1.本发明的实施方式涉及光电变换器件。
背景技术：2.在太阳能电池、发光元件、光传感器等所使用的光电变换器件中，将钙钛矿化合物用作光电变换材料的光电变换组件作为高效且低成本的下一代的光电变换组件而受到期待。例如，关于太阳能电池的效率，在钙钛矿太阳能电池中，有报告称为25.2％，逼近单晶硅太阳能电池的26.1％。作为使用了钙钛矿化合物的组件结构，一般使用例如透明基板、透明电极层、第1中间层、包含钙钛矿化合物的活性层、第2中间层以及对置电极层的层叠体。在光电变换组件的单体中，能够产生的电动势为1v左右，所以为了取出大的电动势(例如100v)，作为将多个光电变换组件进行串联地连接而成的光电变换模块而使用。
3.作为光电变换组件的透明电极，使用了导电性不足的透明导电性氧化物。因此，越增大组件面积，透明电极层的串联电阻分量越增加，将由入射光生成的电荷取出到外部的效率越下降。因而，在透明基板上，将宽度窄的窄条状的光电变换组件排列多个而形成，将邻接的组件间串联地进行连接，从而能够抑制光电变换组件的串联电阻分量的增加。根据这样的点，也可以期待将多个窄条状的光电变换组件串联地进行连接而成的光电变换模块。
4.将多个光电变换组件串联地进行连接而成的光电变换模块例如通过以下所示的方法来制作。首先，使光电变换层成膜于形成有由第1槽(分离槽p1)分离的多个透明电极的透明基板的整个面。根据光电变换组件的设置数，使第2槽(分离槽p2)形成于光电变换层，使透明电极的一部分露出。接着，使作为对置电极的电极膜成膜于透明基板的整个面。根据光电变换组件的设置数，使第3槽(分离槽p3)形成于光电变换层与电极膜的层叠膜，将电极膜分割为多个而形成对置电极。此时，通过将1个组件的对置电极与邻接的组件的透明电极进行电连接，从而邻接的组件彼此串联地电连接。
5.在具有如上所述的结构的光电变换模块中，将钙钛矿化合物用作光电变换材料的光电变换组件具有耐久性低这样的课题。耐久性低成为光电变换组件面向商用化的大的阻碍原因。耐久性项目遍及多个分支，但光电变换组件例如进行利用光照射的动作或者伴随光释放的动作，所以特别是耐光性成为问题。关于包含钙钛矿化合物的光电变换组件的耐光性，钙钛矿化合物自身的耐光性成为问题。即，在光电变换组件中，被照射的光被包含钙钛矿化合物的光电变换层吸收，被激发的电子－空穴对被分离，从各电极流到外部电路。钙钛矿化合物层一般缺陷多，所以光生成的电荷的一部分被缺陷捕捉，构成钙钛矿化合物的钙钛矿离子因由捕捉到的电荷产生的电场而移动。钙钛矿离子进行移动，从而钙钛矿组成分解，在钙钛矿层产生孔、空隙，或者另外移动的离子与中间层、电极反应，从而会使包含钙钛矿化合物的光电变换组件的特性下降。
6.为了抑制钙钛矿离子的移动，防止光电变换组件的特性下降，报告了例如采用采取畸变小的立方晶构造的钙钛矿组成，或者选定具有阻挡效果的中间层以使即使在钙钛矿
层钙钛矿离子移动仍抑制向电极(正极以及负极)的移动的情况等被报告。然而，即使应用实施了这样抑制钙钛矿化合物的光劣化的对策的光电变换组件，在如上所述的将多个光电变换组件串联地进行连接而成的光电变换模块中，有时也未必能够得到足够的光电变换组件的特性下降的抑制效果，无法充分地抑制组件特性的随时间的劣化。因而，作为光电变换模块整体，要求抑制钙钛矿化合物的光劣化所致的特性下降。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本专利第6030176号
10.非专利文献
11.非专利文献1：h.tsai et al.,science,360,67(2018)
12.非专利文献2：t
‑
y.yang et al.,adv.sci.6,1900528(2019)
技术实现要素：13.本发明要解决的课题在于提供能够当将多个光电变换组件串联地进行连接而构成模块时作为模块整体抑制钙钛矿化合物的光劣化所致的特性下降的光电变换器件。
