JP2011192916A - Photoelectric conversion element and method of manufacturing the same - Google Patents

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高明 新実
Yuhei Okomi
裕平 尾込
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才華 大坪
Koichiro Iida
宏一朗 飯田
Yanjun Li
延軍 李
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric conversion element which contains a novel organic compound as an electron extraction layer. <P>SOLUTION: The photoelectric conversion element includes at least one pair of electrodes, an active layer, and an electron extraction layer which contains an organic compound expressed by formula (I) where X denotes a bivalent hydrocarbon aromatic group having a substituting group if necessary, and Y<SP>1</SP>and Y<SP>2</SP>denote substituting groups expressed by a formula (II). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子取り出し層にビピリジル骨格及び／又はフェナントロリン骨格を２つ以上有する有機化合物を含有することを特徴とする光電変換素子に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion element comprising an electron extraction layer containing an organic compound having two or more bipyridyl skeletons and / or phenanthroline skeletons.

有機薄膜太陽電池の半導体は高分子塗布系または低分子蒸着系有機半導体層を使用するものが知られており、近年、テトラベンゾポルフィリン（ＢＰ）等を用いた塗布変換系有機半導体層を使用する有機薄膜太陽電池が提案されている（特許文献１）。高分子塗布系有機半導体層としては、ｐ型半導体として可溶性の共役高分子であるポリヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）等、ｎ型半導体としてＰＣＢＭ等のフラーレンの溶解度を高めた誘導体が用いられることが多く、ｐ型とｎ型の分子が共存しているバルクヘテロ層のみで構成されているものが大半である。低分子蒸着系有機半導体層としては、ｐ型半導体にフタロシアニン類、ペンタセン、オリゴチオフェン、ｎ型半導体にＣ６０が用いられることが多く、ｐ−ｎ接合界面にｐ型半導体とｎ型半導体が共存するｉ層を導入したｐ−ｉ−ｎ積層構造で構成されているものもある。塗布変換系有機薄膜太陽電池は低分子蒸着系のものと同様の積層構造で構成されており、ｐ型半導体としてＢＰ等、ｎ型半導体としてフラーレン誘導体等が用いられている。   The semiconductor of the organic thin film solar cell is known to use a polymer coating type or a low molecular vapor deposition type organic semiconductor layer, and in recent years, a coating conversion type organic semiconductor layer using tetrabenzoporphyrin (BP) or the like is used. An organic thin film solar cell has been proposed (Patent Document 1). As the polymer-coated organic semiconductor layer, a polyhexylthiophene (P3HT) that is a conjugated polymer that is soluble as a p-type semiconductor, and a derivative that increases the solubility of fullerene such as PCBM as an n-type semiconductor are often used. Most of them are composed only of a bulk heterolayer in which p-type and n-type molecules coexist. As the low molecular vapor deposition type organic semiconductor layer, phthalocyanines, pentacene, oligothiophene are often used for the p-type semiconductor, and C60 is often used for the n-type semiconductor, and the p-type semiconductor and the n-type semiconductor coexist at the pn junction interface. Some have a p-i-n stacked structure in which an i layer is introduced. The coating conversion organic thin film solar cell has a laminated structure similar to that of a low molecular vapor deposition type, and BP or the like is used as a p-type semiconductor, and fullerene derivatives or the like are used as an n-type semiconductor.

又、有機薄膜太陽電池の構成として、電極と有機半導体層を直接的に接合するのではなく、間にバッファ層を挟むという方法が知られている。有機半導体層のトータル厚みは一般に１００ｎｍ程度と非常に薄いため、透明電極（ＩＴＯ）等の表面が十分に平滑でないため、バッファ層を設けないと短絡してしまう可能性がある。
これまで、バッファ層の1種である電子取り出し層には、２，９−ジメチル−４，７−
ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）やホスフィンオキサイド化合物等の有機化合物を使用する場合（非特許文献１、特許文献２）と、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化チタニア（ＴｉＯｘ）等の無機化合物を使用する場合（非特許文献２、３）が報告されている。 Further, as a configuration of the organic thin film solar cell, there is known a method in which a buffer layer is interposed between electrodes and an organic semiconductor layer instead of directly joining them. Since the total thickness of the organic semiconductor layer is generally very thin, about 100 nm, the surface of the transparent electrode (ITO) or the like is not sufficiently smooth, and there is a possibility of short-circuiting unless a buffer layer is provided.
Until now, 2,9-dimethyl-4,7- has been used as an electron extraction layer, which is a kind of buffer layer.
When organic compounds such as diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP) and phosphine oxide compounds are used (Non-patent Documents 1 and 2), and inorganic compounds such as lithium fluoride (LiF) and titania oxide (TiOx) (Non-Patent Documents 2 and 3) have been reported.

有機化合物材料の電子取り出し層としてＢＣＰを使用した例は、非特許文献１にペンタセンとフラーレン C60を組み合わせた低分子蒸着系有機薄膜太陽電池が報告されている。しかしながら、室温における擬似太陽光照射下で、短時間（約７０分）で電池特性が劣化する問題があり、さらなる改善が必要であった。又、特許文献２には、ホスフィンオキサイド化合物を使った低分子蒸着系有機薄膜太陽電池が報告されている。しかしながら、光電変換特性が悪く、実用化させるには変換効率を向上させる必要があった。   As an example of using BCP as an electron extraction layer of an organic compound material, Non-Patent Document 1 reports a low molecular vapor deposition organic thin-film solar cell in which pentacene and fullerene C60 are combined. However, there is a problem that the battery characteristics deteriorate in a short time (about 70 minutes) under irradiation of simulated sunlight at room temperature, and further improvement is necessary. Patent Document 2 reports a low molecular vapor deposition organic thin film solar cell using a phosphine oxide compound. However, since the photoelectric conversion characteristics are poor, it is necessary to improve the conversion efficiency for practical use.

特開２００８−０１６８３４号公報JP 2008-016834 A 特開２００６−０７３５８３号公報JP 2006-073583 A

Organic Electronics ２００８年, 9巻 p. 656-660Organic Electronics 2008, 9 p. 656-660 Sol. Energy Mater. Sol. Cells ２００５年, 86巻 p. 499-516Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 86, 499-516 Sol. Energy Mater. Sol. Cells ２００８年, 92巻 p. 1476-1482Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92 p. 1476-1482

光電変換素子として実用化をする際には、電子取り出し層として新規な有機化合物を探索する必要がある。   When put into practical use as a photoelectric conversion element, it is necessary to search for a novel organic compound as an electron extraction layer.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、電子取り出し層にビピリジル骨格及び／又はフェナントロリン骨格を２つ以上含む有機化合物を含有することにより、該電子取り出し層を含有する光電変換素子は太陽電池用途として有用であることを見出し、本発明を達成するに至った。
即ち、本発明の要旨は以下のとおりである。
[1] 少なくとも一対の電極、活性層、下記一般式（Ｉ）で表される有機化合物を含有する電子取り出し層を含む光電変換素子。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have included an organic compound containing two or more bipyridyl skeletons and / or phenanthroline skeletons in the electron extraction layer, whereby photoelectric conversion including the electron extraction layer is included. The device was found useful for solar cell applications, and the present invention was achieved.
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A photoelectric conversion element comprising at least a pair of electrodes, an active layer, and an electron extraction layer containing an organic compound represented by the following general formula (I).

Ｘは置換基を有してもよい２価の炭化水素系芳香族基であり、Ｙ１およびＹ２は下記一般式（II）で示される置換基であり、Ｒ１-Ｒ８は、それぞれ独立して水素原子、置換基
を有してもよいＣ１〜Ｃ３０の炭化水素基である。また、(Ｒ１,Ｒ２)、(Ｒ２,Ｒ３)、(
Ｒ３,Ｒ４)、(Ｒ４,Ｒ５)、(Ｒ５,Ｒ６)、(Ｒ６,Ｒ７)、(Ｒ７,Ｒ８)は、お互いに結合し環を形成しても良い。ただし、ピリジン環のいずれかの炭素原子とＸが結合しており、その炭素原子にＲ1−Ｒ8は置換していない。 X is a divalent hydrocarbon-based aromatic group which may have a substituent, Y 1 and Y 2 are substituents represented by the following general formula (II), and R 1 -R 8 are respectively independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group optionally C 1 -C 30 which may have a substituent. Also, (R 1 , R 2 ), (R 2 , R 3 ), (
R 3 , R 4 ), (R 4 , R 5 ), (R 5 , R 6 ), (R 6 , R 7 ), (R 7 , R 8 ) may be bonded to each other to form a ring. good. However, X is bonded to any carbon atom of the pyridine ring, and R 1 -R 8 is not substituted on the carbon atom.

[２] [１]に記載の光電変換素子の製造方法において、該基板、一対の電極、活性層及び電子取り出し層を積層した後に加熱する工程を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。
[３] 加熱する工程の温度が５０〜２８０℃である[２]に記載の光電変換素子の製造方法。 [2] The method for producing a photoelectric conversion element according to [1], comprising a step of heating after laminating the substrate, the pair of electrodes, the active layer, and the electron extraction layer. .
[3] The process for producing a photoelectric conversion element according to [2], wherein the temperature in the heating step is 50 to 280 ° C.

本発明の光電変換素子は、従来技術と比較して、ビピリジル骨格及び／又はフェナントロリン骨格を２つ以上含む有機化合物を用いることにより、光電変換効率が向上する素子を提供する。該化合物のフェナントロリン骨格やビピリジル骨格と電極の相互作用により、電子の取り出し効率が向上することにより、光電変換効率が向上すると考えられる。   The photoelectric conversion element of the present invention provides an element in which the photoelectric conversion efficiency is improved by using an organic compound containing two or more bipyridyl skeletons and / or phenanthroline skeletons as compared with the prior art. It is considered that the photoelectric conversion efficiency is improved by improving the electron extraction efficiency due to the interaction of the electrode with the phenanthroline skeleton or bipyridyl skeleton of the compound.

