JPH05308144A - 有機光起電力素子 - Google Patents
有機光起電力素子Info
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- JPH05308144A JPH05308144A JP4111405A JP11140592A JPH05308144A JP H05308144 A JPH05308144 A JP H05308144A JP 4111405 A JP4111405 A JP 4111405A JP 11140592 A JP11140592 A JP 11140592A JP H05308144 A JPH05308144 A JP H05308144A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- electron
- electrode
- photovoltaic element
- conversion efficiency
- Prior art date
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- Pending
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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。 【構成】 透光性光入射電極と背面電極の間に、電子
受容性有機物層と電子供与性有機物層が連続した部分を
含み光入射電極に接する有機物層が電子供与性である光
起電力素子において、該光入射電極がＳｎＯ2またはＳ
ｎＯ2を主とする材料から構成されていることを特徴と
する有機光起電力素子。
与える素子を提供すること。 【構成】 透光性光入射電極と背面電極の間に、電子
受容性有機物層と電子供与性有機物層が連続した部分を
含み光入射電極に接する有機物層が電子供与性である光
起電力素子において、該光入射電極がＳｎＯ2またはＳ
ｎＯ2を主とする材料から構成されていることを特徴と
する有機光起電力素子。
Description
【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。
光起電力素子に関する。
【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。
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。
【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。能動材料として
有機物を用いた場合の、各々の既知の構成での変換効率
のベストデータは以下の通りである。
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。能動材料として
有機物を用いた場合の、各々の既知の構成での変換効率
のベストデータは以下の通りである。
【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。
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。
【０００５】Ａｌ／メロシアニン／Ａｇ素子に対する７
８ｍＷ／ｃｍ2の白色光照射で変換効率０．７％（ＶOC
＝１．２Ｖ，ＪSC＝１．８ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．２
５）が報告されている。｛Ａ．Ｋ．ＧｈｏｓｈらＪ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４９，５９８２（１９７８）｝この
タイプの素子に用いられている有機半導体で変換効率が
高いものはｐ型に限定されている。従って、電極材料も
Ａｌ，Ｉｎ，Ｍｇ等の仕事関数が低いものが使用され
る。これらは容易に酸化される。
８ｍＷ／ｃｍ2の白色光照射で変換効率０．７％（ＶOC
＝１．２Ｖ，ＪSC＝１．８ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．２
５）が報告されている。｛Ａ．Ｋ．ＧｈｏｓｈらＪ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４９，５９８２（１９７８）｝この
タイプの素子に用いられている有機半導体で変換効率が
高いものはｐ型に限定されている。従って、電極材料も
Ａｌ，Ｉｎ，Ｍｇ等の仕事関数が低いものが使用され
る。これらは容易に酸化される。
【０００６】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。
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。
【０００７】ＩＴＯ／電着ＣｄＳ／塩素化アルミニウム
クロルフタロシアニン／Ａｕ素子に対する７５ｍＷ／ｃ
ｍ2のＡＭ−２光照射で変換効率０．２２％（ＶOC＝
０．６９Ｖ，ＪSC＝０．８９ｍＡ／ｃｍ2、ｆｆ＝０．
２９）がベストである｛Ａ．ＨｏｒらＡｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，４２，１５（１９８３）｝。
クロルフタロシアニン／Ａｕ素子に対する７５ｍＷ／ｃ
ｍ2のＡＭ−２光照射で変換効率０．２２％（ＶOC＝
０．６９Ｖ，ＪSC＝０．８９ｍＡ／ｃｍ2、ｆｆ＝０．
２９）がベストである｛Ａ．ＨｏｒらＡｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，４２，１５（１９８３）｝。
【０００８】３）有機／有機ヘテロ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。
きに生じる電界を利用したもの。
【０００９】前者の有機物として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、後者の例として、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。
