[发明专利]有机光电转换元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电转换元件的制造方法。

背景技术

用于有机太阳能电池、光传感器等的有机光电转换元件由一对电极(阳极和阴极)、和设置于电极间的活性层构成，通过依次依照规定的顺序将上述电极、活性层等层叠而制作。

阳极、活性层通过真空蒸镀法、涂布法等规定的薄膜的形成方法而形成。

例如，已知下述的有机光电转换元件的制造方法：在由金属薄膜构成的阴极上涂布形成活性层，在活性层上将包含聚(3，4-乙撑二氧噻吩)／聚(4-苯乙烯磺酸)(PEDOT／PSS)的溶液涂布成膜而形成阳极(例如参照Thin Solid Films、2005、491号、p.298-300)。

在上述的文献中，作为有机光电转换元件的制造方法之一，公开了在阴极上依次涂布形成活性层、阳极的方法，但是为了提高形成有机光电转换元件时的设计的自由度，还在摸索不同的有机光电转换元件的制造方法。

发明内容

本发明提供一种有机光电转换元件的新的制造方法。

本发明涉及一种有机光电转换元件的制造方法，其中，形成阳极，在上述阳极上形成活性层，在上述活性层上通过涂布法形成阴极。

另外，本发明涉及一种有机光电转换元件的制造方法，其中，在形成上述活性层之后且形成上述阴极之前通过将包含电子输送性材料的涂布液在活性层上涂布成膜而形成功能层。

进而，本发明涉及一种有机光电转换元件的制造方法，其中，上述电子输送性材料是粒子状的氧化锌。

具体实施方式

以下，详细地对本发明进行说明。

利用本发明的制造方法而得的有机光电转换元件是在支撑基板上依次层叠有阳极、活性层、及阴极的结构的有机光电转换元件，阴极通过涂布法形成。

涂布法与真空蒸镀法不同，无需导入真空气氛就可形成薄膜。因此，可认为涂布法是能够将薄膜的形成工序简化且降低制造成本的薄膜的形成方法之一。

一般来说，阳极及阴极中的至少一方由透明或半透明的电极构成。从透明或半透明的电极射入的光在活性层中被后述的受电子性化合物和／或供电子性化合物吸收，由此，可生成电子与空穴结合而得的激子。若该激子在活性层中移动并到达受电子性化合物与供电子性化合物邻接的异质结界面，则电子与空穴因界面中的各自的HOMO能量及LUMO能量的差异而分离，产生能够独立地移动的电荷(电子与空穴)。所产生的电荷通过分别向电极移动而可以作为电能(电流)被取出至外部。

有机光电转换元件通常形成在支撑基板上。支撑基板适合使用的是在制作有机光电转换元件时不发生变化的基板。作为支撑基板，例如可列举出玻璃基板、塑料基板、高分子膜、硅板。在为从透明或不透明的阳极捕获光这种形态的有机光电转换元件的情况下，支撑基板适合使用的是光透射性高的基板。另外，在不透明的基板上制作有机光电转换元件的情况下，由于无法从阳极侧捕获光，所以阴极由透明或半透明的电极构成。通过使用这样的电极，从而即使使用不透明的支撑基板，也能够从设置于支撑基板侧的与阳极相反一侧的阴极捕获光。

阳极可使用导电性的金属氧化物膜、金属薄膜、及包含有机物的导电膜等。具体而言，可使用氧化铟、氧化锌、氧化锡、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide：简称ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide：简称IZO)、金、铂、银、铜、铝、聚苯胺及其衍生物、以及聚噻吩及其衍生物等的薄膜。其中，阳极适合使用ITO、IZO、氧化锡的薄膜。就从阳极捕获光这种构成的有机光电转换元件而言，例如可使用使上述构成阳极的薄膜的膜厚达到透射光的程度的厚度的、透明或半透明的电极作为阳极。

活性层可采用单层的形态、或层叠了多层的形态。单层结构的活性层由含有受电子性化合物及供电子性化合物的层构成。

另外，层叠有多层的结构的活性层例如可由将含有供电子性化合物的第一活性层、和含有受电子性化合物的第二活性层层叠而成的层叠体构成。在这种情况下，第一活性层相对于第二活性层被配置得距离阳极更近。

另外，也可以为隔着中间层而层叠多层活性层的结构。在这种情况下，成为多接合型元件(串联型元件)。在这种情况下，各活性层可以为含有受电子性化合物及供电子性化合物的单层型，也可以为由将含有供电子性化合物的第一活性层、和含有受电子性化合物的第二活性层层叠而得的层叠体构成的层叠型。