本発明の一実施形態としての光電変換素子の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the photoelectric conversion element as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the solar cell as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての太陽電池モジュールの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the solar cell module as one Embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明のその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。
＜光電変換素子＞
本発明に係る光電変換素子は、ビピリジル骨格及び／又はフェナントロリン骨格を２つ以上含む有機化合物層を含む電子取り出し層を有する。半導体層、及び電子取り出し層は、電極間に配置されている。図１は一般的な有機薄膜太陽電池に用いられる光電変換素子を表すが，これに限るわけではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and is not specified in these contents unless it exceeds the gist of the present invention.
<Photoelectric conversion element>
The photoelectric conversion element according to the present invention has an electron extraction layer including an organic compound layer including two or more bipyridyl skeletons and / or phenanthroline skeletons. The semiconductor layer and the electron extraction layer are disposed between the electrodes. FIG. 1 shows a photoelectric conversion element used in a general organic thin film solar cell, but is not limited thereto.

＜バッファ層＞
バッファ層としては、正孔取り出し層及び電子取り出し層に分類することができ、それぞれ、活性層とカソードもしくはアノードの間に設けることができる。
＜電子取り出し層＞
本発明に係る電子取り出し層は、下記一般式（Ｉ）で表される有機化合物を含有することを特徴とする。複数の有機化合物を含有しても良いし、複数の有機化合物層を有していても良い。
本発明に係る有機化合物は、下記一般式（Ｉ）で示される。 <Buffer layer>
The buffer layer can be classified into a hole extraction layer and an electron extraction layer, and can be provided between the active layer and the cathode or anode, respectively.
<Electronic extraction layer>
The electron extraction layer according to the present invention contains an organic compound represented by the following general formula (I). A plurality of organic compounds may be contained, or a plurality of organic compound layers may be included.
The organic compound according to the present invention is represented by the following general formula (I).

Ｘは置換基を有してもよい2価の炭化水素系芳香族基である。
炭化水素系芳香族基としては、炭素数６から２０のものが好ましく、これらは単環基に何ら限定されず、縮合多環式炭化水素基、環縮合炭化水素基であってもよい。具体例としては、フェニル基などの単環基、ナルチル基、アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、フェナントリル基、フルオレニル基などの縮合多環式炭化水素基、ビフェニル基、ターフェニル基、ピリジンジフェニル基などの非縮合多環式炭化水素基が上げられる。その中でも好ましくは、フェニル基、ナフチル基、アントリル基やビフェニル基、ターフェニル基である。 X is a divalent hydrocarbon-based aromatic group which may have a substituent.
The hydrocarbon-based aromatic group preferably has 6 to 20 carbon atoms, and is not limited to a monocyclic group, and may be a condensed polycyclic hydrocarbon group or a condensed ring hydrocarbon group. Specific examples include monocyclic groups such as phenyl groups, naphthyl groups, anthryl groups, pyrenyl groups, perylenyl groups, phenanthryl groups, fluorenyl groups and other condensed polycyclic hydrocarbon groups, biphenyl groups, terphenyl groups, and pyridinediphenyl groups. Non-condensed polycyclic hydrocarbon groups such as Among these, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a terphenyl group are preferable.

置換基を有しても良い場合の置換基とは、特に制限はないが、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、アセチル基、スルホニル基、シリル基、ニトリル基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシル基などが挙げられる。その中でも好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基である。   The substituent in the case where it may have a substituent is not particularly limited, but is a halogen atom, hydroxyl group, cyano group, amino group, carboxyl group, carbonyl group, acetyl group, sulfonyl group, silyl group, nitrile group, Examples thereof include an alkyl group, a halogenated alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and an alkoxyl group. Among these, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogenated alkyl group are preferable.

Ｙ1およびＹ２は下記一般式（II）で示されるビピリジル骨格を有する置換基である。
Ｙ１とＹ２は同じであっても、異なってもよい。ただし、ピリジン環のいずれかの炭素原子とＸが結合しており、その炭素原子にＲ1-Ｒ８は置換していない。 Y 1 and Y 2 are substituents having a bipyridyl skeleton represented by the following general formula (II).
Y 1 and Y 2 may be the same or different. However, X is bonded to any carbon atom of the pyridine ring, and R 1 -R 8 is not substituted on the carbon atom.

Ｒ１-Ｒ８は、それぞれ独立して水素原子、置換基を有してもよいＣ１〜Ｃ３０の炭化
水素基である。
Ｃ１〜Ｃ３０の炭化水素基とは、炭素数が１から３０の飽和もしくは不飽和の鎖状炭化水素基もしくは、飽和もしくは不飽和の環式炭化水素である。鎖状炭化水素基の場合、分岐していてもよい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、terｔ−ブチル基、ヘキシル基やドデシル基等の鎖状炭化水素基、ビニ
ル基、アリル基、プロペニル基、エチニル基やプロピニル基等の不飽和炭化水素基、フェニル基やナフチル基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基やｉｓｏ-プロピル基等のＣ１〜Ｃ１０の鎖状炭化水素基
、もしくはフェニル基やナフチル基等の芳香族炭化水素基である。 R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom or a C 1 to C 30 hydrocarbon group which may have a substituent.
The C 1 to C 30 hydrocarbon group is a saturated or unsaturated chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a saturated or unsaturated cyclic hydrocarbon group. In the case of a chain hydrocarbon group, it may be branched. Specifically, a chain hydrocarbon group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, butyl group, tert-butyl group, hexyl group or dodecyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group And an unsaturated hydrocarbon group such as an ethynyl group and a propynyl group, and an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group and a naphthyl group. Preferably, it is a C 1 to C 10 chain hydrocarbon group such as a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group or iso-propyl group, or an aromatic hydrocarbon group such as phenyl group or naphthyl group. .

置換基を有してもよい置換基とは、特に制限はないが、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、アセチル基、スルホニル基、シリル基、ニトリル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基が挙げられる。また、(Ｒ１,Ｒ２)、(Ｒ２,Ｒ３)、(Ｒ３,Ｒ４)、(Ｒ４,Ｒ５)、(Ｒ５,Ｒ６)、(Ｒ６,Ｒ７)、(Ｒ７,Ｒ８)は、お互いに結合し環を形成しても良い。(Ｒ１,Ｒ２)、(Ｒ２,Ｒ３)、(Ｒ３,Ｒ４)、(Ｒ４,Ｒ５)、(Ｒ５,Ｒ６)、(Ｒ６,Ｒ７)、(Ｒ７,Ｒ８)のいずれかでお互いに結合して形成される環構造として好ましくは、ベンゼン環である。(Ｒ１,Ｒ２)、(Ｒ２,
Ｒ３)、(Ｒ３,Ｒ４)、(Ｒ４,Ｒ５)、(Ｒ５,Ｒ６)、(Ｒ６,Ｒ７)、(Ｒ７,Ｒ８)のいずれかでお互いに形成される環構造にはさらに環構造が縮合していても良い。特に好ましくはＲ４とＲ５が単結合で結合してベンゼン環を形成する構造である。この場合、一般式（II）で表わされる基はフェナントロリン骨格を有する基となる。 The substituent which may have a substituent is not particularly limited, but is a halogen atom, hydroxyl group, cyano group, amino group, carboxyl group, carbonyl group, acetyl group, sulfonyl group, silyl group, nitrile group, alkyl group. Alkenyl group, alkynyl group, and alkoxy group. In addition, (R 1 , R 2 ), (R 2 , R 3 ), (R 3 , R 4 ), (R 4 , R 5 ), (R 5 , R 6 ), (R 6 , R 7 ), (R 7 , R 8 ) may be bonded to each other to form a ring. (R 1 , R 2 ), (R 2 , R 3 ), (R 3 , R 4 ), (R 4 , R 5 ), (R 5 , R 6 ), (R 6 , R 7 ), (R 7 and R 8 ) are preferably benzene rings as the ring structure formed by bonding to each other. (R 1 , R 2 ), (R 2 ,
R 3 ), (R 3 , R 4 ), (R 4 , R 5 ), (R 5 , R 6 ), (R 6 , R 7 ), (R 7 , R 8 ) The ring structure may be further condensed with a ring structure. Particularly preferred is a structure in which R 4 and R 5 are bonded by a single bond to form a benzene ring. In this case, the group represented by the general formula (II) is a group having a phenanthroline skeleton.

本発明の有機化合物の具体例として、特段制限されないが、以下の化合物が挙げられる。   Specific examples of the organic compound of the present invention include, but are not limited to, the following compounds.

本発明の有機化合物が電子取り出し層に適している理由は、フェナントロリン骨格やビピリジル骨格は金属と錯体を形成能力があり、１分子中に２つ以上これらの基を有することにより電子取り出し電極との親和性が増し、電子の取り出し効率が上がると考えられる。また、フェナントロリン骨格やビピリジル骨格等のＹを結合するＸの部分は芳香族炭化水素基が望ましい。本化合物を含む電子取り出し層の電極と接している反対側は、ｎ型及び／又はｐ型半導体を含む活性層である。有機半導体は一般的に芳香族炭化水素を含むπ共役型化合物であることからして、Ｘが芳香族炭化水素基であることにより、活性層との親和性も良好になると考えられる。以上により、本化合物を含む電子取り出し層は、この層が接している電子取り出し電極および活性層との親和性が良好になり、電子の取り出し
効率が向上する効果があると考えられる。 The reason why the organic compound of the present invention is suitable for the electron extraction layer is that the phenanthroline skeleton and the bipyridyl skeleton have the ability to form a complex with a metal and have two or more of these groups in one molecule. It is thought that the affinity increases and the electron extraction efficiency increases. In addition, an aromatic hydrocarbon group is desirable for the X portion that binds Y such as a phenanthroline skeleton and a bipyridyl skeleton. The opposite side in contact with the electrode of the electron extraction layer containing the present compound is an active layer containing an n-type and / or p-type semiconductor. Since organic semiconductors are generally π-conjugated compounds containing aromatic hydrocarbons, it is considered that the affinity for the active layer is also improved when X is an aromatic hydrocarbon group. As described above, it is considered that the electron extraction layer containing the present compound has an effect of improving the electron extraction efficiency by improving the affinity with the electron extraction electrode and the active layer in contact with the layer.

