光电转换元件的制作方法

文档序号:3624457阅读:134来源:国知局
专利名称:光电转换元件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种具有含特定高分子化合物的光活性层的光电转换元件。
背景技术
近年来,为了防止地球变暖,要求降低向大气中排出的C02。作为降低(X)2的有效 方法,例如提倡采用在房屋的屋顶上使用pn结型硅系太阳能电池等光电化学电池的太阳 能系统。但是,在所述硅系光电化学电池中使用的单晶硅、多晶硅以及无定形硅,在其制造 过程中需要高温、高真空条件,因此存在价格变昂贵的问题。另一方面,有机薄膜太阳能电池可以省去高温、高真空工序,仅经过涂布工序就能 够廉价地制造出,因此近年来受到了瞩目。作为有机薄膜太阳能电池,已知具有由作为给 电子性化合物的共轭聚合物、和有机受电子性化合物构成的光活性层的有机薄膜太阳能电 池(Applied Physics A 79,31-35 Q004)),所述共轭聚合物具有重复单元(A)和重复单元 (B)0该共轭聚合物的重复单元(A)和重复单元(B)的摩尔比为0.36 0. 33 (Advanced Material 15,988 (2003))
权利要求
1. 一种光电转换元件,其包括至少一个为透明或半透明的一对电极和位于该电极之间 的光活性层,并且所述光活性层含有给电子性化合物和受电子性化合物,该给电子性化合 物或该受电子性化合物是含有以式(I)所示的重复单元的高分子化合物,该高分子化合物 中含有的全部的重复单元中以式(I)所示的重复单元的比率最大,
2.根据权利要求1所述的光电转换元件,其中η和m为1 3的整数。
3.根据权利要求1或2所述的光电转换元件,其中 和\ 为硫原子。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的光电转换元件,其中相对于高分子化合物中 的全部重复单元的总量,以式(I)表示的重复单元的总量超过50%。
5.根据权利要求4所述的光电转换元件,其中相对于高分子化合物中的全部重复单元 的总量,以式(I)表示的重复单元的总量为52%以上。
6.根据权利要求1 4中任意一项所述的光电转换元件,其中相对于高分子化合物中 的全部重复单元的总量,以式(I)表示的重复单元的总量小于100%。
7.根据权利要求6所述的光电转换元件,其中相对于高分子化合物中的全部重复单元 的总量,以式(I)表示的重复单元的总量为98%以下。
8.根据权利要求1 7中任意一项所述的光电转换元件,其中高分子化合物还含有以 式(II)表示的重复单元,
9.根据权利要求8所述的光电转换元件,其中高分子化合物中含有的全部重复单元 中,以式(II)表示的重复单元的比率小于以式⑴表示的重复单元的比率且为第二大。
10.根据权利要求8所述的光电转换元件,其中高分子化合物具有的重复单元仅仅是 以式(I)表示的重复单元和以式(II)表示的重复单元。
11.根据权利要求1 10中任意一项所述的光电转换元件,其中礼、&、1 5和&为氢原子。
12.根据权利要求1 11中任意一项所述的光电转换元件,其中民及R4为氢原子。
13.根据权利要求8 12中任意一项所述的光电转换元件,其中Rltl及R11为烃基。
14.根据权利要求13所述的光电转换元件,其中Rltl及R11为烷基。
15.根据权利要求13或14所述的光电转换元件,其中Rltl具有的碳原子数为12以上 且R11具有的碳原子数为12以上。
16.根据权利要求8 15中任意一项所述的光电转换元件,其中环A以及环B为5 10员环。
17.根据权利要求16所述的光电转换元件,其中环A以及环B为苯环或萘环。
18.根据权利要求1 17中任意一项所述的光电转换元件,其中含有以式(I)表示的 重复单元的高分子化合物为给电子性化合物,受电子性化合物为具有噻吩结构的高分子化 合物。
19.根据权利要求1 17中任意一项所述的光电转换元件,其中受电子性化合物为含 有以式(I)表示的重复单元的高分子化合物,给电子性化合物为具有噻吩结构的高分子化 合物。
20.根据权利要求18或19所述的光电转换元件,其中具有噻吩结构的高分子化合物为 聚噻吩均聚物。
21.—种图像传感器,其含有权利要求1 20中任意一项所述的光电转换元件。
22.—种高分子化合物,其含有以式(I)表示的重复单元,并且该高分子化合物中含有 的全部重复单元中,以式(I)表示的重复单元的比率最大,
23.根据权利要求22所述的高分子化合物,其中η和m为1 3的整数。
24.根据权利要求22或23所述的高分子化合物,X1^X2和\为硫原子。
25.根据权利要求22 M中任意一项所述的高分子化合物,其中相对于高分子化合物 中的全部重复单元的总量,以式(I)表示的重复单元的总量超过50%。
26.根据权利要求25所述的高分子化合物,其中相对于高分子化合物中的全部重复单 元的总量,以式⑴表示的重复单元的总量为52%以上。
27.根据权利要求22 25中任意一项所述的高分子化合物,其中相对于高分子化合物 中的全部重复单元的总量,以式(I)表示的重复单元的总量小于100%。
28.根据权利要求27所述的高分子化合物,其中相对于高分子化合物中的全部重复单 元的总量,以式⑴表示的重复单元的总量为98%以下。
29.根据权利要求22 观中任意一项所述的高分子化合物,其中高分子化合物还含有 以式(II)表示的重复单元,
30.根据权利要求四所述的光电转换元件,其中高分子化合物中含有的全部重复单元 中,以式(II)表示的重复单元的比率小于以式⑴表示的重复单元的比率且为第二大。
31.根据权利要求四所述的光电转换元件,其中高分子化合物具有的重复单元仅仅是 以式(I)表示的重复单元和以式(II)表示的重复单元。
32.根据权利要求22 31中任意一项所述的光电转换元件,其中礼、R2>R5和&为氢 原子。
33.根据权利要求22 32中任意一项所述的光电转换元件,其中民及R4为氢原子。
34.根据权利要求四 33中任意一项所述的光电转换元件,其中Rltl及R11为烃基。
35.根据权利要求34所述的光电转换元件,其中Rltl及R11为烷基。
36.根据权利要求34或35所述的光电转换元件,其中Rltl具有的碳原子数为12以上 且R11具有的碳原子数为12以上。
37.根据权利要求四 36中任意一项所述的光电转换元件,其中环A以及环B为5 10员环。
38.根据权利要求37所述的光电转换元件,其中环A以及环B为苯环或萘环。
全文摘要
一种光电转换元件,其包括至少一个为透明或半透明的一对电极和位于该电极之间的光活性层,并且所述光活性层含有给电子性化合物和受电子性化合物,该给电子性化合物或该受电子性化合物是含有式(I)所示的重复单元的高分子化合物,该高分子化合物中含有的全部重复单元中式(I)所示的重复单元的比率最大。式中,R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或相异,表示氢原子或取代基,另外,R1、R2、R3、R4、R5和R6也可以分别相互连结形成环状结构,X1、X2和X3相同或相异,表示硫原子、氧原子、硒原子、-N(R7)-或-CR8=CR9-,R7、R8和R9相同或相异,表示氢原子或取代基,n和m相同或相异,表示0~5的整数,当R1、R2、R5、R6、X1和X3为多个时,它们相同或相异。
文档编号C08G61/12GK102106013SQ20098012938
公开日2011年6月22日 申请日期2009年8月5日 优先权日2008年8月6日
发明者三宅邦仁, 野口公信 申请人:住友化学株式会社
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