[发明专利]光电元件

说明书

技术领域

本发明涉及将光转换成电、或者将电转换成光的光电元件。

背景技术

近年来光电元件被用于光电池、太阳能电池等基于光电转换的发电 元件、有机EL等发光元件、电致彩色发光显示元件、电子纸等光学显 示元件、探测温度·光等的传感器元件等。

对于光电元件的空穴传输层，高的空穴传输特性是必需的。而且对 该空穴传输层而言，界面面积的大小至关重要。该界面是指空穴传输层 与空穴传输层以外的层的界面，是通过来自外部的能量产生空穴并且从 外部注入空穴而起作用的界面。该空穴传输层以往由金属、有机半导体、 无机半导体、导电性高分子、导电性碳等形成。

例如光电转换元件中，用于传输空穴的空穴传输层由聚(3-己基噻 吩)、三苯基二胺(单体、聚合物等)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、酞菁 化合物等有机物而形成。通过这些有机物的空穴传输能力使得光电转换 元件的转换效率不断提高(参照专利文献1～3)。

另外，也报道了：在形成分子元件型太阳能电池的空穴传输层时， 将供电子性分子(供体)和电子接受性分子(受体)化学键合而得到的 结构体在基板上形成薄膜(参照非专利文献1)。

但是，现状是：上述各文献中报道的空穴传输层并不兼具足够的空 穴传输特性和用于作为空穴传输层起作用的足够的界面面积，希望具有 更优异的空穴传输特性和足够宽大的界面的空穴传输层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号2009-088045

专利文献2：日本专利申请公开号2009-065216

专利文献3：日本专利申请公开号2009-054936

非专利文献

非专利文献1：今堀博，福住俊一，“分子太阳能电池的展望”，化 学工业2001年7月号，41页

发明内容

本发明是鉴于上述方面而完成的，目的在于提供具备具有更优异的 空穴传输特性和足够宽大的界面的空穴传输层、转换效率优异的光电元 件。

本发明所涉及的光电元件：具备一对电极、夹在该电极间的电子传 输层及空穴传输层、和电解质溶液，上述空穴传输层具备具有能反复氧 化还原的氧化还原部的第一有机化合物，上述电解质溶液使上述氧化还 原部的还原状态稳定化，上述有机化合物和上述电解质溶液构成第一凝 胶层。

本发明所涉及的光电元件可以具备存在于上述第一凝胶层内的增 感色素。

在本发明所涉及的光电元件中，上述空穴传输层可以含有氮氧自由 基聚合物。

在本发明所涉及的光电元件中，上述电子传输层可以含有选自紫精 (viologen)衍生物、苯氧基衍生物以及醌衍生物中的至少一种化合物。

本发明所涉及的光电元件在照射了5分钟200勒克司的光的时刻的 释放电压A(V)和在该时刻遮蔽光后经过了5分钟的时刻的释放电压 B(V)可以满足下面的关系式。

(B/A)×100≥10

本发明所涉及的光电元件可以是上述电子传输层具备具有能反复 氧化还原的氧化还原部的第二有机化合物，上述第二有机化合物和上述 电解质溶液构成第二凝胶层，上述电子传输层的氧化还原电位比上述空 穴传输层的氧化还原电位高。

本发明所涉及的光电元件可以具备与上述电子传输层和上述空穴 传输层之中的任一个或者两个进行电子转移(electron transfer)反应的 增感色素。

根据本发明，空穴传输层的空穴传输特性提高并且反应界面变宽 广，从而光电元件的转换效率提高。

附图说明

[图1]是表示本发明实施方式的一例的示意剖面图。

[图2]是表示本发明实施方式的其它例子的示意剖面图。

[图3]是表示向由实施例1所得的光电元件照射光、接着遮光时释放 电压变化的测定结果的图表。

[图4]是表示向由比较例1所得的光电元件照射光、接着遮光时释放 电压变化的测定结果的图表。

具体实施方式