電子取り出し層の厚さは、通常０．５ｎｍ以上、より好ましくは１ｎｍ以上、一方、通常１μｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下が望ましい。薄すぎると電子取り出し層としての効果が小さく、厚すぎると直列抵抗となり効率の低下を引き起こす傾向があるからである。
電子取り出し層全体としての厚さは、通常０．１ｎｍ以上、より好ましくは０．２ｎｍ以上、一方、通常１００ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以下が望ましい。薄すぎると効果が小さく、厚すぎると直列抵抗となり効率の低下を引き起こすからである。 The thickness of the electron extraction layer is usually 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, and usually 1 μm or less, more preferably 100 nm or less. This is because if it is too thin, the effect as an electron extraction layer is small, and if it is too thick, it becomes a series resistance and tends to cause a reduction in efficiency.
The thickness of the entire electron extraction layer is usually 0.1 nm or more, more preferably 0.2 nm or more, and usually 100 nm or less, more preferably 60 nm or less. This is because if the thickness is too thin, the effect is small, and if it is too thick, the resistance becomes series resistance and the efficiency is lowered.

該電子取り出し層とカソードとの密着性及び／又は電子取り出し層と活性層との密着性は、耐久性の面で重要である。長時間素子が動作した場合には、温度変化や材料の機械物性の変化などで層にストレスがかかり、密着性が悪い場合には、積層構造がはがれたりして、特性の劣化が引き起こされると考えられる。層間の密着性は、層の表面エネルギーが大きくなるほど高くなると考えられる。   The adhesion between the electron extraction layer and the cathode and / or the adhesion between the electron extraction layer and the active layer is important in terms of durability. When the device is operated for a long time, the layer is stressed due to changes in temperature or mechanical properties of the material.If the adhesion is poor, the laminated structure may be peeled off, resulting in deterioration of characteristics. Conceivable. Interlayer adhesion is considered to increase as the surface energy of the layer increases.

＜正孔取り出し層＞
正孔取り出し層の材料は、特に限定は無く活性層から電極へ正孔の取り出し効率を向上させることが可能な材料であれば特に限定されない。具体的には、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、トリフェニレンジアミンポリピロールおよびポリアニリンなどにスルフォン酸及び／又はヨウ素などのドーピングした導電性ポリマー、アリールアミン等の導電性有機化合物や後述のｐ型半導体等が挙げられる。その中でも、好ましくは、スルフォン酸をドーピングした導電性ポリマーであり、より好ましくは、ポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルフォン酸をドーピングしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳである。また、金、インジウム、銀、パラジウム等の金属等の薄膜も使用することができる。さらに、金属等の薄膜は、単独で形成してもよく、上記の有機材料と組み合わせて用いることもできる。 <Hole extraction layer>
The material of the hole extraction layer is not particularly limited as long as it is a material capable of improving the efficiency of extracting holes from the active layer to the electrode. Specifically, polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, triphenylenediamine polypyrrole, polyaniline and the like doped with a conductive polymer such as sulfonic acid and / or iodine, a conductive organic compound such as arylamine, a p-type semiconductor described later, and the like. . Among them, a conductive polymer doped with sulfonic acid is preferable, and PEDOT / PSS in which a polythiophene derivative is doped with polystyrene sulfonic acid is more preferable. A thin film of metal such as gold, indium, silver or palladium can also be used. Furthermore, a thin film of metal or the like may be formed alone or in combination with the above organic material.

正孔取り出し層の膜厚は特に限定はないが、通常１０ｎｍ以上、好ましくは３０ｎｍ以上、一方、通常２００ｎｍ以下である。薄すぎると均一性が十分ではなく、短絡を起こしやすい傾向がある。
一般的に、透明電極(ＩＴＯ)表面に正孔取り出し層としてポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）が用いられているが、発電効率等の電池特性向上に寄与するものの、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは熱、光に対する安定性が悪く、熱、光照射に伴い構造破壊が生じる。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの分解成分は電子取り出し電極（Ａｌ）側に拡散し、動作の不安定化や短絡を招く可能性がある。作用機構としてはまだ定かではないものの、本願発明の無機化合物及びガラス転移温度(Tg)が80℃以上の有機化合物を含む電子取り出し層が、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの分解成分の電極（Ａｌ）側への移行をブロックすることで耐久性等を向上していることが要因のひとつとして考えられる。 The thickness of the hole extraction layer is not particularly limited, but is usually 10 nm or more, preferably 30 nm or more, and usually 200 nm or less. If it is too thin, the uniformity is not sufficient and a short circuit tends to occur.
In general, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT: PSS) is used as a hole extraction layer on the transparent electrode (ITO) surface. Although it contributes to the improvement of characteristics, PEDOT: PSS has poor stability to heat and light, and structural breakdown occurs with heat and light irradiation. The decomposition component of PEDOT: PSS diffuses to the electron extraction electrode (Al) side and may cause unstable operation and short circuit. Although the mechanism of action is not yet clear, the electron extraction layer containing the inorganic compound of the present invention and an organic compound having a glass transition temperature (Tg) of 80 ° C. or more is applied to the electrode (Al) side of the decomposition component of PEDOT: PSS. One of the factors is considered to be improving durability and the like by blocking the transition.

正孔取り出し層と電子取り出し層とは、１対の電極間に、活性層を挟むように配置される。すなわち、本発明に係る光電変換素子が正孔取り出し層と電子取り出し層の両者を含む場合、電極、正孔取り出し層、活性層、電子取り出し層、電極がこの順に配置されている。本発明に係る光電変換素子が電子取り出し層を含み正孔取り出し層を含まない場合は、電極、活性層、電子取り出し層、電極がこの順に配置されている。正孔取り出し層と電子取り出し層とは積層順序が逆であってもよいし、また正孔取り出し層と電子取り出し層との少なくとも一方が異なる複数の膜により構成されていてもよい。   The hole extraction layer and the electron extraction layer are disposed so as to sandwich the active layer between a pair of electrodes. That is, when the photoelectric conversion element according to the present invention includes both the hole extraction layer and the electron extraction layer, the electrode, the hole extraction layer, the active layer, the electron extraction layer, and the electrode are arranged in this order. When the photoelectric conversion element according to the present invention includes an electron extraction layer and does not include a hole extraction layer, the electrode, the active layer, the electron extraction layer, and the electrode are arranged in this order. The stacking order of the hole extraction layer and the electron extraction layer may be reversed, or at least one of the hole extraction layer and the electron extraction layer may be composed of a plurality of different films.

正孔取り出し層と電子取り出し層との形成方法に制限はない。例えば、昇華性を有する
材料を用いる場合は真空蒸着法等により形成することができる。また、例えば、溶媒に可溶な材料を用いる場合は、スピンコートやインクジェット等の湿式塗布法等により形成することができる。正孔取り出し層に半導体材料を用いる場合は、活性層の低分子化合物と同様に、前駆体を用いて層を形成した後に前駆体を半導体材料に変換してもよい。 There is no restriction | limiting in the formation method of a hole taking-out layer and an electron taking-out layer. For example, when a material having sublimation property is used, it can be formed by a vacuum deposition method or the like. Further, for example, when a material soluble in a solvent is used, it can be formed by a wet coating method such as spin coating or inkjet. When a semiconductor material is used for the hole extraction layer, the precursor may be converted into a semiconductor material after forming the layer using the precursor, similarly to the low-molecular compound of the active layer.

＜電極＞
本発明に係る電極は、光吸収により生じた正孔及び電子を捕集する機能を有するものである。したがって、一対の電極には、正孔の捕集に適した電極（以下、アノードと記載する場合もある）と電子の捕集に適した電極（以下、カソードと記載する場合もある）を用いることが好ましい。１対の電極は、いずれか一方が透光性であればよく、両方が透光性であっても構わない。透光性があるとは、太陽光が４０％以上透過する程度のものである。又、透明電極の太陽光線透過率が７０％以上であることが、透明電極を透過させて活性層に光を到達させるためには、好ましい。なお、光の透過率は、通常の分光光度計で測定可能できる。 <Electrode>
The electrode according to the present invention has a function of collecting holes and electrons generated by light absorption. Therefore, an electrode suitable for collecting holes (hereinafter sometimes referred to as an anode) and an electrode suitable for collecting electrons (hereinafter sometimes referred to as a cathode) are used as the pair of electrodes. It is preferable. Any one of the pair of electrodes may be translucent, and both may be translucent. Translucency means that sunlight passes through 40% or more. In addition, it is preferable that the transparent electrode has a solar ray transmittance of 70% or more in order to allow light to reach the active layer through the transparent electrode. The light transmittance can be measured with a normal spectrophotometer.