14.实施方式提供一种光电变换器件，具备：基板；第1组件区域，具备设置于所述基板上的第1下部电极、配置于所述第1下部电极上且包含钙钛矿化合物的第1光电变换层以及配置于所述第1光电变换层上的第1上部电极；第2组件区域，具备以与所述第1下部电极邻接的方式设置于所述基板上的第2下部电极、以与所述第1光电变换层邻接的方式配置于所述第2下部电极上且包含钙钛矿化合物的第2光电变换层以及以与所述第1上部电极邻接的方式配置于所述第2光电变换层上的第2上部电极；以及组件间区域，具备以使所述第1下部电极与所述第2下部电极分离的方式设置的第1槽、以使所述第1光电变换层与所述第2光电变换层分离的方式设置于所述第2下部电极上的第2槽、利用埋入于所述第2槽内的导电材料将所述第1上部电极与所述第2下部电极进行电连接的导电部以及以至少使所述第1上部电极与所述第2上部电极分离的方式设置的第3槽，在所述光电变换器件中，包括所述第1下部电极以及所述第2下部电极的所述基板和所述第1上部电极以及所述第2上部电极中的至少一方包含透光性材料，且包含从包括光反射材料、光散射材料以及光吸收材料的群选择的至少1个材料的构件以至少覆盖所述第1槽、所述第2槽以及所述第3槽的所述第1组件区域侧的侧壁的方式配置于所述透光性材料侧。
附图说明
15.图1是示出第1实施方式的光电变换器件的概略结构的剖视图。
16.图2是将图1所示的光电变换器件中的光电变换组件进行放大而示出的剖视图。
17.图3是示出图1所示的光电变换器件的第1以及第2组件区域间所存在的组件间区域的第1例子的剖视图。
18.图4是示出图1所示的光电变换器件的第1以及第2组件区域间所存在的组件间区域的第2例子的剖视图。
19.图5是示出图1所示的光电变换器件的第1以及第2组件区域间所存在的组件间区域的第3例子的剖视图。
20.图6是示出第2实施方式的光电变换器件的概略结构的剖视图。
21.图7是示出图6所示的光电变换器件的第1以及第2组件区域间所存在的组件间区域的第1例子的剖视图。
22.图8是示出图6所示的光电变换器件的第1以及第2组件区域间所存在的组件间区域的第2例子的剖视图。
23.图9是示出图6所示的光电变换器件的第1以及第2组件区域间所存在的组件间区域的第3例子的剖视图。
24.(符号说明)
25.1、21：光电变换器件；2：基板；3、3a、3b、3c：组件区域；4、4a、4b：组件间区域；5、5a、5b、5c：下部电极；6、6a、6b、6c：光电变换层；61：活性层；7、7a、7b、7c：上部电极；8：第1槽；9：第2槽；10：第3槽；11：连接部；12：遮光部；22：绝缘层；23：密封层；24：密封基板。
具体实施方式
26.以下，参照附图，说明实施方式的光电变换器件。此外，在各实施方式中，对实质上相同的结构部位附加相同的符号，有时将其说明省略一部分。附图是示意性的，厚度与平面尺寸的关系、各部分的厚度的比率等有时与现实的情况不同。说明中的上下等表示方向的用语在没有特别明确记载的情况下表示将后述基板的光电变换组件的形成面设为上的情况下的相对的方向，有时与以重力加速度方向为基准的现实的方向不同。
27.(第1实施方式)
28.图1示出了第1实施方式的光电变换器件1的概略结构。图1所示的光电变换器件1具备基板2、设置于基板2上的多个组件区域3(3a、3b、3c)以及存在于这些邻接的组件区域3间的组件间区域4(4a、4b)。构成光电变换组件的组件区域3分别具备依次形成于基板2上的下部电极5(5a、5b、5c)、光电变换层6(6a、6b、6c)以及上部电极7(7a、7b、7c)。在第1实施方式的光电变换器件1中，将透明基板应用于基板2，并且将透明电极应用于下部电极5。
29.应用透明基板2，并且作为下部电极5而使用透明电极，从而能够使光从基板2侧入射到光电变换层6，或者从光电变换层6经由基板2射出光，能够作为太阳能电池、发光元件、光传感器等光电变换器件1发挥功能。在此，说明作为基板2而使用透明基板，作为下部电极5而使用透明电极，并且将上部电极7作为对置电极的例子，但实施方式的光电变换器件并不限于此。如后述第2实施方式所示，能够构成作为上部电极7而使用透明电极，使光从上部电极7入射到光电变换层6，或者从光电变换层6经由上部电极7射出光的光电变换器件1。在该情况下，基板2不限于透明基板，也可以是不透明的基板。进而，也可以将基板2以及下部电极5和上部电极7分别用透光性构件构成。
30.基板2例如包含具有光透射性和绝缘性的材料。作为基板2的构成材料，使用无碱玻璃、石英玻璃、蓝宝石等无机材料、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、液晶聚合物等软性的有机材料。基板2例如既可以是包含无机材料、有机材料的刚性的基板，另外也可以是包含有机材料、极薄的无机材料的柔性的基板。
31.作为透明电极的下部电极5例如包含具有光透射性和导电性的材料。作为下部电极5的构成材料，能够使用氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡(ito)、掺氟氧化锡(fto)、掺镓
