[发明专利]光电转换元件在审

专利信息
申请号: 201780075758.3 申请日: 2017-11-27
公开(公告)号: CN110073508A 公开(公告)日: 2019-07-30
发明(设计)人: 松山刚;田中裕二;堀内保;井出陵宏;木野徳重;铃木重代;兼为直道 申请(专利权)人: 株式会社理光
主分类号: H01L51/42 分类号: H01L51/42;H01L51/44;H01L27/30
代理公司: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 张全信;赵蓉民
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 光电转换元件 空穴阻挡层 电子传输层 空穴传输层 第一基板 端子部件 透明电极 空穴传输材料 光敏化合物 第二电极 电子传输 输出 微孔 吸附 半导体 穿透 配置
【说明书】:

提供了一种光电转换元件,其包括第一基板;设置在第一基板上的第一透明电极;设置在第一透明电极上的空穴阻挡层;电子传输层,其设置在空穴阻挡层上并且包括在其表面上吸附光敏化合物的电子传输半导体;空穴传输层,其连接至电子传输层并且包括空穴传输材料;和设置在空穴传输层上的第二电极,其中光电转换元件包括配置为从光电转换元件提取电力的输出提取端子部件,并且输出提取端子部件形成有穿透空穴阻挡层的多个微孔。

技术领域

本公开内容涉及一种光电转换元件。

背景技术

近年来,用于驱动电路的电力变得非常低,并且各种电子部件比如传感器已经能够以非常低的电功率(微瓦级)驱动。此外,随着传感器的使用,期望将传感器应用于能量收集元件作为能够产生和消耗电力的独立电力系统。在这些能量收集元件中,太阳能电池(其是一种光电转换元件)作为能够在只要有光即使是非常弱的光的任何地方产生电力的元件引起关注。

非常弱的光的典型实例包括从LED(发光二极管)发射的光和从荧光灯发射的光。这些类型的光被称为室内光,因为它主要用于室内。室内光的照明度从大约20Lux到大约1000Lux,并且与直射阳光(大约100,000Lux)相比,室内光是非常弱的光。作为能量收集元件,期望的是能够有效地产生电力的元件,特别是用来自荧光灯或LED灯的室内光。

光电转换元件通常包括透明电极、电子传输层、空穴传输层和对电极。作为透明电极的材料,已经使用了氧化铟锡(下文中称为“ITO”),其为实现高透射比和低电阻值这两者的材料。

然而,在染料敏化太阳能电池的情况中,例如在500摄氏度的空气中进行烧制(firing)30分钟,用于形成电子传输半导体的多孔层,该电子传输半导体用作光电转换元件的电子传输层。当在该情况中使用ITO作为第一透明电极时,由于电阻值的增加,太阳能电池的发电性能可能劣化。作为避免上述问题的方法,存在一种方法,其中ITO电极的表面用具有优异的耐热性的掺氟的氧化锡(称为“FTO”)或掺锑的氧化锡(称为“ATO“)包覆(cap)(参见,例如,PTL 1和NPL 1)。

此外,通过使用设置在染料敏化太阳能电池中的透明电极和电子传输层之间的空穴阻挡层作为ITO表面的包覆层(cap layer)以及使用减少反向电子转移的最初预期功能,可以在用于形成电子传输层的多孔层的烧制温度环境中抑制ITO电极的电阻值的增加,同时确保高透射比(参见,例如,PTL 2)。

引用列表

专利文献

[PTL 1]日本专利号4260494

[PTL 2]日本未审查专利申请公开号2004-103374

非专利文献

[NPL 1]Fujikura Technical Journal,No.106(2004)57

发明内容

技术问题

本公开内容的目的是提供一种光电转换元件,其能够提取低电阻的输出电力,而不降低光电转换特性。

解决方案

根据本公开内容的一个方面,光电转换元件包括第一基板,设置在第一基板上的第一透明电极,设置在第一透明电极上的空穴阻挡层,设置在空穴阻挡层上并且包括在其表面上吸附光敏化合物的电子传输半导体的电子传输层,连接到电子传输层并且包括空穴传输材料的空穴传输层,和设置在空穴传输层上的第二电极。该光电转换元件包括配置为从光电转换元件提取电力的输出提取端子部件,并且该输出提取端子部件形成有穿透空穴阻挡层的多个微孔。

本发明的有益效果

本公开内容可以提供一种光电转换元件,其能够提取低电阻的输出电力,而不降低光电转换特性。

附图说明

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