正孔の捕集に適した電極(アノード)とは、一般には仕事関数がカソード電極よりも高い値を有する導電性材料で、活性層で発生した正孔をスムーズに取り出す機能を有する電極である。
アノードの材料を挙げると、例えば、酸化ニッケル，酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、インジウムージルコニウム酸化物（ＩＺＯ），酸化チタン、酸化インジウム，酸化亜鉛などの導電性金属酸化物、金、白金、銀、クロム、コバルトなどの金属あるいはその合金が挙げられる。 An electrode (anode) suitable for collecting holes is generally an electroconductive material having a work function higher than that of the cathode electrode, and is an electrode having a function of smoothly extracting holes generated in the active layer. .
Examples of anode materials include conductive metal oxides such as nickel oxide, tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium-zirconium oxide (IZO), titanium oxide, indium oxide, and zinc oxide. , Gold, platinum, silver, chromium, cobalt, and other metals or alloys thereof.

これらの物質は高い仕事関数を有するため、好ましく、さらに、ポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルフォン酸をドーピングしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳで代表されるような導電性高分子材料を積層することができるため、好ましい。このような導電性高分子を積層した場合には、その導電性高分子材料の仕事関数が高いことから、上記のような高い仕事関数の材料でなくとも、ＡｌやＭｇ等のカソードに適した金属も広く用いることが可能である。   Since these substances have a high work function, they are preferable, and further, a conductive polymer material represented by PEDOT / PSS in which a polythiophene derivative is doped with polystyrene sulfonic acid can be laminated. When such a conductive polymer is laminated, since the work function of the conductive polymer material is high, it is suitable for cathodes such as Al and Mg, even if it is not a material having a high work function as described above. Metals can also be widely used.

ポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルフォン酸をドーピングしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳや、ポリピロールおよびポリアニリンなどにヨウ素などのドーピングした導電性高分子材料をアノードの材料として使用することもできる。
また、アノード電極が透明電極である場合には、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫等の透光性がある導電性金属酸化物を用いることが好ましく、特にＩＴＯが好ましい。
アノードの膜厚は特に制限は無いが、１０ｎｍ以上、１０μｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上１μｍ以下、さらに好ましくは、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。薄すぎるとシート抵抗が高くなり、厚すぎると光透過率が低下する。透明電極に用いる場合には、光透過率とシート抵抗を両立する膜厚を選ぶ必要がある。 A PEDOT / PSS in which a polythiophene derivative is doped with polystyrene sulfonic acid, or a conductive polymer material doped with iodine or the like in polypyrrole, polyaniline, or the like can also be used as an anode material.
Further, when the anode electrode is a transparent electrode, it is preferable to use a light-transmitting conductive metal oxide such as ITO, zinc oxide, or tin oxide, and ITO is particularly preferable.
The thickness of the anode is not particularly limited, but is from 10 nm to 10 μm, preferably from 20 nm to 1 μm, and more preferably from 50 nm to 500 nm. If it is too thin, the sheet resistance increases, and if it is too thick, the light transmittance decreases. When used for a transparent electrode, it is necessary to select a film thickness that achieves both light transmittance and sheet resistance.

アノードのシート抵抗は、特段の制限はないが、通常１Ω／□以上、一方、１０００Ω／□以下、好ましくは５００Ω／□以下、さらに好ましくは１００Ω／□以下である。
アノードの形成方法は、蒸着、スパッタ等の真空成膜方法、ナノ粒子や前駆体を含有するインクを塗布して成膜する方法などがある。
電子の捕集に適した電極（カソード）とは、一般には仕事関数がアノード電極よりも高い値を有する導電性材料で、活性層で発生した電子をスムーズに取り出す機能を有する電極であり、本発明の電子取り出し層と隣接することを特徴とする。 The sheet resistance of the anode is not particularly limited, but is usually 1Ω / □ or more, on the other hand, 1000Ω / □ or less, preferably 500Ω / □ or less, more preferably 100Ω / □ or less.
As a method for forming the anode, there are a vacuum film formation method such as vapor deposition and sputtering, and a method of forming a film by applying an ink containing nanoparticles and a precursor.
An electrode (cathode) suitable for collecting electrons is generally a conductive material having a work function higher than that of the anode electrode, and is an electrode having a function of smoothly extracting electrons generated in the active layer. It is characterized by being adjacent to the electron extraction layer of the invention.

カソードの材料を挙げると、例えば、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウムおよび
マグネシウムなどの金属およびその合金、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどの無機塩、酸化ニッケル，酸化アルミニウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような金属酸化物などが挙げられる。これらの材料は低い仕事関数を有する材料のため、好ましい。カソードについてもアノードと同様に、電子取り出し層にチタニアのようなｎ型半導体で導電性を有するものを用いることにより、アノードに適した高い仕事関数を有する材料も用いることができる。電極保護の観点から、アノード材料として好ましくは、白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、カルシウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金である。 Examples of cathode materials include platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium and magnesium, and alloys thereof, lithium fluoride And inorganic salts such as cesium fluoride, metal oxides such as nickel oxide, aluminum oxide, lithium oxide and cesium oxide. These materials are preferred because they have a low work function. As for the cathode, similarly to the anode, a material having a high work function suitable for the anode can be used by using an n-type semiconductor such as titania having conductivity for the electron extraction layer. From the viewpoint of electrode protection, the anode material is preferably a metal such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, calcium and indium, or an alloy using these metals.

カソードの膜厚は特に制限は無いが、１０ｎｍ以上、１０μｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上１μｍ以下、さらに好ましくは、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。透明電極に用いる場合には、光透過率とシート抵抗を両立する膜厚を選ぶ必要がある。薄すぎるとシート抵抗が高くなり、厚すぎると光透過率が低下する。
カソードのシート抵抗は、特に制限は無いが、１０００Ω／□以下、好ましくは５００Ω／□以下、さらに好ましくは１００Ω／□以下。下限に制限は無いが、通常は１Ω／□以上である。 The thickness of the cathode is not particularly limited, but is 10 nm or more and 10 μm or less, preferably 20 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 50 nm or more and 500 nm or less. When used for a transparent electrode, it is necessary to select a film thickness that achieves both light transmittance and sheet resistance. If it is too thin, the sheet resistance increases, and if it is too thick, the light transmittance decreases.
The sheet resistance of the cathode is not particularly limited, but is 1000Ω / □ or less, preferably 500Ω / □ or less, and more preferably 100Ω / □ or less. Although there is no restriction on the lower limit, it is usually 1Ω / □ or more.

カソードの形成方法は、蒸着、スパッタ等の真空成膜方法、ナノ粒子や前駆体を含有するインクを塗布して成膜する方法などがある。
さらに、アノードあるいはカソード電極は２層以上積層してもよく、表面処理により特性（電気特性やぬれ特性等）を改良してもよい。
＜基板＞
本発明に係る光電変換素子は、通常は支持体となる基板を有する。すなわち、基板上に、電極と、活性層、バッファ層とが形成される。基板の材料（基板材料）は本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。基板材料の好適な例を挙げると、石英、ガラス、サファイア、チタニア等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂フィルム、塩化ビニル、ポリエチレン等のポリオレフィン、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン、エポキシ樹脂等の有機材料；紙、合成紙等の紙材料；ステンレス、チタン、アルミニウム等の金属に、絶縁性を付与するために表面をコート或いはラミネートしたもの等の複合材料等が挙げられる。 Examples of the cathode forming method include a vacuum film forming method such as vapor deposition and sputtering, and a method of forming a film by applying an ink containing nanoparticles and a precursor.
Further, two or more anode or cathode electrodes may be laminated, and characteristics (electric characteristics, wetting characteristics, etc.) may be improved by surface treatment.
<Board>
The photoelectric conversion element according to the present invention usually has a substrate serving as a support. That is, an electrode, an active layer, and a buffer layer are formed on the substrate. The material of the substrate (substrate material) is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Preferable examples of the substrate material include inorganic materials such as quartz, glass, sapphire, and titania; polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyimide, nylon, polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, fluorine Resin films, polyolefins such as vinyl chloride and polyethylene, cellulose, polyvinylidene chloride, aramid, polyphenylene sulfide, polyurethane, polycarbonate, polyarylate, polynorbornene, epoxy resin and other organic materials; paper, synthetic paper and other paper materials; stainless steel, Examples thereof include composite materials such as those obtained by coating or laminating a surface of a metal such as titanium or aluminum to impart insulation.

ガラスとしてはソーダガラスや青板ガラスや無アルカリガラスなどが挙げられる。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。
基板の形状に制限はなく、例えば、板、フィルム、シート等の形状を用いることができる。基板の厚みに制限はない。ただし、通常５μｍ以上、中でも２０μｍ以上、また、通常２０ｍｍ以下、中でも１０ｍｍ以下に形成することが好ましい。基板が薄すぎると半導体デバイスの強度が不足する可能性があり、基板が厚すぎるとコストが高くなったり重量が重くなりすぎたりする可能性がある。又、基板がガラスの場合は、薄すぎると機械的強度が低下し，割れやすくなるため，好ましくは０．０１ｍｍ以上。より好ましくは０．１ｍｍ以上がよい。また，厚すぎると重量が重くなるため，好ましくは１ｃｍ以下，０．５ｃｍ以下が好ましい。 Examples of the glass include soda glass, blue plate glass, and alkali-free glass. As for the glass material, alkali-free glass is preferred because it is better that there are fewer ions eluted from the glass.
There is no restriction | limiting in the shape of a board | substrate, For example, shapes, such as a board, a film, a sheet | seat, can be used. There is no limitation on the thickness of the substrate. However, it is preferably 5 μm or more, especially 20 μm or more, and usually 20 mm or less, especially 10 mm or less. If the substrate is too thin, the strength of the semiconductor device may be insufficient, and if the substrate is too thick, the cost may be increased or the weight may be increased. Further, when the substrate is made of glass, if it is too thin, the mechanical strength is lowered and it is easy to break. More preferably, it is 0.1 mm or more. Moreover, since weight will become heavy when too thick, Preferably it is 1 cm or less and 0.5 cm or less.

