except that the diimidazole of 6 was provided at a thickness of about 300A.
The conversion efficiency was measured in the same manner as in. As a result, V oc =
0.47V, J sc = 1.39mA / cm 2 , ff = 0.38
The conversion efficiency was 0.33%. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0065】実施例5 実施例3のジイミダゾールをNo.9に換えた以外は実施
例3と同様に素子を作製し、実施例1と同様にして変換
効率を測定した。その結果、Voc=0.52V,Jsc
0.19mA/cm2,ff=0.32となり変換効率0.
042%が得られた。
Example 5 The diimidazole of Example 3 was added to No. A device was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the conversion efficiency was changed to 9, and the conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 1. As a result, V oc = 0.52V, J sc =
0.19 mA / cm 2 , ff = 0.32, and conversion efficiency was 0.
042% was obtained.

【0066】実施例6 実施例3のジイミダゾールをNo.20に換えた以外は実
施例3と同様に素子を作製し、実施例1と同様にして変
換効率を測定した。その結果、Voc=0.55V,Jsc
=0.25mA/cm2,ff=0.31となり変換効率
0.057%が得られた。
Example 6 The diimidazole of Example 3 was added to No. A device was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the conversion efficiency was changed to 20, and the conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 1. As a result, V oc = 0.55V, J sc
= 0.25 mA / cm 2 , ff = 0.31, and a conversion efficiency of 0.057% was obtained.

【0067】実施例7 よく洗浄したITOガラス(松崎真空製、30Ω/□)
上に、真空蒸着法で電子受容性物質である例示化合物N
o.27を約400Aの厚さで、次いで電子供与性物質
であるアルミニウムクロロフタロシアニン(AlClP
c)を約400Aの厚さで設け、その上に金を真空蒸着
した。ITOと金がなす面積は0.25cm2 とした。2
つの電極に銀ペーストにてリード線を取り付けた。
Example 7 Well-cleaned ITO glass (Matsuzaki Vacuum, 30 Ω / □)
On the top, exemplary compound N, which is an electron-accepting substance by vacuum deposition
o. 27 with a thickness of about 400 A, and then aluminum chlorophthalocyanine (AlClP) which is an electron donating substance.
c) was provided with a thickness of about 400 A, and gold was vacuum-deposited on it. The area formed by ITO and gold was 0.25 cm 2. Two
Lead wires were attached to the two electrodes with silver paste.

【0068】この素子のITO側に、75mW/cm2の白
色光を照射しながら、6mV/sで掃引される電圧を印加
して変換効率を測定したところVoc=0.38V,Jsc
=0.12mA/cm2,ff=0.20となり変換効率
0.012%が得られた。この値は有機光起電力素子と
しては大きなものである。
The conversion efficiency was measured by applying a voltage swept at 6 mV / s to the ITO side of this device while irradiating it with white light of 75 mW / cm 2 , and found that V oc = 0.38 V, J sc
= 0.12 mA / cm 2 , ff = 0.20, and a conversion efficiency of 0.012% was obtained. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0069】実施例8 よく洗浄したITOガラス(松崎真空製、30Ω/□)
上に基板温度約250℃で、導入ガスとしてアルゴンを
用い、RFマグネトロンスパッタ法で、酸化亜鉛を約1
500Aの厚さで設けた。その上に、真空蒸着法で電子
受容性物質である例示化合物No.27を約400Aの厚
さで、次いで電子供与性物質であるアルミニウムクロロ
フタロシアニン(AlClPc)を約400Aの厚さで
設け、その上に金を真空蒸着した。ITOと金がなす面
積は0.25cm2とした。2つの電極に銀ペーストにて
リード線を取り付けた。
Example 8 Well-cleaned ITO glass (Matsuzaki Vacuum, 30Ω / □)
When the substrate temperature is about 250 ° C., argon is used as an introduction gas, and the zinc oxide is about 1 by RF magnetron sputtering.
It was provided with a thickness of 500A. In addition, the compound No. 27 was provided with a thickness of about 400 A, and then aluminum chlorophthalocyanine (AlClPc), which is an electron donating substance, was provided with a thickness of about 400 A, and gold was vacuum-deposited thereon. The area formed by ITO and gold was 0.25 cm 2 . Lead wires were attached to the two electrodes with silver paste.

【0070】以下実施例7と同様にして変換効率を測定
した。その結果、Voc=0.51V,Jsc=0.23mA
/cm2,ff=0.22となり変換効率0.035%が
得られた。この値は有機光起電力素子としては大きなも
のである。
The conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 7. As a result, V oc = 0.51 V, J sc = 0.23 mA
/ Cm 2 , ff = 0.22, and a conversion efficiency of 0.035% was obtained. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0071】実施例9 実施例8と同様にして作製した酸化亜鉛上に、真空蒸着
法で電子受容性物質である例示化合物No.27を約40
0Aの厚さで、次いでアルミニウムクロロフタロシアニ
ン(AlClPc)を約100Aの厚さで、さらにキナ
クリドン(QA)を約300Aの厚さで設けた以外は実
施例7と同様にして変換効率を測定した。その結果、V
oc=0.50V,Jsc=0.37mA/cm2,ff=0.
25となり変換効率0.062%が得られた。この値は
有機光起電力素子としては大きなものである。
Example 9 On the zinc oxide prepared in the same manner as in Example 8, the exemplified compound No. 27 to about 40
The conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 7, except that aluminum chlorophthalocyanine (AlClPc) was provided at a thickness of about 100 A, and quinacridone (QA) was provided at a thickness of about 300 A. As a result, V
oc = 0.50V, J sc = 0.37mA / cm 2, ff = 0.
And the conversion efficiency was 0.062%. This value is large for an organic photovoltaic element.

