[发明专利]油墨组合物和使用该油墨组合物制造的光电转换元件

说明书

一种油墨组合物，其包含：P型半导体材料、N型半导体材料、以及包含第一溶剂和第二溶剂的2种以上的溶剂，其中，将该油墨组合物包含的全部溶剂设为100重量％时，第一溶剂和第二溶剂的重量的总和为70重量％以上；第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点；第一溶剂的沸点为120℃以上且400℃以下；并且，第一溶剂的氢键汉森溶解度参数H1(MPa^0.5)与第二溶剂的氢键汉森溶解度参数H2(MPa^0.5)处于0.5≤(H2‑H1)≤5.0的关系。

技术领域

本发明涉及油墨组合物和使用该油墨组合物制造的光电转换元件。

背景技术

有机薄膜太阳能电池有可能仅利用涂布工艺即可廉价地进行制造，近年受到关注。利用涂布工艺制作有机薄膜太阳能电池的情况下，已知其具有的活性层通常通过使用包含活性层的构成材料和溶剂的油墨组合物进行成膜由此形成。(专利文献1和专利文献2)

专利文献1：日本特表2013-533606号公报

专利文献2：日本特表2011-500500号公报

发明内容

在有机薄膜太阳能电池中，提高其短路电流密度在提高其光电转换效率上是重要的。然而，即便将使用包含P型半导体材料、N型半导体材料和溶剂的以往的油墨组合物成膜的薄膜用作活性层，也不一定能够得到高的短路电流密度。

本发明的目的在于，提供可得到高的短路电流密度的包含多种溶剂的油墨组合物。另外，本发明的目的在于，提供使用上述油墨组合物制造的光电转换元件。

本发明如下所述。

[1]一种油墨组合物，其包含：P型半导体材料、N型半导体材料、以及包含第一溶剂和第二溶剂的2种以上的溶剂，

其中，

将该油墨组合物包含的全部溶剂设为100重量％时，第一溶剂和第二溶剂的重量的总和为70重量％以上；

第一溶剂的沸点低于第二溶剂的沸点；

第一溶剂的沸点为120℃以上且400℃以下；并且，

第一溶剂的氢键汉森溶解度参数H1(MPa^0.5)与第二溶剂的氢键汉森溶解度参数H2(MPa^0.5)处于0.5≤(H2-H1)≤5.0的关系。

[2]如上述[1]所述的油墨组合物，其中，第一溶剂的重量是在全部溶剂中最大的重量。

[3]如上述[2]所述的油墨组合物，其中，第二溶剂的重量是与第一溶剂的重量相同的量，或者是在全部溶剂中第二大的重量。

[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的油墨组合物，其中，第一溶剂的极性汉森溶解度参数P1(MPa^0.5)与第二溶剂的极性汉森溶解度参数P2(MPa^0.5)处于1.0≤(P2-P1)≤9.0的关系。

[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的油墨组合物，其中，第一溶剂为芳香族烃溶剂。

[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的油墨组合物，其中，第二溶剂为醚溶剂、芳香族烃溶剂、酮溶剂或酯溶剂。

[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的油墨组合物，其中，P型半导体材料为高分子化合物。

[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的油墨组合物，其中，N型半导体材料为富勒烯或富勒烯衍生物。

[9]一种薄膜，其是使用上述[1]～[8]中任一项所述的油墨组合物进行成膜而成的。

[10]一种有机光电转换元件，其中，具有第1电极和第2电极，在所述第1电极和所述第2电极之间具有上述薄膜作为活性层。