氧化锌(gzo)、掺铝氧化锌(azo)、铟－锌氧化物(izo)、铟－镓－锌氧化物(igzo)等导电性金属氧化物材料、如聚(3、4－乙烯二氧噻吩)/聚(4－苯乙烯磺酸)(pedot/pss)那样的导电性高分子材料、石墨烯等碳材料。下部电极5也可以由使用包含铟、锌以及氧化物等的导电性玻璃而形成的氧化锡膜等构成。下部电极5也可以是在能够维持光透射性的范围内包含上述材料的层与包含金、铂、银、铜、钴、镍、铟、铝等金属、包含这些金属的合金的金属层的层叠膜。下部电极5例如通过真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法、cvd法、溶胶法、镀敷法、涂敷法等形成。下部电极5的厚度并不特别限制，但优选为10nm以上且300nm以下，更优选的是30nm以上且150nm以下。
32.光电变换层6如图2所示具有活性层61、配置于下部电极5与活性层61之间的第1中间层62以及配置于活性层61与上部电极7之间的第2中间层63。第1中间层62以及第2中间层63根据需要配置，根据情况，有时也可以将它们中的全部或者一部分除掉。构成光电变换层6的各层61、62、63根据应用光电变换器件1的装置(太阳能电池、发光元件、光传感器等)适当地选择。以下，主要叙述将光电变换器件1用作太阳能电池的情况，但实施方式的光电变换器件1还能够应用于发光元件、光传感器等，根据在该情况下应用的装置适当地选择各层的材料。
33.在实施方式的光电变换器件1中的活性层61，使用表示光电变换特性的钙钛矿化合物。典型的钙钛矿结晶粒子具有用下述式(1)表示的组成，具有3维结晶构造。
34.组成式：abx3…
(1)
35.在式(1)中，a是1价的阳离子，b是2价的阳离子，x是1价的阴离子。关于它们将在后面详述。
36.钙钛矿结晶的构造被分类为从0维构造至3维构造为止的4个种类。具备具有用a2bx4表示的组成的2维构造和具有用abx3表示的组成的3维构造的钙钛矿化合物在得到高效的光电变换材料以及使用了该材料的光电变换器件1的方面是有利的。已知它们中的3维构造的钙钛矿化合物的激发子的束缚能量低，在得到高效的光电变换材料以及光电变换器件1的方面更优选使用。
37.已知在a离子的离子半径大的情况下采用2维构造，在小的情况下采用3维构造。在a离子具有容许因子为t＝0.75～1.1之间的离子半径的情况下，在经验上已知是3维构造的钙钛矿型结晶。容许因子t是用下述式(2)表示的值。作为离子半径，有几个种类，但使用shannon的离子半径。
38.t＝(a离子半径+x离子半径)/
39.{2
1/2
×
(b离子半径+x离子半径)}
…
(2)
40.为了满足上述a离子的条件，作为a离子而使用氨化合物的1价阳离子、金属的1价阳离子以及它们的混合物。在由氨化合物构成a离子的情况下，优选使用甲基铵(ch3nh4)、甲脒(nh2chnh)等有机氨化合物。在由金属构成a离子的情况下，优选使用铯(cs)、铷(rb)、钾(k)、锂(li)、钠(na)等。作为b离子而使用金属的2价阳离子。作为构成b离子的金属元素，优选使用铅(pb)、锡(sn)、镁(mg)等。作为x离子，使用卤元素的1价阴离子。作为构成x离子的卤元素，优选使用碘(i)、溴(br)、氯(cl)等。a、b、x的各离子都并不限定于1个材料，也可以是两种以上的材料的混合物。
41.作为活性层61的形成方法，可举出对上述钙钛矿化合物或者其前体(以下，有时记
载为钙钛矿材料。)进行真空蒸镀的方法、涂敷使钙钛矿材料溶于溶剂后的溶液或者使钙钛矿材料分散到溶剂后的分散液并对其加热及干燥的方法。作为钙钛矿化合物的前体，例如可举出甲基卤化铵与卤化铅或者卤化锡的混合物。活性层61的厚度不被特别限定，但优选为10nm以上且1000nm以下。作为钙钛矿材料的溶液或者分散液所使用的溶剂，例如可举出n，n－二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)、n－甲基－2－吡咯烷酮(nmp)、n，n－二甲基乙酰胺(dma)、丙酮、乙腈等。这些溶剂能够单独或者混合地使用。只要是能够使钙钛矿材料均匀地溶解或者分散的溶剂，就不被特别限制。作为涂敷溶液或者分散液而成膜的方法，可举出旋涂法、浸渍涂层法、铸塑法、棒涂法、辊涂法、线棒涂法、喷涂法、丝网印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、胶印法、凹版胶印法、点胶涂敷法、喷嘴涂层法、毛细管涂层法、喷墨法等，能够单独或者组合这些涂敷法。