＜活性層＞
本発明に係る光電変換素子において、活性層にはｐ型半導体と、ｎ型半導体を含む。光電変換素子では、光が活性層に吸収され、ｐ型半導体とｎ型半導体の界面で電気が発生し、発生した電気が電極から取り出される。
活性層の層構成は、ｐ型半導体とｎ型半導体が積層された薄膜積層型、ｐ型半導体とｎ型半導体が混合したバルクヘテロ接合型、薄膜積層型の中間層にｐ型半導体とｎ型半導体が混合した層（ｉ層）を有する構造等が挙げられる。中でも、ｐ型半導体が高分子材料の場合には、ｐ型半導体とｎ型半導体が混合したバルクヘテロ接合型が好ましく、ｐ型半導体が低分子材料の場合には、薄膜積層型の中間層にｐ型半導体とｎ型半導体が混合した層（ｉ層）を有する構造が好ましい。 <Active layer>
In the photoelectric conversion element according to the present invention, the active layer includes a p-type semiconductor and an n-type semiconductor. In the photoelectric conversion element, light is absorbed by the active layer, electricity is generated at the interface between the p-type semiconductor and the n-type semiconductor, and the generated electricity is extracted from the electrode.
The active layer is composed of a thin film stack type in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are stacked, a bulk heterojunction type in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are mixed, and a p-type semiconductor and an n-type semiconductor in an intermediate layer of the thin film stack type. And a structure having a layer (i layer) in which is mixed. In particular, when the p-type semiconductor is a high-molecular material, a bulk heterojunction type in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are mixed is preferable. A structure having a layer (i layer) in which a n-type semiconductor and an n-type semiconductor are mixed is preferable.

本発明に係るｐ型半導体とは、特に限定はないが、低分子材料と高分子材料が挙げられる。低分子系材料として，ナフタセン、ペンタセン、ピレン等の縮合芳香族炭化水素；α−セキシチオフェン等のチオフェン環を４個以上含むオリゴチオフェン類；チオフェン環、ベンゼン環、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環を合計４個以上連結したもの；フタロシアニン化合物及びその金属錯体並びにテトラベンゾポルフィリン等のポルフィリン化合物及びその金属錯体等の大環状化合物なども挙げられる。好ましくは、フタロシアニン化合物及びその金属錯体、もしくはテトラベンゾポルフィリン等のポルフィリン化合物及びその金属錯体である。   The p-type semiconductor according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a low molecular material and a high molecular material. Low molecular weight materials such as condensed aromatic hydrocarbons such as naphthacene, pentacene and pyrene; oligothiophenes containing 4 or more thiophene rings such as α-sexithiophene; thiophene ring, benzene ring, fluorene ring, naphthalene ring, anthracene A ring, a thiazole ring, a thiadiazole ring, a benzothiazole ring having a total of 4 or more linked; a phthalocyanine compound and a metal complex thereof, and a porphyrin compound such as tetrabenzoporphyrin and a macrocycle compound such as a metal complex thereof. A phthalocyanine compound and a metal complex thereof, or a porphyrin compound such as tetrabenzoporphyrin and a metal complex thereof are preferable.

ｐ型半導体の材料として用いられるポルフィリン化合物及びその金属錯体（図中のＱがＣＨ）、フタロシアニン化合物及びその金属錯体（ＱがＮ）としては、例えば、以下のような構造の化合物が挙げられる。   Examples of the porphyrin compound and its metal complex (Q in the figure are Q), the phthalocyanine compound and its metal complex (Q is N) used as a p-type semiconductor material include compounds having the following structures.

ここで、Ｍは金属あるいは２個の水素原子を表し、金属としては、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ等の２価の金属のほか、軸配位子を有する３価以上の金属、例えば、ＴｉＯ、ＶＯ、ＳｎＣｌ２、ＡｌＣｌ、ＩｎＣｌさらには、Ｓｉ等も挙げられる。
Ｙ１〜Ｙ４はそれぞれ独立に、水素原子，もしくは炭素数１−２４のアルキル基である
。炭素数１から２４のアルキル基とは、炭素数が１から２４の飽和もしくは不飽和の鎖状炭化水素基もしくは、飽和もしくは不飽和の環式炭化水素である。その中でも好ましくは炭素数１から１２の飽和もしくは不飽和の鎖状炭化水素基もしくは、飽和もしくは不飽和の環式炭化水素である。 Here, M represents a metal or two hydrogen atoms. As the metal, in addition to a divalent metal such as Cu, Zn, Pb, Mg, Co, Ni, a trivalent or higher metal having an axial ligand. For example, TiO, VO, SnCl2, AlCl, InCl, Si, and the like can also be mentioned.
Y 1 to Y 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 24 carbon atoms is a saturated or unsaturated chain hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms or a saturated or unsaturated cyclic hydrocarbon. Among these, a saturated or unsaturated chain hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a saturated or unsaturated cyclic hydrocarbon is preferable.

フタロシアニン化合物及びその金属錯体の中でも、好ましくは、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン、銅フタロシアニン錯体、亜鉛フタロシアニン錯体、チタンフタロシアニンオキシド錯体、マグネシウムフタロシアニン錯体、鉛フタロシアニン錯体、銅４，４’，４’’，４’’’−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン錯体であり、より好ましくは、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン、銅フタロシアニン錯体である。なお、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。   Among the phthalocyanine compounds and metal complexes thereof, 29H, 31H-phthalocyanine, copper phthalocyanine complex, zinc phthalocyanine complex, titanium phthalocyanine oxide complex, magnesium phthalocyanine complex, lead phthalocyanine complex, copper 4,4 ′, 4 ″, 4 '' '-Tetraaza-29H, 31H-phthalocyanine complex, more preferably 29H, 31H-phthalocyanine, copper phthalocyanine complex. In addition, the above kind of compound or a mixture of plural kinds of compounds may be used.

ポルフィリン化合物及びその金属錯体の中でも、好ましくは、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンコバルト（ＩＩ）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（ＩＩ）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン亜鉛（ＩＩ）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンバナジウム（ＩＶ）オキシド、５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンであり、好ましくは、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンである。なお、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。   Among the porphyrin compounds and metal complexes thereof, 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine, 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine cobalt (II), 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine copper (II), 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine zinc (II), 5,10,15,20- Tetraphenyl-21H, 23H-porphine vanadium (IV) oxide, 5,10,15,20-tetra (4-pyridyl) -21H, 23H-porphine, preferably 5,10,15,20-tetraphenyl -21H, 23H-porphine. In addition, the above kind of compound or a mixture of plural kinds of compounds may be used.

なお、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。低分子材料は、蒸着法によって製膜したり、半導体化合物前駆体を塗布後、半導体に変換することで製膜する方法がある。
本発明に係る半導体化合物前駆体とは、半導体化合物前駆体に対して例えば過熱や光照射等の外的刺激を与えることにより、半導体化合物前駆体の化学構造が変化し、半導体化合物に変換されるものである。 In addition, the above kind of compound or a mixture of plural kinds of compounds may be used. Low molecular weight materials include film formation by vapor deposition or film formation by applying a semiconductor compound precursor and then converting it to a semiconductor.
The semiconductor compound precursor according to the present invention is converted into a semiconductor compound by changing the chemical structure of the semiconductor compound precursor by applying an external stimulus such as overheating or light irradiation to the semiconductor compound precursor. Is.

また、本発明に係る半導体化合物前駆体は、成膜性に優れるものが好ましい。特に、塗布法を適用できるようにするためには、当該半導体化合物前駆体自体が液状で塗布可能であるか、当該半導体化合物前駆体が何らかの溶媒に対して溶解性が高く溶液として塗布可能であることが好ましい。溶解性の好適な範囲をあげると、半導体化合物前駆体の溶媒に対する溶解性は、通常０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１重量％以上である。   Further, the semiconductor compound precursor according to the present invention is preferably excellent in film formability. In particular, in order to be able to apply the coating method, the semiconductor compound precursor itself can be applied in a liquid state, or the semiconductor compound precursor can be applied as a solution with high solubility in some solvent. It is preferable. If the suitable range of solubility is raised, the solubility with respect to the solvent of a semiconductor compound precursor will be 0.1 weight% or more normally, Preferably it is 0.5 weight% or more, More preferably, it is 1 weight% or more.

溶媒の種類としては、半導体前駆体化合物を均一に溶解あるいは分散できるものであれば特に限定されないが、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素類；メタノール、エタノール、プロパノールなどの低級アルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチルなどのエステル類；クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン炭化水素類；エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類等が挙げられる。その中でも好ましくは、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素類やクロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン炭化水素類である。   The type of the solvent is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve or disperse the semiconductor precursor compound. For example, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, isooctane, nonane, decane; toluene, xylene Aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and orthodichlorobenzene; lower alcohols such as methanol, ethanol and propanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate, butyl acetate and methyl lactate Halogen hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene; ethers such as ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane; dimethylformamide, dimethylacetate Amides such as amides. Among these, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, chlorobenzene and orthodichlorobenzene, and halogen hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, trichloroethane and trichloroethylene are preferable.

