[发明专利]有机材料和光电转换元件

说明书

通式(1)表示的有机材料：其中，在通式(1)中，R₁是具有6个以上碳原子但20个以下碳原子的烷基；n为1至3的整数；X1至X4各自为氢原子或氟原子；并且Z为以下通式(2)、(3)或(4)表示的化合物：其中，在通式(2)至(4)中，R₂、R₃和R₄各自为具有6个以上碳原子但20个以下碳原子的烷基；并且Y为氧原子或硫原子。

技术领域

本公开涉及有机材料和光电转换元件。

背景技术

近年来，用于驱动电路的功率变得极低。为即将到来的IoT社会做准备，各种电子部件(如传感器)已能够以非常低的电功率(微瓦级)驱动。作为传感器的利用，传感器对于能量收集元件的应用已被预期是能够原位发电和耗电的自足式能量供应源。在能量收集元件中，光电转换元件已吸引关注，作为能够无论何处只要有光就发电的元件。作为能量收集元件，特别需要能够有效利用室内光(如荧光灯的光和LED灯的光)产生电能的光电转换元件。

已知在光电转换元件的性质中，当光源相同时，短路电流密度与光量成比例。上述趋势也适用于所谓的有机薄膜太阳能电池。已开发出以太阳光作为光源的已知有机薄膜太阳能电池。其中，p型有机半导体的开发已被特别积极地进行。

同时，以室内光作为光源的光电转换元件使用荧光灯或LED灯的光作为目标光，而不是太阳光。因此，需要光电转换元件在荧光灯或LED灯的光下呈现高电流值。由于与太阳光不同，来自荧光灯或LED灯的光仅在可见光区具有光谱，与用于以太阳光作为光源的已知光电转换元件的p型有机半导体的光谱匹配低。因此，光电转换元件具有以下缺点：来自荧光灯或LED灯的光带来的电流值低。因此，需要开发适于来自荧光灯或LED灯的光谱的材料。

具体地，需要光谱短于以太阳光作为光源的p型有机半导体的吸收光谱短的材料。

在NPL 1中，公开了具有相对短的吸收波长的材料，并且公开了在伪太阳光下呈现相对高电流值的有机材料。然而，NPL 1中没有清楚描述低照度下的材料性质。

引用列表

专利文献

[NPL 1]Chem.Sci.,2015,6,4860

发明内容

技术问题

本公开的一个目的是提供可以在非常弱的光(如室内光)下获得高光电转换效率的有机材料。

问题解决方案

根据本公开的一方面，有机材料由以下通式(1)表示。

在通式(1)中，R₁是具有6个以上碳原子但20个以下碳原子的烷基，n为1至3的整数，X1至X4各自为氢原子或氟原子，并且Z为以下通式(2)、(3)或(4)表示的化合物。

在通式(2)至(4)中，R₂、R₃和R₄各自是具有6个以上碳原子但20个以下碳原子的烷基，并且Y为氧原子或硫原子。

发明有利效果

本公开可以提供可以在非常弱的光(如室内光)下获得高光电转换效率的有机材料。

附图说明

[图1]图1是示例根据本公开的光电转换元件的一方面的示意图。

[图2]图2是示例根据本公开的光电转换元件的另一方面的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图描述根据本公开的有机材料和光电转换元件。