42.第1中间层62以及第2中间层63根据需要而设置。在用下部电极5捕获在活性层61产生的电子和空穴中的电子的情况下，第1中间层62包含能够阻碍空穴并选择性地且高效地输送电子的材料。作为当作电子输送层发挥功能的第1中间层62的构成材料，可举出氧化锌、氧化钛、氧化镓等无机材料、聚乙烯亚胺及其衍生物等有机材料、c
60
、c
70
、c
76
、c
78
、c
84
等富勒烯、富勒烯的碳原子中的至少一部分被氧化的氧化富勒烯、如c
60
h
36
、c
70
h
36
那样的氢化富勒烯、富勒烯金属络合物、[6,6]苯基c
61
丁酸甲酯(60pcbm)、[6,6]苯基c71丁酸甲酯(70pcbm)、双茚c
60
(60icba)等富勒烯衍生物等碳材料，不被特别限定。
[0043]
在用下部电极5捕获空穴的情况下，第1中间层62包含能够阻碍电子并选择性地且高效地输送空穴的材料。作为当作空穴输送层发挥功能的第1中间层62的构成材料，可举出氧化镍、氧化铜、氧化钒、氧化钽、氧化钼等无机材料、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔、三苯二胺聚吡咯、聚苯胺以及它们的衍生物、聚乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(pedot:pss)等有机材料，不被特别限定。
[0044]
在用上部电极7捕获在活性层61产生的电子和空穴中的空穴的情况下，第2中间层63包含能够阻碍电子并选择性地且高效地输送空穴的材料。作为空穴输送层发挥功能的第2中间层63的构成材料与作为第1中间层62的空穴输送层的构成材料相同。在用上部电极7捕获电子的情况下，第2中间层63包含能够阻碍空穴并选择性地且高效地输送电子的材料。作为电子输送层发挥功能的第2中间层63的构成材料与作为电子输送层的第1中间层62的构成材料相同。
[0045]
第1中间层62以及第2中间层63例如通过真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法、cvd法、溶胶法、镀敷法、涂敷法等来形成。第1中间层62以及第2中间层63的厚度分别优选为1nm以上且200nm以下。第1中间层62以及第2中间层63分别既可以具有层叠多层的构造，也可以根据目的而应用其它第3中间层。
[0046]
上部电极7作为当作透明电极的下部电极5的对置电极发挥功能。上部电极7具有导电性，根据情况，有时包含具有光透射性的材料。作为上部电极7的构成材料，例如使用如银、金、铝、铜、钛、铂、镍、钴、铁、锰、钨、锆、锡、锌、铟、铬、锂、钠、钾、铷、铯、钙、镁、钡、钐、铽那样的金属、包含这些金属的合金、如ito、铟－锌氧化物(izo)那样的导电性金属氧化物、如pedot:pss那样的导电性高分子、如石墨烯、碳纳米管那样的碳材料等。上部电极7根据所使用的材料，通过适当的方法例如通过如真空蒸镀法、溅射法那样的真空成膜法、溶胶法、涂敷法等形成。上部电极7的厚度并不特别限制，但优选为1nm以上且1μm以下。
[0047]
在第1实施方式的光电变换器件1中，分别存在于邻接的第1组件区域3a与第2组件区域3b之间以及第2组件区域3b与第3组件区域3c之间的组件间区域4a、4b分别具有使邻接的组件区域3间分离的分离槽、将邻接的组件区域3间进行电连接的导电部，还具有阻挡向组件间区域4a、4b的光照射等的遮光部。关于组件间区域4，参照图3至图5，以分别存在于第1组件区域3a与第2组件区域3b之间的组件间区域4a为代表例而主要进行说明。组件间区域4a如图3所示具有使第1下部电极5a与第2下部电极5b分离的第1槽(分离槽p1)8、使第1光电变换层6a与第2光电变换层6b分离的第2槽(分离槽p2)9以及使第1上部电极7a与第2上部电极7b分离的第3槽(分离槽p3)10。
[0048]
第1槽8以从下部电极5a、5b的上表面到达基板2的表面的方式设置，以使第1下部电极5a与第2下部电极5b的邻接的端部间在物理上分离。在第1下部电极5a与第2下部电极5b的邻接的端部间，基板2的表面在第1槽8内露出。在第1槽8内填充第1光电变换层6a的构成材料。在进行构图而形成下部电极5a、5b的情况下，构图得到的下部电极5a、5b间的间隙成为第1槽8。作为下部电极5a、5b的构图法，可举出使用掩模通过溅射法、真空蒸镀法等成膜的方法。下部电极5a、5b也可以通过在使电极膜作为固态膜而形成于基板2上之后，形成第1槽8而进行构图。第1槽8通过机械划线、激光划线等来形成。也可以代替划线而应用在通过溅射法、真空蒸镀法、印刷法等成膜之后，通过光刻法等进行构图的方法。其它层的构图也相同。