さらに、本発明に係る半導体化合物前駆体は、容易に半導体化合物に変換できることが
好ましい。後述する半導体化合物前駆体から半導体化合物への変換工程において、どのような外的な刺激を半導体前躯体に与えるかは任意であるが、通常は、熱処理、光処理などを行なう。好ましくは、熱処理である。この場合には、半導体化合物前駆体の骨格の一部に逆ディールス・アルダー反応によって脱離可能な所定の溶媒に対する親溶媒性の基を有するものが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the semiconductor compound precursor according to the present invention can be easily converted into a semiconductor compound. In the step of converting a semiconductor compound precursor to a semiconductor compound, which will be described later, what kind of external stimulus is given to the semiconductor precursor is arbitrary, but usually heat treatment, light treatment, etc. are performed. Preferably, it is heat treatment. In this case, it is preferable that a part of the skeleton of the semiconductor compound precursor has a solvophilic group with respect to a predetermined solvent that can be eliminated by a reverse Diels-Alder reaction.

また、本発明に係る半導体化合物前駆体は、変換工程を経て、高い収率で半導体化合物に変換されることが好ましい。この際、半導体化合物前駆体から変換して得られる半導体化合物の収率は有機光電変換素子の性能を損なわない限り任意である。収率の好適な範囲をあげると、半導体化合物前躯体から得られる半導体化合物の収率は高いほど好ましく、通常９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上、より好ましくは９９モル％以上である。   Moreover, it is preferable that the semiconductor compound precursor which concerns on this invention is converted into a semiconductor compound with a high yield through a conversion process. Under the present circumstances, the yield of the semiconductor compound obtained by converting from a semiconductor compound precursor is arbitrary unless the performance of an organic photoelectric conversion element is impaired. If the suitable range of a yield is raised, the yield of the semiconductor compound obtained from a semiconductor compound precursor is so preferable that it is high, and is 90 mol% or more normally, Preferably it is 95 mol% or more, More preferably, it is 99 mol% or more.

本発明に係る半導体化合物前駆体として、上記特徴を有していれば特段に制限はないが、具体的な半導体化合物前駆体としては、特開２００７−３２４５８７に記載の化合物が用いられうる。その中でも、好ましい例としては、下記式（III）で表わされる化合物が
挙げられる。 The semiconductor compound precursor according to the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described characteristics, but as a specific semiconductor compound precursor, a compound described in JP-A-2007-324587 can be used. Among them, preferable examples include compounds represented by the following formula (III).

式（III）において、Ｘ1及びＸ2の少なくとも一方はπ共役した２価の芳香族環を形成
する基を表わし、Ｚ1−Ｚ2は熱または光により脱離可能な基であって、Ｚ1−Ｚ2が脱離して得られるπ共役化合物が顔料分子となるものを表わす。また、Ｘ1及びＸ2のうちπ共役した２価の芳香族環を形成する基でないものは、置換又は無置換のエテニレン基を表わす。
式（III）で表わされる化合物は、下記化学反応式に示すように熱又は光によりＺ1−Ｚ2が脱離して、平面性の高いπ共役化合物を生成する。この生成されたπ共役化合物が本
発明に係る半導体化合物である。本発明においては、この半導体化合物が半導体特性を示すことが好ましい。 In the formula (III), at least one of X 1 and X 2 represents a group that forms a π-conjugated divalent aromatic ring, Z 1 -Z 2 is a group that can be removed by heat or light, The π-conjugated compound obtained by elimination of Z 1 -Z 2 represents a pigment molecule. Further, X 1 and X 2 which are not a group forming a π-conjugated divalent aromatic ring represent a substituted or unsubstituted ethenylene group.
In the compound represented by the formula (III), Z 1 -Z 2 is eliminated by heat or light as shown in the following chemical reaction formula to form a π-conjugated compound having high planarity. This produced π-conjugated compound is a semiconductor compound according to the present invention. In the present invention, the semiconductor compound preferably exhibits semiconductor characteristics.

式（III）で表わされる化合物の例としては、以下のものが挙げられる。なお、ｔ−Ｂ
ｕはｔ−ブチル基を表わす。Ｍは、２価の金属原子、又は、３価以上の金属と他の原子とが結合した原子団を表わす。 Examples of the compound represented by the formula (III) include the following. T-B
u represents a t-butyl group. M represents a divalent metal atom or an atomic group in which a trivalent or higher metal and another atom are bonded.

例えば、上記半導体化合物前駆体を変換する具体例としては、以下のものが挙げられる。   For example, specific examples of converting the semiconductor compound precursor include the following.

高分子材料として、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリチエニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリアニリン等の共役ポリマー半導体；アルキル置換されたオリゴチオフェン等のポリマー半導体も挙げられる。これらは、有機溶媒に可溶な半導体であり、有機太陽電池素子の製造プロセスにおいて塗布法を使用できるため、好ましい。なお、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。   Examples of the polymer material include conjugated polymer semiconductors such as polythiophene, polyfluorene, polythienylene vinylene, polyacetylene, and polyaniline; and polymer semiconductors such as alkyl-substituted oligothiophene. These are semiconductors that are soluble in an organic solvent, and are preferable because a coating method can be used in the manufacturing process of an organic solar cell element. In addition, the above kind of compound or a mixture of plural kinds of compounds may be used.

ｐ型半導体としてはポルフィリン化合物及び／又はポリマー半導体を用いることが望ましい。
本発明に係るｎ型半導体とは、ｎ型半導体としては、具体的にはフラーレン化合物、８−ヒドロキシキノリンアルミニウムに代表されるキノリノール誘導体金属錯体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸ジイミドなどの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、ターピリジン金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体、ペリノン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジン誘導体、アントラセン、ピレン、ナフタセン、ペンタセンなど縮合多環芳香族の全フッ化物、単層カーボンナノチューブ、ポリキノリン、ポリピリジン、ポリアニリン、ポリ(ベンゾビスイミダゾベンゾフェナ
ントロリン)、ホウ素ポリマー、シアノ置換されたポリフェニレンビニレン等が挙げられ
る。その中でも好ましくは、フラーレン化合物である。これらを一種又は二種以上含んでも良い。 It is desirable to use a porphyrin compound and / or a polymer semiconductor as the p-type semiconductor.
The n-type semiconductor according to the present invention is specifically an n-type semiconductor such as a fullerene compound, a quinolinol derivative metal complex typified by 8-hydroxyquinoline aluminum, naphthalene tetracarboxylic acid diimide, and perylene tetracarboxylic acid diimide. Fused ring tetracarboxylic acid diimides, terpyridine metal complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, perinone derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, aldazine derivatives, bisstyryl Derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, quinoxaline derivatives, benzoquinoline derivatives, bipyridine derivatives, anthracene, pyrene, naphthacene, pentacene, etc. All fluorides case polycyclic aromatic, single-walled carbon nanotubes, polyquinoline, polypyridine, polyaniline, poly (benzo-bis-imidazo benzo phenanthroline), boron polymer, cyano-substituted polyphenylene vinylene, and the like. Among them, a fullerene compound is preferable. One or more of these may be included.

本発明のフラーレン化合物としては、一般式(IV), (Ｖ), (VI)及び(VII)で示されるフ
ラーレン化合物が好ましい。 As the fullerene compound of the present invention, fullerene compounds represented by the general formulas (IV), (V), (VI) and (VII) are preferable.

式中、ＦＬＮとは、閉殻構造を有する炭素クラスターであるフラーレンを表わす。フラーレンの炭素数は、通常６０ 〜 １ ３ ０ の偶数であれば何でも良い。フラーレンとし
ては、例えば、Ｃ6 0 、Ｃ 7 0 、Ｃ 7 6 、Ｃ 7 8 、Ｃ 8 2 、Ｃ 8 4 、Ｃ 9 0 、Ｃ 9
4 、Ｃ 9 6 及びこれらよりも多くの炭素を有する高次の炭素クラスターなどが挙げられる。その中でも、Ｃ 6 0 もしくはＣ7 0 が好ましい。フラーレンとしては、一部のフラ
ーレン環上の炭素―炭素結合が切れていても良い。又、一部の炭素原子が、他の原子に置き換えられていても良い。さらに、金属原子、非金属原子あるいはこれらから構成される原子団をフラーレンケージ内に内包していても良い。 In the formula, FLN represents fullerene which is a carbon cluster having a closed shell structure. The carbon number of fullerene is not limited as long as it is usually an even number of 60 to 1 3 0. The fullerene, for example, C 6 0, C 7 0 , C 7 6, C 7 8, C 8 2, C 8 4, C 9 0, C 9
4, such as C 9 6 and higher carbon cluster having a number of carbon than these. Among these, C 60 or C 70 is preferable. As fullerenes, carbon-carbon bonds on some fullerene rings may be broken. Some carbon atoms may be replaced with other atoms. Furthermore, a metal atom, a non-metal atom, or an atomic group composed of these may be included in the fullerene cage.

ａ、ｂ、ｃ、ｄは整数であり、通常ａ、ｂ、ｃ、ｄの合計が１〜5であり、好ましくは
１〜3である。(IV), (Ｖ), (VI), (VII)中の付加基は、フラーレン骨格中の同一の五員環もしくは六員環に付加される。ｅは１〜８の整数である。ｅとして好ましくは１以上４以下の整数であり、さらに好ましくは１以上２以下の整数である。
一般式(IV)中のＲ９は置換基を有していても良い炭素数１〜１４のアルキル基、置換基を有しても良い炭素数１〜１４のアルコキシ基、置換基を有していても良い芳香族基である。アルキル基として好ましくは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基もしくはイソブチル基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基である。アルコキシ基として好ましくは、炭素数１〜１０のアルコキシ基であり、さらに好ましくは炭素数１〜６のアルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。芳香族基は、炭素数３〜１０の芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基であり、好ましくはフェニル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基であり、さらに好ましくはフェニル基、チエニル基である。上記アルキル基に置換しても良い置換基とは、ハロゲン原子又はシリル基である。置換しても良いハロゲン原子として好ましくはフッ素原子である。置換しても良いシリル基とは、ジアリールアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、トリアリールシリル基、トリアルキルシリル基であり、好ましくは、ジアルキルアリールシリル基であり、さらに好ましくは、ジメチルアリールシリル基である。 a, b, c and d are integers, and the sum of a, b, c and d is usually 1 to 5, preferably 1 to 3. The additional group in (IV), (V), (VI), (VII) is added to the same 5-membered ring or 6-membered ring in the fullerene skeleton. e is an integer of 1-8. e is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2.
R 9 in the general formula (IV) has an optionally substituted alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and a substituent. An aromatic group that may be present. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group or an isobutyl group, particularly preferably a methyl group, An ethyl group. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group. The aromatic group is an aromatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group, preferably a phenyl group, a thienyl group, a furyl group, or a pyridyl group, more preferably a phenyl group or a thienyl group. is there. The substituent which may be substituted on the alkyl group is a halogen atom or a silyl group. The halogen atom that may be substituted is preferably a fluorine atom. The silyl group that may be substituted is a diarylalkylsilyl group, a dialkylarylsilyl group, a triarylsilyl group, or a trialkylsilyl group, preferably a dialkylarylsilyl group, more preferably a dimethylarylsilyl group. It is.