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、後者の例として、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。
【００１０】ＩＴＯ／銅フタロシアニン／ペリレン顔料
／Ａｇ素子に対する７５ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ−２光照射
で変換効率０．９５％（ＶOC＝０．４５Ｖ，ＪSC＝２．
３ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．６５）が報告されている
｛Ｃ．Ｔａｎｇ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４
８，１８３（１９８６）｝。この値は有機物を用いた光
起電力素子では最高のものである。また、同じ発明者に
よる特公昭６２−４８７１には、本素子構成で別種のペ
リレン顔料に対して変換効率１％（ＶOC＝０．４４Ｖ，
ＪSC＝３．０ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．６）が報告され
ている。
／Ａｇ素子に対する７５ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ−２光照射
で変換効率０．９５％（ＶOC＝０．４５Ｖ，ＪSC＝２．
３ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．６５）が報告されている
｛Ｃ．Ｔａｎｇ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４
８，１８３（１９８６）｝。この値は有機物を用いた光
起電力素子では最高のものである。また、同じ発明者に
よる特公昭６２−４８７１には、本素子構成で別種のペ
リレン顔料に対して変換効率１％（ＶOC＝０．４４Ｖ，
ＪSC＝３．０ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．６）が報告され
ている。
【００１１】有機物を用いた光起電力素子の変換効率
は、無機半導体を用いたものより低い。この要因として
最大のものは短絡光電流（ＪSC）の低さである。変換効
率５％の素子では７５ｍＷ／ｃｍ2の白色光照射に対
し、少なくとも１０ｍＡ／ｃｍ2のＪSCが必要である。
前述のＪSCはそれよりもはるかに低い。この原因は、量
子効率の低さと、分光感度波長域の狭さにある。分光感
度波長は、４００ｎｍからなるべく長波長まで広がって
いることが望ましいが、従来の例は特定波長域に限定さ
れている例が多い。
は、無機半導体を用いたものより低い。この要因として
最大のものは短絡光電流（ＪSC）の低さである。変換効
率５％の素子では７５ｍＷ／ｃｍ2の白色光照射に対
し、少なくとも１０ｍＡ／ｃｍ2のＪSCが必要である。
前述のＪSCはそれよりもはるかに低い。この原因は、量
子効率の低さと、分光感度波長域の狭さにある。分光感
度波長は、４００ｎｍからなるべく長波長まで広がって
いることが望ましいが、従来の例は特定波長域に限定さ
れている例が多い。
【００１２】また、ｆｆが小さい例が多い。ｆｆの低さ
の原因の１つは有機半導体の示す量子効率が、低電界で
急激に低下することにあると言われている。従って、こ
の様な低下を来さないような強い内部電界が生成する構
成がｆｆの向上に好ましい。さらに、生成電荷がエネル
ギ的な障壁無しにスムーズに電極に到達できる素子構成
がｆｆを大きくする。これらの達成によりＶOCの向上も
図られるが、従来はこれらの点で十分な考慮がなされて
いない例が多かった。
の原因の１つは有機半導体の示す量子効率が、低電界で
急激に低下することにあると言われている。従って、こ
の様な低下を来さないような強い内部電界が生成する構
成がｆｆの向上に好ましい。さらに、生成電荷がエネル
ギ的な障壁無しにスムーズに電極に到達できる素子構成
がｆｆを大きくする。これらの達成によりＶOCの向上も
図られるが、従来はこれらの点で十分な考慮がなされて
いない例が多かった。
【００１３】更に加えると、報告されている有機光起電
力素子では、電極材料の化学的安定性の点でも問題があ
るものが多い。
力素子では、電極材料の化学的安定性の点でも問題があ
るものが多い。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上のような観点から
前述の従来技術を検討すると下記の問題点がある。
前述の従来技術を検討すると下記の問題点がある。
【００１５】１）ショットキー接合またはＭＩＳ型接合 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。
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。
【００１６】２）無機半導体／有機半導体ヘテロｐｎ接
合 電荷生成は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。
合 電荷生成は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。
【００１７】３）有機／有機ヘテロｐｎ接合 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。
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。
【００１８】実際、前述のＴａｎｇによる報告では４５
０〜５５０ｎｍではペリレン系顔料、５５０〜７００ｎ
ｍでは銅フタロシアニンで電荷が生成していることが伺
える。また、ｆｆが他の素子構成と較べ大きいことは、
生成している内部電界が大きいと推定される。従来透明
電極としてＩｎ2Ｏ3にＳｎをド−プしたＩＴＯが用いら
れてきた。
０〜５５０ｎｍではペリレン系顔料、５５０〜７００ｎ