【0072】実施例10 実施例9の電子受容性物質を例示化合物No.44に換え
た以外は実施例9と同様に素子を作製し、実施例7と同
様にして変換効率を測定した。その結果、Voc=0.5
5V,Jsc=0.25mA/cm2,ff=0.24となり変
換効率0.044%が得られた。
Example 10 The electron-accepting substance of Example 9 was prepared using the compound No. A device was prepared in the same manner as in Example 9 except that the conversion efficiency was changed to 44, and the conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 7. As a result, V oc = 0.5
5V, J sc = 0.25 mA / cm 2 , ff = 0.24, and a conversion efficiency of 0.044% was obtained.

【0073】実施例11 実施例9の電子受容性物質を例示化合物No.51に換え
た以外は実施例9と同様に素子を作製し、実施例7と同
様にして変換効率を測定した。その結果、Voc=0.4
8V,Jsc=4.25mA/cm2,ff=0.32となり
変換効率0.087%が得られた。
Example 11 The electron accepting substance of Example 9 was prepared using the compound No. A device was prepared in the same manner as in Example 9 except that the conversion efficiency was changed to 51, and the conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 7. As a result, V oc = 0.4
8 V, J sc = 4.25 mA / cm 2 , ff = 0.32, and a conversion efficiency of 0.087% was obtained.

【0074】実施例12 実施例9の電子受容性物質を例示化合物No.54に換え
た以外は実施例9と同様に素子を作製し、実施例7と同
様にして変換効率を測定した。その結果、Voc=0.4
5V,Jsc=0.67mA/cm2,ff=0.35となり
変換効率0.14%が得られた。
Example 12 The electron-accepting substance of Example 9 was prepared using the compound No. A device was prepared in the same manner as in Example 9 except that 54 was used, and the conversion efficiency was measured in the same manner as in Example 7. As a result, V oc = 0.4
5 V, J sc = 0.67 mA / cm 2 , ff = 0.35, and a conversion efficiency of 0.14% was obtained.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明した本発明の光起電力素子の効
果を要約すると以下の通りである。
The effects of the photovoltaic device of the present invention described above are summarized as follows.

【0076】1.有機/有機pnタイプの光起電力素子
において、有機半導体層の材料としてかかるジイミダゾ
ール化合物を用いることにより有機物としては高い変換
効率が得られた。
1. In the organic / organic pn type photovoltaic device, high conversion efficiency as an organic substance was obtained by using such a diimidazole compound as a material of the organic semiconductor layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光起電力素子の具体例を示すための断
面の模式図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of a photovoltaic element of the present invention.

【図2】本発明の光起電力素子の具体例を示すための断
面の模式図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of the photovoltaic element of the present invention.

【図3】本発明の光起電力素子の具体例を示すための断
面の模式図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of the photovoltaic element of the present invention.

【図4】本発明の光起電力素子の具体例を示すための断
面の模式図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of the photovoltaic device of the present invention.

【図5】本発明の光起電力素子の具体例を示すための断
面の模式図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of the photovoltaic element of the present invention.

【図6】本発明の光起電力素子の具体例を示すための断
面の模式図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of the photovoltaic element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明絶縁支持体 2 透明電極 3 電子受容性有機物層 31 電子受容性有機物層(1) 32 電子受容性有機物層(2) 4 電子供与性有機物層 41 電子供与性有機物層(1) 42 電子供与性有機物層(2) 5 背面電極 6 リード線 7 透光性n型無機半導体層 8 n型無機半導体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent insulating support 2 Transparent electrode 3 Electron-accepting organic compound layer 31 Electron-accepting organic compound layer (1) 32 Electron-accepting organic compound layer (2) 4 Electron-donating organic compound layer 41 Electron-donating organic compound layer (1) 42 Electron-donating Organic compound layer (2) 5 back electrode 6 lead wire 7 translucent n-type inorganic semiconductor layer 8 n-type inorganic semiconductor layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 少なくとも一方が透光性である2つの電
極の間に接合により内部電界を生じる積層された2つの
有機半導体層を有する光起電力素子において、これ等の
有機半導体層が下記一般式(I)、(II)、(III)の中
の何れかの化合物または一般式(IV)、(V)、(VI)
の中の何れかの化合物からなることを特徴とする光起電
力素子。 【化1】 【化2】 【化3】 ただし、上記一般式(I)、(II)、(III)の中のX1
〜X6は下記のとおりである。 【化4】の中の何れかである。 【化5】 【化6】 【化7】 ただし、上記一般式(IV)、(V)、(VI)の中のX7
〜X12は下記のとおりである。 【化8】【化9】 の中の何れかであり、かつ、上記置換基中のR1〜R17
はハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ
基、ニトロ基を表わし、 n1〜n17は0〜4の整数を表わす。nが2以上のと
き、R1〜R17は互いに異なっていてもよい。
Claim: What is claimed is: 1. A photovoltaic device having two stacked organic semiconductor layers, at least one of which is transparent, between which two electrodes generate an internal electric field by a junction. The organic semiconductor layer is a compound of any one of the following general formulas (I), (II) and (III), or general formulas (IV), (V) and (VI)
2. A photovoltaic element comprising a compound of [Chemical 1] [Chemical 2] [Chemical 3] However, in the above general formulas (I), (II) and (III), X 1
~ X 6 is as follows. [Chemical 4] It is one of the [Chemical 5] [Chemical 6] [Chemical 7] However, X 7 in the above general formulas (IV), (V) and (VI)
~ X 12 is as follows. [Chemical 8] [Chemical 9] And any of R 1 to R 17 in the above substituents.
Represents a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group, and a nitro group, and n 1 to n 17 represent an integer of 0 to 4. When n is 2 or more, R 1 to R 17 may be different from each other.
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