[0049]
第2槽9以从光电变换层6a、6b的上表面到达第2下部电极5b的表面的方式设置，以使第1光电变换层6a与第2光电变换层6b的邻接的端部间在物理上分离。第2槽9以与第1槽8的形成位置不重复的方式，设置于从第1槽8向第2组件区域3b侧偏移的位置。在第1光电变换层6a与第2光电变换层6b的邻接的端部间，第2下部电极5b在第2槽9内露出。在第2槽9内，填充第1上部电极7a的构成材料的一部分而形成导电部11，利用导电部11而第1上部电极7a与第2下部电极5b串联地电连接。即，邻接的第1组件区域3a与第2组件区域3b利用导电部11串联地电连接。光电变换层6a、6b通过在使光电变换膜作为固态膜而形成于包括下部电极5a、5b的基板2上之后，形成第2槽8而构图。第2槽9例如通过机械划线、激光划线等来形成。
[0050]
第3槽10如图3所示以从上部电极7a、7b的上表面到达第2下部电极5b的表面的方式设置，以使第1上部电极7a与第2上部电极7b的邻接的端部间在物理上分离。第3槽10也可以如图4所示，以从上部电极7a、7b的上表面到达第2光电变换层6b的方式设置。在第1上部电极7a与第2上部电极7b的邻接的端部间，第2下部电极5b或者第2光电变换层6b的表面在第3槽10内露出。也可以在第3槽10内填充包含绝缘树脂等的密封材料。在进行构图而形成上部电极7a、7b的情况下，构图得到的上部电极7a、7b间的间隙成为第3槽10。在该情况下，第3槽10的形状成为如图4所示的形状。上部电极7a、7b也可以通过在使电极膜作为固态膜而形成于光电变换层6a、6b上之后形成第3槽10而构图。第3槽10例如通过机械划线、激光划线等来形成。在该情况下，根据第3槽10的深度，第3槽10具有如图3所示的形状或者如图4所示的形状。
[0051]
在存在于第1组件区域3a与第2组件区域3b之间的组件间区域4a，以覆盖第1槽8、第2槽9以及第3槽10的第1组件区域3a侧的侧壁的方式，设置有遮光部(遮光构件)12。遮光部12抑制存在于组件间区域4a内的光电变换层6a、6b所包含的钙钛矿化合物的光劣化。在图3中，在基板2的与下部电极5的形成面相反一侧的面(外表面)设置有遮光部12。利用遮光
部12来阻挡向存在于第1槽8内的第1光电变换层6a、存在于第2槽9的两侧的第1以及第2光电变换层6a、6b以及存在于第3槽10的单侧(第1组件区域3a侧)的第2光电变换层6b所包含的钙钛矿化合物的光照射。由此，能够抑制这些光电变换层6a、6b所包含的钙钛矿化合物的光劣化。
[0052]
在此，在以往的光电变换组件中，采用了抑制存在于主要承担光电变换反应的部分(例如，组件区域3)的钙钛矿化合物的光劣化的对策。无法阻挡向该部分的光照射，所以以往对包含钙钛矿化合物的层自身、与其相接的层实施对策。这些对策呈现一定的效果，但本发明者等追求进一步的光劣化抑制而进行了潜心研究以及调查，新发现在以往的未重视的组件间区域4也产生光劣化。组件间区域4占据光电变换器件1的面积比率小，对发电等的贡献极小，所以是不易被关注的部分。通过本发明者等的研究以及调查，可知无法忽略钙钛矿化合物对光劣化的贡献。例如，在包含钙钛矿化合物的太阳能电池以外的太阳能电池例如硅型太阳能电池中，作为光电变换层的硅自身相对于光稳定，所以不发生这样的事态。相对于此，钙钛矿化合物如前所述相对于光不稳定，所以重要的是不仅是组件部(发电部)，在组件间区域也抑制光劣化。
[0053]
在第1实施方式的光电变换器件1中，在包含透光性材料的基板2以及下部电极5侧，以覆盖第1槽8、第2槽9以及第3槽10的第1组件区域3a侧的侧壁的方式设置有遮光部12。由此，能够抑制存在于组件间区域4的钙钛矿化合物的光劣化。在第1实施方式中，对基板2以及下部电极5应用了透光性材料，所以遮光部12设置于基板2侧。在图3中示出了在基板2的外表面设置有遮光部12的状态。遮光部12也可以如图5所示配置于基板2与第1以及第2下部电极5a、5b之间。在该情况下，遮光部12包含绝缘材料。当在基板2的外表面设置遮光部12的情况下，遮光部12也可以包含导电材料以及绝缘材料中的任意材料，根据遮光部12的形成位置适当地选择。
[0054]