ｍでは銅フタロシアニンで電荷が生成していることが伺
える。また、ｆｆが他の素子構成と較べ大きいことは、
生成している内部電界が大きいと推定される。従来透明
電極としてＩｎ2Ｏ3にＳｎをド−プしたＩＴＯが用いら
れてきた。
【００１９】本発明の目的は、透光性の高い電極を入射
側に使用し、安定性の高い電極材料を使用することがで
き、さらに、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。
側に使用し、安定性の高い電極材料を使用することがで
き、さらに、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。
【００２０】
【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、透光性光入射電極と背面電極の間
に、電子受容性有機物層と電子供与性有機物層が連続し
た部分を含み光入射電極に接する有機物層が電子供与性
である光起電力素子において、該光入射電極としてＩＴ
ＯではなくＳｎＯ2またはＳｎＯ2を主とする材料を用い
ることで変換効率の向上が図られることを見出し本発明
に至った。
鋭意検討した結果、透光性光入射電極と背面電極の間
に、電子受容性有機物層と電子供与性有機物層が連続し
た部分を含み光入射電極に接する有機物層が電子供与性
である光起電力素子において、該光入射電極としてＩＴ
ＯではなくＳｎＯ2またはＳｎＯ2を主とする材料を用い
ることで変換効率の向上が図られることを見出し本発明
に至った。
【００２１】すなわち、本発明は、透光性光入射電極と
背面電極の間に、電子受容性有機物層と電子供与性有機
物層が連続した部分を含み光入射電極に接する有機物層
が電子供与性である光起電力素子において、該光入射電
極がＳｎＯ2またはＳｎＯ2を主とする材料から構成され
ていることを特徴とする有機光起電力素子を要旨とする
ものである。
背面電極の間に、電子受容性有機物層と電子供与性有機
物層が連続した部分を含み光入射電極に接する有機物層
が電子供与性である光起電力素子において、該光入射電
極がＳｎＯ2またはＳｎＯ2を主とする材料から構成され
ていることを特徴とする有機光起電力素子を要旨とする
ものである。
【００２２】ここで光照射時に光起電力特性を発現させ
る光活性サイトは素子が必須部分として含む電子受容性
有機物層と電子供与性有機物層の積層である。
る光活性サイトは素子が必須部分として含む電子受容性
有機物層と電子供与性有機物層の積層である。
【００２３】本発明の有機光起電力素子の構成例として
図１〜３のものがある。
図１〜３のものがある。
【００２４】上記構成では光活性サイトは電子受容性有
機物層とそれと接する電子供与性有機物層の界面であ
る。しかし素子の光起電力特性はこの部分だけで決定さ
れるのではなく他の有機物層や電極も大きな寄与を示
す。それは光活性サイトで発生した電荷は有機物層を経
由して電極に至るが、その際トラップや障壁が存在する
とＶｏｃ，ｆｆ，Ｊｓｃの低下に結びつくからである。
研究の結果、上記素子の光入射電極を従来用いられてき
たＩＴＯではなく本発明の材料とすることで変換効率の
向上がもたらされることが分かった。この理由として電
子供与性有機物層との接触では、ＩＴＯよりも本発明で
用いられる材料の方がオ−ミック接触をするためと考え
られる。その結果、Ｖｏｃ，ｆｆ，Ｊｓｃの向上がもた
らされた。
機物層とそれと接する電子供与性有機物層の界面であ
る。しかし素子の光起電力特性はこの部分だけで決定さ
れるのではなく他の有機物層や電極も大きな寄与を示
す。それは光活性サイトで発生した電荷は有機物層を経
由して電極に至るが、その際トラップや障壁が存在する
とＶｏｃ，ｆｆ，Ｊｓｃの低下に結びつくからである。
研究の結果、上記素子の光入射電極を従来用いられてき
たＩＴＯではなく本発明の材料とすることで変換効率の
向上がもたらされることが分かった。この理由として電
子供与性有機物層との接触では、ＩＴＯよりも本発明で
用いられる材料の方がオ−ミック接触をするためと考え
られる。その結果、Ｖｏｃ，ｆｆ，Ｊｓｃの向上がもた
らされた。
【００２５】本発明に用いられる光入射電極材料はＳｎ
Ｏ2およびド−プされたＳｎＯ2である。ド−ピング材料
としてはフッ素等のハロゲン、Ｎａ等のアルカリ金属元
素が挙げられる。
Ｏ2およびド−プされたＳｎＯ2である。ド−ピング材料
としてはフッ素等のハロゲン、Ｎａ等のアルカリ金属元
素が挙げられる。
【００２６】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。
しては、ガラス、プラスチックフィルム等が用いられ
る。
【００２７】本発明に用いられる背面電極材料として
は、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｕ，ステンレス
等が挙げられる。
は、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｕ，ステンレス
等が挙げられる。
【００２８】本発明に用いられる電子受容性有機物層と
して、 ぺリレン系顔料 Pigment Red (以下 PR) 179, PR19
0, PR149, PR189,PR123, Pigment Brown 26 等 ペリノン系顔料 Pigment Orange 43, PR194等 アントラキノン系顔料 PR168, PR177, Vat 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−ン等の染料を挙げることができる。これらは
蒸着、スピンコ−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。
して、 ぺリレン系顔料 Pigment Red (以下 PR) 179, PR19
0, PR149, PR189,PR123, Pigment Brown 26 等 ペリノン系顔料 Pigment Orange 43, PR194等 アントラキノン系顔料 PR168, PR177, Vat 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−ン等の染料を挙げることができる。これらは