一般式(Ｖ)中のＲ１０〜Ｒ１２は各々独立した置換基を表し、水素原子、炭素数１〜１４のアルキル基、炭素数１〜１４のフッ化アルキル基、置換基を有していても良い芳香族基である。アルキル基として好ましくは、炭素数１〜１０のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基である。フッ化アルキル基として好ましくは、パーフルオロオクチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロブチル基である。芳香族基は、炭素数３〜１０の芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基であり、好ましくはフェニル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基であり、さらに好ましくはフェニル基、チエニル基である。芳香族基が有していても良い置換基は、フッ素原子、炭素数１〜１４のアルキル基あるいはフッ化アルキル基あるいはアルコキシ基、炭素数３〜１０の芳香族基であり、好ましくはフッ素原子あるいは炭素数１〜１４のアルコキシ基であり、さらに好ましくはメトキシ基、ｎ−ブトキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基である。芳香族基が置換基を有する場合、その数に限定は無いが、好ましくは１〜３であり、より好ましくは１である。芳香族基が置換基を複数有する場合、その置換基の種類は異なっていても良いが、好ましくは同一である。 R < 10 > -R < 12 > in general formula (V) represents an independent substituent, respectively, and has a hydrogen atom, a C1-C14 alkyl group, a C1-C14 fluorinated alkyl group, and a substituent. May be an aromatic group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, or an n-hexyl group. It is a group. The fluorinated alkyl group is preferably a perfluorooctyl group, a perfluorohexyl group, or a perfluorobutyl group. The aromatic group is an aromatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group, preferably a phenyl group, a thienyl group, a furyl group, or a pyridyl group, more preferably a phenyl group or a thienyl group. is there. The substituent that the aromatic group may have is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a fluorinated alkyl group or an alkoxy group, and an aromatic group having 3 to 10 carbon atoms, preferably a fluorine atom. Or it is a C1-C14 alkoxy group, More preferably, they are a methoxy group, n-butoxy group, and 2-ethylhexyloxy group. When the aromatic group has a substituent, the number is not limited, but is preferably 1 to 3, and more preferably 1. When the aromatic group has a plurality of substituents, the types of the substituents may be different, but are preferably the same.

一般式(VI)中のＲ１３〜Ｒ１７は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜１４のアルキル基あるいは置換基を有していても良い芳香族基である。アルキル基として好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ヘキシル基、オクチル基であり、より好ましくはメチル基である。芳香族基は、炭素数３〜１０の芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基であり、好ましくはフェニル基、ピリジル基であり、さらに好ましくはフェニル基である。芳香族基が有して良い置換基として特に限定は無いが、好ましくはフッ素原子、炭素数１〜１４のアルキル基、炭素数１〜１４のフッ化アルキル基、炭素数１〜１４のアルコキシ基であり、さらに好ましくは炭素数１〜１４のアルコキシ基であり、さらに好ましくはメトキシ基である。置換基を有する場合、その数に限定は無いが、好ましくは１〜３であり、より好ましくは１である。置換基の種類は異なっていても良いが、好ましくは同一である。 R 13 to R 17 in the general formula (VI) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, or an aromatic group which may have a substituent. The alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-hexyl group, or an octyl group, and more preferably a methyl group. The aromatic group is an aromatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group, preferably a phenyl group or a pyridyl group, and more preferably a phenyl group. Although there is no limitation in particular as a substituent which an aromatic group may have, Preferably it is a fluorine atom, a C1-C14 alkyl group, a C1-C14 fluorinated alkyl group, and a C1-C14 alkoxy group. More preferably, it is a C1-C14 alkoxy group, More preferably, it is a methoxy group. When it has a substituent, there is no limitation in the number, However, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1. The types of substituents may be different but are preferably the same.

一般式(VI)中のＡｒ１は、置換基を有していても良い炭素数３〜１０の芳香族炭化水
素基あるいは芳香族複素環基であり、好ましくはフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基，ピリミジル基、キノリル基、キノキサリル基であり、さらに好ましくはフェニル基、チエニル基、フリル基である。有していても良い置換基として限定は無いが、好ましくはフッ素原子、炭素数１〜１４のアルキル基、フッ化アルキル基、アルコキシ基、エステル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基であり、さらに好ましくはフッ素原子、アルコキシ基、エステル基、アリールカルボニル基であり、さらに好ましくはメトキシ基、メチルエステル基、ｎ−ブチルエステル基、ベンゾイル基である。置換基を有する場合、その数に限定は無いが、好ましくは１〜３であり、より好ましくは１〜２である。置換基が複数の場合、その種類は異なっていても良いが、好ましくは同一である。 Ar 1 in the general formula (VI) is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group having 3 to 10 carbon atoms, preferably a phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group. , Thienyl group, furyl group, pyridyl group, pyrimidyl group, quinolyl group and quinoxalyl group, more preferably phenyl group, thienyl group and furyl group. The substituent that may be present is not limited, but is preferably a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a fluorinated alkyl group, an alkoxy group, an ester group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, Preferred are a fluorine atom, an alkoxy group, an ester group and an arylcarbonyl group, and more preferred are a methoxy group, a methyl ester group, an n-butyl ester group and a benzoyl group. When it has a substituent, although there is no limitation in the number, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1-2. When there are a plurality of substituents, the types may be different but are preferably the same.

一般式(VI)中のＲ１８〜Ｒ２１は各々独立して、水素原子、酸素原子、硫黄原子、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いアミノ基、あるいは置換基を有しても良いアルコキシ基である。Ｒ１８もしくはＲ１９とＲ２０もしくはＲ２１との間で、あるいは、Ｒ１８もしくはＲ１９とＲ２０もしくはＲ２１のいずれか一方と（VI）の骨格を形成する炭素原子との間で結合し環を形成しても良い。環を形成する場合における構造は、例えば、芳香族基が縮合したビシクロ構造である一般式（VIII）で示すことができる。一般式（VIII）中におけるfはcと同様であり、Ｘは、酸素原子、硫黄原子、メチル基やエチル基等の炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよいアミノ基、メトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシル基あるいは炭素数1〜５の炭化水素基もしくは炭素数３〜１
０の芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基で置換されていてもよい炭素数1又は２の
アルキレン基又はフェニレン基等のアリーレン基である。 R 18 to R 21 in the general formula (VI) are each independently a hydrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, an alkyl group which may have a substituent, an amino group which may have a substituent, or An alkoxy group which may have a substituent. Bonded between R 18 or R 19 and R 20 or R 21 , or between R 18 or R 19 and one of R 20 or R 21 and the carbon atom forming the skeleton of (VI) A ring may be formed. The structure in the case of forming a ring can be represented by, for example, general formula (VIII) which is a bicyclo structure in which an aromatic group is condensed. In general formula (VIII), f is the same as c, and X is an amino group, methoxy which may be substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group. A C1-C6 alkoxyl group, a C1-C5 hydrocarbon group, or a C3-C1 group
An arylene group such as a C 1 or C 2 alkylene group or a phenylene group which may be substituted with a 0 aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group;

一般式(VII)中のＲ２２〜Ｒ２３は各々独立して、水素原子、アルコキシカルボニル基
、置換基を有していても良い炭素数１〜１４のアルキル基、あるいは置換基を有していても良い芳香族基である。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、炭素数１〜１２の炭化水素基あるいはフッ化アルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜１２の炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ヘキシル基、オクチル基、２-プロピルペンチル基、２−エチルヘキシル基
、２-エチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基であり、さらに好ましく
はメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ヘキシル基である。 R 22 to R 23 in the general formula (VII) each independently have a hydrogen atom, an alkoxycarbonyl group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, or a substituent. May be an aromatic group.
The alkoxy group in the alkoxycarbonyl group is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a fluorinated alkyl group, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, n -Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-hexyl group, octyl group, 2-propylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexylmethyl group, benzyl group, more preferably Are a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and an n-hexyl group.

アルキル基として好ましくは、炭素数１〜８の直鎖アルキル基であり、より好ましくはｎ−プロピル基である。アルキル基が有しても良い置換基に特に限定は無いが、好ましくはアルコキシカルボニル基である。アルコキシカルボニル基のアルコキシ基は、炭素数１〜１４の炭化水素基あるいはフッ化アルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１４の炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、
ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ヘキシル基、オクチル基、２-プロピルペンチル基、
２−エチルヘキシル基、２-エチルヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基で
あり、さらに好ましくはメチル基、ｎ−ブチル基である。 The alkyl group is preferably a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably an n-propyl group. There is no particular limitation on the substituent that the alkyl group may have, but an alkoxycarbonyl group is preferred. The alkoxy group of the alkoxycarbonyl group is a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms or a fluorinated alkyl group, preferably a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, n- Propyl group, isopropyl group,
n-butyl group, isobutyl group, n-hexyl group, octyl group, 2-propylpentyl group,
2-ethylhexyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexylmethyl group and benzyl group, more preferably methyl group and n-butyl group.