遮光部12的形成范围优选以不阻挡向组件区域3的光照射，而阻挡针对存在于组件间区域4的钙钛矿化合物的光照射的方式设定。具体而言，优选以使从遮光部12的第1组件区域3a侧的端部至第1槽8的第1组件区域3a侧的侧壁为止的距离(第1距离d1)成为0.1mm以上且3mm以下的方式，设定遮光部12的形成范围。另外，优选以使从遮光部12的第2组件区域3b侧的端部至第3槽10的第1组件区域3a侧的侧壁为止的距离(第2距离d2)成为0.1mm以上且3mm以下的方式，设定遮光部12的形成范围。第1以及第2距离d1、d2更优选为0.5mm以下。
[0055]
作为遮光部12，应用包含从包括光反射材料、光散射材料以及光吸收材料的群选择的至少1个材料的构件。作为光反射材料，例如可举出金属材料。作为这样的金属材料，使用铝、铝合金、金、银、铜、不锈钢、铬、镍、锌、钛、钽、钼、铬－钼合金、镍－钼合金等。遮光部12不限于板状的构件，也可以是包含金属材料的粉末的树脂膏等涂敷层等。关于遮光部12的形态，只要能够反射光，就并不被特别限定。
[0056]
作为光散射材料，例如可举出金属氧化物材料。作为这样的金属氧化物材料，可举出氧化钛、氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化锆、硫酸钡、硬脂酸钡等。但是，只要能够得到光的散射效果，就也可以应用金属氧化物材料以外的材料。遮光部12不限于板状的构件，也可以是包含金属氧化物材料的粉末的树脂膏等涂敷层等。遮光部12的方式只要能够使光散射，就并不被特别限定。
[0057]
作为光吸收材料，例如可举出着色剂。作为着色剂，可举出黑色着色剂、红色、绿色、蓝色、白色等彩色着色剂。作为黑色着色剂，可举出碳黑、钛黑、黑色氧化铁等黑色系列金属氧化物、硫化铋等金属硫化物等无机颜料、酞菁黑、尼格洛辛、苯胺黑、苝黑等有机颜料。作为彩色着色剂，可举出彩色无机颜料、彩色有机颜料。包含这些着色剂的遮光部12被用作包含着色剂的树脂膏的涂敷层、包含着色剂的树脂体(例如板材)等。
[0058]
作为遮光部12的厚度，优选完全遮挡光的厚度，但也可以是遮挡一部分的光。遮光部12的厚度并不被特别限定，根据遮光部12的形成材料等适当地选择。此外，当在基板2上形成遮光部12的情况下，遮光部12的厚度优选与下部电极5的厚度相同程度，或者比下部电极5的厚度薄。由此，能够在遮光部12以及下部电极5上，作为均匀的连续膜而形成包含钙钛矿化合物的光电变换层6。
[0059]
遮光部12的形成方法只要是能够遮挡向包含钙钛矿化合物的光电变换层6的光照射中的至少一部分的方法，就不被特别限定，根据遮光部12的形成材料适当地选择。遮光部12既可以通过使用了掩模的溅射法、真空蒸镀法等来成膜的方法、在通过溅射法、真空蒸镀法等成膜之后通过光刻法等进行构图的方法、印刷法、喷墨法、转印法、电镀法、无电镀法等膜形成法来形成，也可以将遮光部12的形成材料的板材、薄膜等紧贴而形成。
[0060]
通过在组件间区域4设置遮光部12，能够期待如以下所示的效果。通过以覆盖第1槽8、第2槽9以及第3槽10的第1组件区域3a侧的侧壁的方式，设置遮光部12，从而存在于组件间区域4的钙钛矿化合物的耐光性被改善。不设置遮光部12，而对包含钙钛矿化合物的光电变换1进行光照射时的组件间区域4中的光劣化如下。
[0061]
首先，第1槽(分离槽p1)8中的光劣化如下。入射光被包含钙钛矿化合物的层吸收，发生被激发的电子－空穴对的分离。单方的电荷流经上部电极(对置电极)7，但另一方的电荷因第1槽8而不存在下部电极(透明电极)5，所以存留于第1槽8的与基板2的界面(包含钙钛矿化合物的层侧)附近，基于该存留的电荷的电荷强度变大。由此，构成包含钙钛矿化合物的层的钙钛矿离子进行移动，在包含钙钛矿化合物的层产生孔、空隙。因此，卤素(例如碘)与上部电极7反应，上部电极7发生劣化。
[0062]
在第2槽(分离槽p2)9处，包含钙钛矿化合物的层中的卤素与未被光电变换层6(例如第2中间层63)遮覆的第2槽9中的上部电极7的构成材料反应，上部电极7发生劣化。进而，因光照射而离子移动被促进，从而该反应被加速。在第3槽(分离槽p2)10处，包含不稳定的钙钛矿化合物的层裸露，所以容易发生光劣化。进而，因光照射而离子移动被促进，从而该反应被加速。通过由遮光部12抑制存在于这些组件间区域4的钙钛矿化合物的光劣化，能够抑制包含钙钛矿化合物的光电变换器件1的特性劣化即具有串联地电连接的多个组件区域(光电变换组件)3的光电变换器件1的特性劣化。因而，能够提供能够随时间维持特性的光电变换器件1。
[0063]
(第2实施方式)
[0064]