蒸着、スピンコ−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。
【００２９】本発明に使用する電子供与性有機物層とし
ては、 ・フタロシアニン系顔料（中心金属がＣｕ，Ｚｎ，Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｍｇ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、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、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、チオインジジゴ系顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ ６６，Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３６
等） キナクリドン系顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１
９，ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ 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 ・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
チオフルバレン等） ・導電性高分子（ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ
アニリン等） を挙げることができる。
ては、 ・フタロシアニン系顔料（中心金属がＣｕ，Ｚｎ，Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｍｇ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、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、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、チオインジジゴ系顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ ６６，Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３６
等） キナクリドン系顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１
９，ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ 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 ・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
チオフルバレン等） ・導電性高分子（ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ
アニリン等） を挙げることができる。
【００３０】図２において電子供与性有機物層(1)／同
(2)の組合せは、(1)から(2)へ正電荷が障壁無しに移動
できるものである。また、(1)と(2)の吸収波長領域が大
きく異なっていることは電子受容性有機物層と電子供与
性有機物層(1)の界面での光吸収効率を上げるのに効果
がある。(1)／(2)の具体例としては、フタロシアニン系
顔料／キナクリドン顔料、フタロシアニン系顔料／電荷
移動剤、フタロシアニン系顔料／電荷供与性化合物、フ
タロシアニン系顔料／導電性高分子、キナクリドン系顔
料／電荷移動剤が挙げられる。
(2)の組合せは、(1)から(2)へ正電荷が障壁無しに移動
できるものである。また、(1)と(2)の吸収波長領域が大
きく異なっていることは電子受容性有機物層と電子供与
性有機物層(1)の界面での光吸収効率を上げるのに効果
がある。(1)／(2)の具体例としては、フタロシアニン系
顔料／キナクリドン顔料、フタロシアニン系顔料／電荷
移動剤、フタロシアニン系顔料／電荷供与性化合物、フ
タロシアニン系顔料／導電性高分子、キナクリドン系顔
料／電荷移動剤が挙げられる。
【００３１】図３において電子受容性有機物層(1)／同
(2)の組合せは、(1)から(2)へ負電荷が障壁無しに移動
できるものである。また、(1)と(2)の吸収波長領域が大
きく異なっていることは電子受容性有機物層(2)と電子
供与性有機物層の界面での光吸収効率を上げるのに効果
がある。(1)／(2)の具体例としては、ペリレン系顔料／
ぺリレン系顔料、ぺリレン系顔料／アントラキノン系顔
料、ペリレン系顔料／フラバンスロン等が挙げられる。
(2)の組合せは、(1)から(2)へ負電荷が障壁無しに移動
できるものである。また、(1)と(2)の吸収波長領域が大
きく異なっていることは電子受容性有機物層(2)と電子
供与性有機物層の界面での光吸収効率を上げるのに効果
がある。(1)／(2)の具体例としては、ペリレン系顔料／
ぺリレン系顔料、ぺリレン系顔料／アントラキノン系顔
料、ペリレン系顔料／フラバンスロン等が挙げられる。
【００３２】これらの層は蒸着、スピンコート、ディッ
ピング、電解重合等で製膜される。この中で、薄膜化、
均一化には蒸着が好ましい。
ピング、電解重合等で製膜される。この中で、薄膜化、
均一化には蒸着が好ましい。
【００３３】各有機物の膜厚は50〜3000Åが好ましい。
【００３４】
【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。
明する。
【００３５】実施例１ ＳｎＯ2ガラス（日本板硝子製、８０Ω／□）上に真空
