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1. WO2015016107 - 光電変換素子および太陽電池

公開番号 WO/2015/016107
公開日 05.02.2015
国際出願番号 PCT/JP2014/069404
国際出願日 23.07.2014
IPC
H01L 51/44 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
51能動部分として有機材料を用い,または能動部分として有機材料と他の材料との組み合わせを用いる固体装置;このような装置またはその部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
42赤外線,可視光,短波長の電磁波,または粒子線輻射に感応に特に適用されるもの;輻射線エネルギーを電気的エネルギーに変換するか,またはこれらの輻射線によって電気的エネルギーを制御するかのどちらかに特に適用されるもの
44装置の細部
H01G 9/20 2006.01
H電気
01基本的電気素子
Gコンデンサ;電解型のコンデンサ,整流器,検波器,開閉装置,感光装置また感温装置
9電解型コンデンサ,整流器,検波器,開閉装置,感光装置または感温装置;その製造方法
20感光装置
H01L 51/46 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
51能動部分として有機材料を用い,または能動部分として有機材料と他の材料との組み合わせを用いる固体装置;このような装置またはその部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
42赤外線,可視光,短波長の電磁波,または粒子線輻射に感応に特に適用されるもの;輻射線エネルギーを電気的エネルギーに変換するか,またはこれらの輻射線によって電気的エネルギーを制御するかのどちらかに特に適用されるもの
46材料の選択
CPC
H01L 2031/0344
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
0248characterised by their semiconductor bodies
0256characterised by the material
0344Organic materials
H01L 31/0324
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
0248characterised by their semiconductor bodies
0256characterised by the material
0264Inorganic materials
032including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
0324comprising only AIVBVI or AIIBIVCVI chalcogenide compounds, e.g. Pb Sn Te
H01L 51/0032
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
51Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
0032Selection of organic semiconducting materials, e.g. organic light sensitive or organic light emitting materials
H01L 51/0056
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
51Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
0032Selection of organic semiconducting materials, e.g. organic light sensitive or organic light emitting materials
005Macromolecular systems with low molecular weight, e.g. cyanine dyes, coumarine dyes, tetrathiafulvalene
0052Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
0056containing six or more rings
H01L 51/0058
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
51Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
0032Selection of organic semiconducting materials, e.g. organic light sensitive or organic light emitting materials
005Macromolecular systems with low molecular weight, e.g. cyanine dyes, coumarine dyes, tetrathiafulvalene
0052Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
0058containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
H01L 51/0059
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
51Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
0032Selection of organic semiconducting materials, e.g. organic light sensitive or organic light emitting materials
005Macromolecular systems with low molecular weight, e.g. cyanine dyes, coumarine dyes, tetrathiafulvalene
0059Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
出願人
  • 富士フイルム株式会社 FUJIFILM CORPORATION [JP/JP]; 東京都港区西麻布2丁目26番30号 26-30, Nishiazabu 2-chome, Minato-ku, Tokyo 1068620, JP
発明者
  • 小林 克 KOBAYASHI Katsumi; JP
  • 佐藤 寛敬 SATO Hirotaka; JP
代理人
  • 小田原 修一 ODAHARA Shuichi; JP
優先権情報
2013-15947631.07.2013JP
2014-14094508.07.2014JP
2014-14711517.07.2014JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT AND SOLAR CELL
(FR) ÉLÉMENT DE CONVERSION PHOTOÉLECTRIQUE ET CELLULE SOLAIRE
(JA) 光電変換素子および太陽電池
要約
(EN)
Provided are: a photoelectric conversion element which has improved photoelectric conversion efficiency and stably exhibits battery performances such as photoelectric conversion efficiency even if produced repeatedly; and a solar cell. A photoelectric conversion element which comprises a first electrode that has a photosensitive layer containing a light absorbent on a conductive supporting body, a second electrode that faces the first electrode and a hole transport layer that is arranged between the first electrode and the second electrode. The light absorbent contains a compound that has a perovskite crystal structure and contains a cation of a group 1 element of the periodic table or a cationic organic group, a cation of a metal atom (M) other than group 1 elements of the periodic table, and an anion of an anionic atom (X). The hole transport layer contains a hole transport material that has an energy level of the highest occupied orbital as obtained by density functional theory calculation within the range of from -4.50 to -5.00 eV. A solar cell which comprises this photoelectric conversion element.
(FR)
La présente invention se rapporte : à un élément de conversion photoélectrique qui présente une meilleure efficacité de conversion photoélectrique et montre de façon stable des performances de batterie telles qu'une efficacité de conversion photoélectrique même si elle est produit de façon répétée ; et à une cellule solaire. Un élément de conversion photoélectrique comprend une première électrode qui comporte une couche photosensible qui contient un élément absorbant la lumière sur un corps de support conducteur, une seconde électrode qui fait face à la première électrode et comporte une couche de transport de trous qui est agencée entre la première électrode et la seconde électrode. L'élément absorbant la lumière contient un composé qui présente une structure cristalline de pérovskite et contient un cation d'un élément du groupe 1 du tableau périodique ou un groupe organique cationique, un cation d'un atome métallique (M) autre que les éléments du groupe 1 du tableau périodique et un anion d'un atome anionique (X). La couche de transport de trous contient un matériau de transport de trous qui présente un niveau d'énergie d'orbitale la plus haute occupée comme cela a été obtenu par un calcul de la théorie de la fonctionnelle de la densité dans la plage allant de -4,50 à -5,00 eV. L'invention porte également sur une cellule solaire qui comprend cet élément de conversion photoélectrique.
(JA)
光電変換効率が向上し、しかも、繰り返し製造しても光電変換効率等の電池性能を安定して発揮する光電変換素子および太陽電池を提供する。光吸収剤を含む感光層を導電性支持体上に有する第一電極と、第一電極に対向する第二電極と、第一電極と第二電極の間に設けられた正孔輸送層とを有する光電変換素子であって、光吸収剤が、周期表第一族元素もしくはカチオン性有機基のカチオン、周期表第一族元素以外の金属原子Mのカチオンおよびアニオン性原子Xのアニオンを有するペロブスカイト型結晶構造を持つ化合物を含み、正孔輸送層が、密度汎関数理論計算による最高被占軌道のエネルギー準位が-4.50~-5.00eVの範囲内である正孔輸送材料を含有する光電変換素子、ならびに、この光電変換素子を有する太陽電池。
国際事務局に記録されている最新の書誌情報