光电转换元件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103890989103890989A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201180074244.9(51)Int.Cl.(22)申请日2011.10.20H01L51/42(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.04.17(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2011/0741242011.10.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/057816JA2013.04.25(71)申请人富士通株式会社地址日本神奈川县(72)发明人百濑悟(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人金世煜苗堃权权利要求书1页利要求书1页说明书12页说明书12页附图5页附图5页(54)发明名称光电转换元件及其制造方法(57)摘要本发明的光电转换元件具备：阳极（2）、阴极（5）、光电转换层（4）和设于阳极与光电转换层之间的含有MoO3的缓冲层（3），上述光电转换层（4）含有聚-[N-9”-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-（4’,7’-二-2-噻吩基2’,1’,3’-苯并噻二唑）]作为p型有机半导体材料且含有富勒烯或富勒烯衍生物作为n型有机半导体材料，光电转换层的与缓冲层相接的区域中的p型有机半导体材料的比率高于光电转换层整体中的p型有机半导体材料的比率，且光电转换层的比与缓冲层相接的区域更靠近阴极侧的区域中的p型有机半导体材料的比率低于光电转换层整体中的p型有机半导体材料的比率。CN103890989ACN10389ACN103890989A权利要求书1/1页1.一种光电转换元件，其特征在于，具备：阳极，阴极，光电转换层，含有聚-[N-9”-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-（4’,7’-二-2-噻吩基2’,1’,3’-苯并噻二唑）]作为p型有机半导体材料且含有富勒烯或富勒烯衍生物作为n型有机半导体材料，和缓冲层，设于所述阳极与所述光电转换层之间并含有MoO3，所述光电转换层的与所述缓冲层相接的区域中的所述p型有机半导体材料的比率高于所述光电转换层整体中的所述p型有机半导体材料的比率，且所述光电转换层的比与所述缓冲层相接的区域更靠近所述阴极侧的区域中的所述p型有机半导体材料的比率低于所述光电转换层整体中的所述p型有机半导体材料的比率。2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于，所述n型有机半导体材料含有选自[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯、富勒烯C60、C70、C84、C60茚双加成物、[6.6]二苯基C62双（丁酸甲酯）、[6.6]二苯基C72双（丁酸甲酯）、[6,6]-苯基-C61丁酸（3-乙基噻吩）酯、1-（3-甲基羰基）丙基-1-噻吩基-[6,6]-亚甲基富勒烯、[6,6]-苯基-C61丁酸（2,5-二溴-3-乙基噻吩）酯中的任一种材料。3.一种光电转换元件的制造方法，其特征在于，在含有MoO3的缓冲层上，涂布含有聚-[N-9”-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-（4’,7’-二-2-噻吩基2’,1’,3’-苯并噻二唑）]作为p型有机半导体材料且含有富勒烯或富勒烯衍生物作为n型有机半导体材料的混合液，在50℃以下使其干燥，形成光电转换层。4.根据权利要求3所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，在涂布所述混合液后的工序中，使涂布的所述混合液干燥。5.根据权利要求3所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，在一个工序中并列进行所述混合液的涂布和干燥。6.根据权利要求3～5中任1项所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，在使所述混合液干燥后，以高于50℃的温度进行热处理。7.根据权利要求3～6中任1项所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，作为所述混合液，使用1种混合液。8.根据权利要求3～7中任1项所述的光电转换元件的制造方法，其特征在于，所述n型有机半导体材料含有选自[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯、富勒烯C60、C70、C84、C60茚双加成物、[6.6]二苯基C62双（丁酸甲酯）、[6.6]二苯基C72双（丁酸甲酯）、[6,6]-苯基-C61丁酸（3-乙基噻吩）酯、1-（3-甲基羰基）丙基-1-噻吩基-[6,6]-亚甲基富勒烯、[6,6]-苯基-C61丁酸（2,5-二溴-3-乙基噻吩）酯中的任一种材料。2CN103890989A说明书1/12页光电转换元件及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及光电转换元件及其制造方法。背景技术[0002]有机薄膜型太阳能电池使用组合p型有机半导体聚合物、和以富勒烯为例的n型有机半导体而成的光电转换层，在通过入射光而产生的激子到