蒸着法で２，９−ジメチルキナクリドン（ＱＡ−ＭＥ）
を約３００Åの厚さで設け、次いでアルミニウムクロル
フタロシアニン（ＡｌＣｌＰｃ）を約１００Åの厚さ
で、更にその上にペリレンテトラカルボン酸ビスベンジ
ルイミド（ＰＬ−Ｂｚ）を約３００Åの厚さに設けた。
その後、さら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。
蒸着法で２，９−ジメチルキナクリドン（ＱＡ−ＭＥ）
を約３００Åの厚さで設け、次いでアルミニウムクロル
フタロシアニン（ＡｌＣｌＰｃ）を約１００Åの厚さ
で、更にその上にペリレンテトラカルボン酸ビスベンジ
ルイミド（ＰＬ−Ｂｚ）を約３００Åの厚さに設けた。
その後、さら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。
【００３６】この素子のＳｎＯ2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＝０．３０
Ｖ，Ｊｓｃ＝２．３ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．３１とな
り変換効率０．２９％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。
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＝０．３０
Ｖ，Ｊｓｃ＝２．３ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．３１とな
り変換効率０．２９％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。
【００３７】比較例１ 実施例１のＳｎＯ2の代わりにＩＴＯ（松崎真空製、３
０Ω／□）を用いた以外は実施例１と同様に素子を作製
し変換効率を測定した。その結果、Ｖｏｃ＝０．１１
Ｖ，Ｊｓｃ＝１．５ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．２５とな
り変換効率０．０５％となった。
０Ω／□）を用いた以外は実施例１と同様に素子を作製
し変換効率を測定した。その結果、Ｖｏｃ＝０．１１
Ｖ，Ｊｓｃ＝１．５ｍＡ／ｃｍ2，ｆｆ＝０．２５とな
り変換効率０．０５％となった。
【００３８】
【発明の効果】電子受容性有機物層と電子供与性有機物
層の整流接合部で光起電力特性が発現し、光入射電極に
接する有機物層が電子供与性である光起電力素子におい
て、光入射電極にＳｎＯ2またはＳｎＯ2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が達成され
る。
層の整流接合部で光起電力特性が発現し、光入射電極に
接する有機物層が電子供与性である光起電力素子におい
て、光入射電極にＳｎＯ2またはＳｎＯ2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が達成され
る。
【図１】本発明有機光起電力素子の層構成説明図。
【図２】同別の層構成例説明図。
【図３】同さらに別の層構成例説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生野 弘 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコ−内
Claims (1)
- 【請求項１】 透光性光入射電極と背面電極の間に、電
子受容性有機物層と電子供与性有機物層が連続した部分
を含み光入射電極に接する有機物層が電子供与性である
光起電力素子において、該光入射電極がＳｎＯ2または
ＳｎＯ2を主とする材料から構成されていることを特徴
とする有機光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111405A JPH05308144A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 有機光起電力素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111405A JPH05308144A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 有機光起電力素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308144A true JPH05308144A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14560325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111405A Pending JPH05308144A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 有機光起電力素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05308144A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141268A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Shinshu Univ | 光電変換装置、および太陽電池 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111405A patent/JPH05308144A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141268A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Shinshu Univ | 光電変換装置、および太陽電池 |
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