图6示出了第2实施方式的光电变换器件21的概略结构。图6所示的光电变换器件1具备基板2、设置于基板2上的绝缘层22、设置于绝缘层22上的多个组件区域3(3a、3b、3c)以及存在于这些邻接的组件区域3间的组件间区域4(4a、4b)。构成光电变换组件的组件区域3分别具备在具有绝缘层22的基板2上依次形成的下部电极5(5a、5b、5c)、光电变换层6(6a、6b、6c)以及上部电极7(7a、7b、7c)。在组件区域3以及组件间区域4的上部电极7上，配置有
密封层23以及密封基板24。在第2实施方式的光电变换器件21中，在上部电极7中，应用了透光性材料即透明电极。因此，在密封层23以及密封基板24中，也应用了透光性材料。
[0065]
作为上部电极7而使用透明电极，并且在密封层23、密封基板24中也应用透光性材料，从而能够使光从上部电极7侧入射到光电变换层6，或者从光电变换层6经由上部电极7、密封层23以及密封基板24射出光，能够作为太阳能电池、发光元件、光传感器等光电变换器件21发挥功能。当将透明电极应用于上部电极7时，作为其构成材料而应用与第1实施方式的光电变换器件1中的下部电极5同样的构成材料。光电变换层6的构成材料、构成层等与第1实施方式的光电变换器件1相同。
[0066]
基板2例如既可以包含非光透射性材料，也可以包含光透射性材料。光透射性材料的具体例与在第1实施方式中说明的情况一样。作为非光透射性材料，例如可举出如铝薄片那样的金属薄片、普通的基板所使用的树脂薄片等。树脂薄片的结构例与第1实施方式相同。在由非光透射性材料构成基板2的情况下，如图6所示，在基板2上配置非导电性树脂层等绝缘层22。当将下部电极5作为对置电极时，作为其构成材料，应用与第1实施方式的光电变换器件1中的上部电极7同样的构成材料。
[0067]
当作为上部电极7而使用透明电极时，密封层23保护上部电极7、光电变换层6等。在密封层23中，与普通的电子器件同样地使用透明树脂材料，该材料并不被特别限定。密封基板24也相同，使上部电极7、光电变换层6等作为保护材发挥功能。应用透明基板作为密封基板24，例如使用如pet薄膜那样的透明树脂薄膜。密封基板24的构成材料能够应用与第1实施方式中的基板(透明基板)2同样的材料以及形态。
[0068]
在第2实施方式的光电变换器件21中，分别存在于邻接的第1组件区域3a与第2组件区域3b之间以及第2组件区域3b与第3组件区域3c之间的组件间区域4a、4b与第1实施方式同样地，分别具有使邻接的组件区域3间分离的分离槽8、9、10、将邻接的组件区域3间进行电连接的导电部11，还具有阻挡向组件间区域4a、4b的光照射等的遮光部12。组件间区域4中的第1槽8、第2槽9、第3槽10以及导电部11的结构与第1实施方式相同。
[0069]
设置于组件间区域4的遮光部12以使经由上部电极7、密封层23以及密封基板24照射的光不到达存在于组件间区域4的钙钛矿化合物的方式，设置于上部电极7侧。图7示出了在密封基板24上配置有遮光部12的状态。图8示出了在密封层23与密封基板24之间配置有遮光部12的状态。这些情况下的遮光部12也可以包含导电材料以及绝缘材料中的任意材料。图9示出了以从上部电极7上覆盖第3槽10的组件区域3a侧的侧壁的方式设置有遮光部12的状态。该情况下的遮光部12包含绝缘材料。遮光部12的形成材料、形成范围、厚度、形成方法等的构成优选与第1实施方式相同。
[0070]
在第2实施方式中，也与第1实施方式同样地，利用遮光部12来抑制存在于组件间区域4的钙钛矿化合物的光劣化，从而能够抑制包含钙钛矿化合物的光电变换器件1的特性劣化即具有串联地电连接的多个组件区域(光电变换组件)3的光电变换器件1的特性劣化。因而，通过将多个组件区域(光电变换组件)3串联地进行连接，能够取出大的电动势，并且能够提供能够在提高生成电荷向外部的取出效率的基础上维持经时的特性的光电变换器件21。
[0071]
【实施例】
[0072]
接下来，叙述实施例及其评价结果。
[0073]
(实施例1)
[0074]
在厚度为0.7mm的玻璃基板上，作为透明电极而形成厚度为150nm的多个ito膜，制作出ito基板。ito膜与光电变换组件的设置数对应地形成有8个。即，以与8串联的模块对应的方式形成。对ito基板的表面照射紫外线臭氧(uv－o3)，去除ito基板的表面的有机物污染。接着，对pedot:pss1ml加入纯水1ml，调制出空穴输送层(第1中间层)用的形成溶液。在将该空穴输送层溶液涂敷到ito基板上之后，在大气中在140℃下加热10分钟，去除过剩的溶剂，形成空穴输送层。空穴输送层的膜厚约为50nm。pedot:pss使用了贺利氏株式公司制ai4083(商品名)。
