[发明专利]电荷传输性薄膜的制造方法

说明书

采用下述电荷传输性薄膜的制造方法，能够有效率地制造可作为给予高光电转换效率的有机光电转换元件的空穴捕集层利用的电荷传输性薄膜，所述电荷传输性薄膜的制造方法是将电荷传输性清漆在基材上涂布，加热到100～180℃以使有机溶剂蒸发，所述电荷传输性清漆包含：电荷传输性物质、包含选自萘磺酸和苯磺酸中的至少一种的电子接受性掺杂剂物质、和有机溶剂。

技术领域

本发明涉及电荷传输性薄膜的制造方法，更详细地说，涉及由使用了包含萘磺酸、苯磺酸的掺杂剂物质的电荷传输性清漆采用涂布法制造电荷传输性薄膜的方法。

背景技术

有机太阳能电池是在活性层、电荷传输物质中使用了有机物的太阳能电池元件，众所周知由M.Gratzel开发的色素增感太阳能电池和由C.W.Tang开发的有机薄膜太阳能电池(非专利文献1、2)。

由于在均为轻质·薄膜、可柔性化的方面、可采用辊到辊生产的方面等具有与现在主流的无机系太阳能电池不同的特长，因此期待着新的市场形成。

其中，由于有机薄膜太阳能电池具有无电解质、无重金属化合物等特长，而且最近UCLA等的小组报道了光电转换效率(以下简称为PCE)为10.6％等原因，受到大量的关注(非专利文献3)。

另一方面，有机薄膜太阳能电池与现有的使用了硅系材料的光电转换元件相比，由于在低照度下也显示高光电转换效率、可进行元件的薄化和像素微细化、能够兼具滤色器的性质等特长，不仅是太阳能电池用途，而且作为以有机CMOS图像传感器为首的光传感器用途也受到了关注(非专利文献4)。以下将有机薄膜太阳能电池一般称为有机光电转换元件(以下也有时简称为OPV)进行记述。

有机光电转换元件包括活性层(光电转换层)、电荷(空穴、电子)捕集层和电极(阳极、阴极)等而构成。

这些中活性层和电荷捕集层一般采用真空蒸镀法形成，对于真空蒸镀法，在批量生产工艺产生的复杂性、装置的高成本化、材料的利用效率等方面存在问题。

由这些方面出发，作为空穴捕集层用的涂布型材料，也有时使用PEDOT/PSS等这样的水分散性高分子有机导电材料，但由于是水分散液，因此存在水分的完全的除去、再吸湿的控制困难、容易使元件的劣化加速这样的问题。

并且，PEDOT/PSS水分散液具有固体成分容易凝聚这样的性质，因此存在容易产生涂布膜的缺陷、容易发生涂布装置的阻塞、腐蚀这样的问题，而且在耐热性的方面也不充分，在批量生产化上留有各种课题。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Nature,vol.353,737-740(1991)

非专利文献2：Appl.Phys.Lett.,Vol.48,183-185(1986)

非专利文献3：Nature Photonics Vol.6,153-161(2012)

非专利文献4：Scientific Reports,Vol.5:7708,1-7(2015)

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供电荷传输性薄膜的制造方法，所述电荷传输性薄膜可作为给予高光电转换效率的有机光电转换元件的空穴捕集层利用。

用于解决课题的手段

本发明人为了实现上述目的而反复深入研究，结果发现：在涂布了电荷传输性清漆后通过在规定范围的烧成温度下形成薄膜，从而防止包含具有升华性、蒸发性的膜构成成分的薄膜的膜减少，同时通过使用低分子量且空间位阻小的萘磺酸和苯磺酸，从而能够有效地进行对于主体材料的掺杂，结果即使使用被掺杂性低的主体材料，也能够得到电荷传输性优异的薄膜，完成了本发明。