[发明专利]有机光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电转换元件。

背景技术

近年来正在活跃地尝试将有机半导体材料用于有机光电转换元件(有机太阳电池、光传感器等)的活性层中。其中，当使用含有高分子化合物的组合物作为有机半导体材料时，由于可以利用廉价的涂布法制作活性层，因此正在探讨含有含各种高分子化合物的组合物的有机光电转换元件。作为其例子，已知具有含有作为共轭高分子化合物的聚3-己基噻吩和作为富勒烯衍生物的C60PCBM的有机层的有机太阳电池(Advanced Functional Material Vol.13(2003)85p)。

发明内容

但是，上述有机光电转换元件的开放端电压(Voc)并不充分。

本发明的目的在于提供具有高开放端电压的有机光电转换元件。

本发明提供具有至少一方为透明或半透明的一对电极以及在该电极间含有共轭高分子化合物和含硫杂环化合物的有机层，且该含硫杂环化合物具有缩合多环结构或双噻吩结构的有机光电转换元件。

具体实施方式

以下详细地说明本发明。

<含硫杂环化合物>

本发明所使用的含硫杂环化合物具有缩合多环结构或双噻吩结构。

作为具有双噻吩结构的含硫杂环化合物例如可举出式(1)所示的化合物或式(2)所示的化合物。

[式中，多个R¹可相同也可不同，表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基或芳基烷基硫基。这些基团所含的氢原子还可以被氟原子取代。m表示0～10的整数。]

[式中，多个R²可相同也可不同，表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基或芳基烷基硫基。这些基团所含的氢原子还可以被氟原子取代。多个R³可相同也可不同，表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基。这些基团所含的氢原子还可以被氟原子取代。Ar¹和Ar²各自独立地表示亚芳基或具有氮原子的2价杂环基。n1表示1～10的整数、优选表示2～10的整数，n2表示1～3的整数，n3表示1～3的整数。Ar¹存在多个时，它们可相同也可不同，Ar²存在多个时，它们可相同也可不同。]

式(1)中，作为R¹所示卤原子的例子可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。

式(1)中，R¹所示的烷基可以是直链状还可以是支链状，还可以是环烷基，其碳原子数通常为1～20左右。作为烷基的例子可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、3-甲基丁基、正戊基、正己基、2-乙基己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、3，7-二甲基辛基、正月桂基等。上述烷基中的氢原子还可被氟原子取代。作为被氟原子取代的烷基的例子，可举出三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基等。

式(1)中，R¹所示的烷氧基可以是直链状或支链状，还可以是环烷氧基，其碳原子数通常为1～20左右。作为烷氧基的例子可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基、正壬氧基、正癸氧基、3，7-二甲基辛氧基、正月桂基氧基等。上述烷氧基中的氢原子还可被氟原子取代。作为被氟原子取代的烷氧基的例子，可举出三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己基、全氟辛基等。

式(1)中，R¹所示的烷基硫基可以是直链状还可以是支链状，还可以是环烷基硫基，其碳原子数通常为1～20左右。作为烷基硫基的例子可举出甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、异丁基硫基、仲丁基硫基、叔丁基硫基、正戊基硫基、正己基硫基、环己基硫基、正庚基硫基、正辛基硫基、2-乙基己基硫基、正壬基硫基、正癸基硫基、3，7-二甲基辛基硫基、正月桂基硫基等。上述烷基硫基中的氢原子还可被氟原子取代。作为被氟原子取代的烷基硫基的例子，可举出三氟甲基硫基等。