[0075]
接下来，以如下方式调制出钙钛矿材料溶液。作为第1钙钛矿材料溶液，对碘化铅(pbi2)461mg加入二甲基甲酰胺(dmf)0.91ml和二甲基亚砜(dmso)0.09ml而调制出。作为第2钙钛矿材料溶液，对甲基碘化铵(ch3nh3i(mai))900mg加入异丙醇12.33ml而调制出。涂敷第1钙钛矿材料溶液，使pbi2膜成膜。当在氮气环境下对该pbi2膜进行自然干燥之后，当在pbi2膜上涂敷第2钙钛矿材料溶液之后，在氮气环境下在120℃下加热10分钟，去除过剩的溶剂，并且促进pbi2与mai的反应，得到mapbi3膜。mapbi3层的膜厚约为350nm。
[0076]
对60pcbm20mg加入单氯苯1ml，调制出第1电子输送层(第2中间层)的溶液。将该溶液涂敷到钙钛矿层上，在氮气环境下在100℃下加热10分钟，去除过剩的溶剂，使60pcbm层成膜。60pcbm层的膜厚约为100nm。接下来，通过机械划线进行p2划线。作为划线工具，使用了尖端为矩形且宽度为80μm的刀具。用使用了弹簧的悬架机构压接划线工具，与ito膜的长度方向平行地进行扫描，从而进行p2机械划线，刮去60pcbm层、钙钛矿层、空穴输送层层这3层，使ito膜露出。
[0077]
接下来，作为第2电子输送层(第3中间层)，对bcp(2、9－二甲基－4、7－二苯基－1、10－菲咯啉)进行真空蒸镀而成膜。bcp层的膜厚约为20nm。接着，作为对置电极，对ag进行真空蒸镀而成膜。ag层的膜厚约为150nm。bcp层和ag层这两层都使用共同的蒸镀掩模，与光电变换组件的设置数对应地形成有8个。由此，形成有8串联的模块构造。1个光电变换组件的面积约为2.8cm2。
[0078]
针对这样制作出的钙钛矿太阳能电池模块，设置有遮光部。以下，示出该次序。以覆盖与组件间区域(划线部)相当的位置的方式，将厚度为0.3mm的黑色不锈钢板安装于玻璃基板的外侧。不锈钢板的遮光范围以从分离槽p1的左端起0.5mm外侧的位置为起点，设为从分离槽p3的右端至0.5mm外侧为止。作为遮光部即不锈钢板的黑色处理方法，使用了黑色无电解镀镍法。黑色覆膜的膜厚约为10μm。
[0079]
接下来，进行了光照射试验。针对钙钛矿太阳能电池模块，将设定为100mw/cm2的放射强度的金属卤化物灯光照射500h，调查光照射试验前后的效率变化。光照射试验后的钙钛矿太阳能电池模块的效率维持率为58％。
[0080]
(实施例2)
[0081]
除了将遮光部的设置部位从玻璃基板的外侧变更到玻璃基板上以外，制作出与实施例1同样的钙钛矿太阳能电池模块。遮光部的形成次序如下。通过丝网印刷法，将厚度为100nm的碳黑膏涂敷于与组件间区域(划线部)相当的位置。作为遮光部的碳黑膏的遮光范围以从分离槽p1的左端起0.5mm外侧的位置为起点，设为从分离槽p3的右端至0.5mm外侧为止。
[0082]
接下来，进行了光照射试验。针对钙钛矿太阳能电池模块，将设定为100mw/cm2的放射强度的金属卤化物灯光照射500h，调查光照射试验前后的效率变化。光照射试验后的钙钛矿太阳能电池模块的效率维持率为50％。
[0083]
(比较例1)
[0084]
除了未设置遮光部以外，制作出与实施例1同样的钙钛矿太阳能电池模块。接下来，进行了光照射试验。针对钙钛矿太阳能电池模块，将设定为100mw/cm2的放射强度的金属卤化物灯光照射500h，调查光照射试验前后的效率变化。光照射试验后的钙钛矿太阳能电池模块的效率维持率为27％。
[0085]
可知通过如实施例1、2以及比较例1所示设置遮光部，能够得到耐光性被改善的模块。另外，在未设置遮光部的模块中，从分离槽p1至分离槽p3为止的范围变色，但设置有遮光部的模块在从分离槽p1至分离槽p3为止的范围未发现变色。这样，设置遮光部，能够得到耐光性被改善的光电变换模块。
[0086]
此外，说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，未意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够在其它各种方式中实施，能够在不脱离发明的要旨的范围进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于专利权利要求书所记载的发明及与其均等的范围。