芳香族基は、炭素数３〜１０の芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基であり、好ましくはフェニル基、ビフェニル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基であり、さらに好ましくはフェニル基、チエニル基である。芳香族基が有していても良い置換基として、好ましくは炭素数１〜１４のアルキル基、炭素数１〜１４のフッ化アルキル基、炭素数１〜１４のアルコキシ基であり、さらに好ましくは炭素数１〜１４のアルコキシ基であり、さらに好ましくはメトキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基である。置換基を有する場合、その数に限定は無いが、好ましくは１〜３であり、より好ましくは１である。置換基の種類は異なっていても同一でも良く、好ましくは同一である。   The aromatic group is an aromatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group, preferably a phenyl group, a biphenyl group, a thienyl group, a furyl group, or a pyridyl group, more preferably a phenyl group, Thienyl group. The substituent that the aromatic group may have is preferably an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and more preferably It is a C1-C14 alkoxy group, More preferably, they are a methoxy group and 2-ethylhexyloxy group. When it has a substituent, there is no limitation in the number, However, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1. The types of substituents may be different or the same, preferably the same.

一般式（VII）の構造として好ましくは、Ｒ２２、Ｒ２３が共にアルコキシカルボニル
基であるか、Ｒ２２、Ｒ２３が共に芳香族基であるか、Ｒ２２が芳香族基で、かつＲ２３が３−（アルコキシカルボニル）プロピル基である。
なお、フラーレン化合物としては、上記一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。 Preferably, as the structure of the general formula (VII), R 22 and R 23 are both alkoxycarbonyl groups, R 22 and R 23 are both aromatic groups, R 22 is an aromatic group, and R 23 Is a 3- (alkoxycarbonyl) propyl group.
In addition, as a fullerene compound, the said 1 type compound or the mixture of multiple types of compound may be sufficient.

フラーレン化合物は、塗布法を適用できるようにするためには、当該フラーレン化合物自体が液状で塗布可能であるか、当該半導体化合物前駆体が何らかの溶媒に対して溶解性が高く溶液として塗布可能であることが好ましい。溶解性の好適な範囲をあげると、２５℃でのトルエンに対する溶解度が、通常０．１重量％以上、好ましくは０．４重量％以上、より好ましくは０．７重量％以上である。溶解度が小さすぎると、フラーレン化合物の分散安定性が低下し、凝集、沈降、分離等を起こしやすくなるため好ましくない。   In order for the fullerene compound to be applicable to the coating method, the fullerene compound itself can be applied in a liquid state, or the semiconductor compound precursor can be applied as a solution with high solubility in some solvent. It is preferable. As a preferable range of solubility, the solubility in toluene at 25 ° C. is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.4% by weight or more, more preferably 0.7% by weight or more. If the solubility is too low, the dispersion stability of the fullerene compound is lowered, and aggregation, sedimentation, separation, and the like are likely to occur.

活性層の作成方法としては、特段に制限はないが、塗布法が好ましい。塗布法については、以下の任意の方法で行うことができる。例えば、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法などが挙げられる。   A method for forming the active layer is not particularly limited, but a coating method is preferable. The coating method can be performed by any of the following methods. Examples include reverse roll coating, gravure coating, kiss coating, roll brushing, spray coating, air knife coating, wire barber coating, pipe doctor method, impregnation / coating method, curtain coating method and the like.

活性層の膜厚は特に限定されないが、１０ｎｍ未満では均一性が十分ではなく、短絡を起こしやすいという問題が生じる。他方、活性層の厚さが１０００ｎｍを超えると内部抵抗が大きくなり、また電極間の距離が離れて電荷の拡散が悪くなる問題が生じるため、好ましくない。そこで、活性層の膜厚は１０〜１０００ｎｍが好ましく、５０〜２００ｎｍがさらに好ましい。   The thickness of the active layer is not particularly limited, but if it is less than 10 nm, there is a problem that uniformity is not sufficient and a short circuit is likely to occur. On the other hand, if the thickness of the active layer exceeds 1000 nm, the internal resistance increases, and the problem arises that the distance between the electrodes is increased and the charge diffusion becomes worse, which is not preferable. Therefore, the thickness of the active layer is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 50 to 200 nm.

＜光電変換素子の製造方法＞
[概要]
本発明の光電変換素子の製造方法は、特段の制限はないが、基板、前記基板上に形成された、少なくとも一対の電極、電極間に形成された半導体層及び特定の化合物を含有する電子取り出し層を備えた光電変換素子の製造方法において、該光電変換素子の基板、一対の電極、半導体層及び電子取り出し層を全て積層した後に加熱する工程を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法にある。 <Method for producing photoelectric conversion element>
[Overview]
The method for producing a photoelectric conversion element of the present invention is not particularly limited, but an electron extraction containing a substrate, at least a pair of electrodes formed on the substrate, a semiconductor layer formed between the electrodes, and a specific compound is provided. In the manufacturing method of the photoelectric conversion element provided with the layer, The manufacturing method of the photoelectric conversion element characterized by including the process heated after laminating | stacking all the board | substrates, a pair of electrodes, a semiconductor layer, and an electron taking-out layer of this photoelectric conversion element, It is in.

基板、一対の電極、活性層及び電子取り出し層の製造方法については、特段の制限はないが、上記のそれぞれの項目に記載の方法を使用し得る。
基板、一対の電極、活性層及び電子取り出し層を全て積層した光電変換素子を加熱する工程（アニール処理工程と記載することもある）とは、当該光電変換素子を通常５０℃以
上、好ましくは８０℃以上、一方、通常２８０℃以下、好ましくは２５０℃以下の温度範囲において，加熱することが好ましい。該アニール処理工程の温度が低すぎると、電子取り出し層と電極及び／又は電子取り出し層と半導体層の密着性を向上の効果が十分に得られず、該アニール処理工程の温度が高すぎると、有機活性層の化合物が熱分解してしまう可能性がある。なお、温度操作については上記範囲内で段階的に加熱してもよい。 Although there is no special limitation about the manufacturing method of a board | substrate, a pair of electrode, an active layer, and an electronic taking-out layer, the method as described in each said item can be used.
The step of heating the photoelectric conversion element in which the substrate, the pair of electrodes, the active layer, and the electron extraction layer are all laminated (sometimes referred to as an annealing treatment step) means that the photoelectric conversion element is usually 50 ° C. or higher, preferably 80 It is preferable to heat in the temperature range of 280 ° C. or higher, usually 280 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower. If the temperature of the annealing process is too low, the effect of improving the adhesion between the electron extraction layer and the electrode and / or the electron extraction layer and the semiconductor layer cannot be sufficiently obtained, and if the temperature of the annealing process is too high, There is a possibility that the compound of the organic active layer is thermally decomposed. In addition, about temperature operation, you may heat in steps within the said range.

加熱する時間としては、通常１分以上、好ましくは３分以上、一方、通常３時間以下、好ましくは１時間以下である。該アニール処理は太陽電池性能のパラメーターである開放電圧、短絡電流、およびフィルファクターが一定の値になったところで終了させることが好ましい。また、該アニール処理の雰囲気は常圧下で不活性ガス雰囲気で実施することが好ましい。   The heating time is usually 1 minute or longer, preferably 3 minutes or longer, and usually 3 hours or shorter, preferably 1 hour or shorter. The annealing treatment is preferably terminated when the open circuit voltage, the short circuit current, and the fill factor, which are parameters of the solar cell performance, reach constant values. Further, it is preferable to carry out the annealing treatment in an inert gas atmosphere under normal pressure.

該アニール処理工程により，電子取り出し層と電極及び／又は電子取り出し層と有機活性層の密着性を向上させることで、光電変換素子の熱安定性や耐久性等が向上する効果とともに、有機活性層の自己組織化が促進される効果が得られる。
加熱する方法としては、ホットプレート等の熱源に当該光電変換素子を載せても良いし、オーブン等の加熱雰囲気下に当該光電変換素子を入れても良い。又、バッチ式であっても連続方式であっても構わない。 The annealing step improves the adhesion between the electron extraction layer and the electrode and / or the electron extraction layer and the organic active layer, thereby improving the thermal stability and durability of the photoelectric conversion element, as well as the organic active layer. The effect of promoting self-organization is obtained.
As a method for heating, the photoelectric conversion element may be placed on a heat source such as a hot plate, or the photoelectric conversion element may be put in a heating atmosphere such as an oven. Further, it may be a batch type or a continuous type.

（太陽電池モジュール）
本発明の光電変換素子は、太陽電池素子として薄膜太陽電池として使用されることが好ましい。
図２は本発明の一実施形態としての薄膜太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。図２に示すように、本実施形態の薄膜太陽電池１４は、耐候性保護フィルム１と、紫外線カットフィルム２と、ガスバリアフィルム３と、ゲッター材フィルム４と、封止材５と、太陽電池素子６と、封止材７と、ゲッター材フィルム８と、ガスバリアフィルム９と、バックシート１０とをこの順に備え、更に、耐候性保護フィルム１とバックシート１０の縁部をシールするシール材１１を備えている。そして、耐候性保護フィルム１が形成された側（図中下方）から光が照射されて、太陽電池素子６が発電するようになっている。なお、後述するバックシート１０としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム８及び／又はガスバリアフィルム９を用いなくてもよい。 (Solar cell module)
It is preferable that the photoelectric conversion element of this invention is used as a thin film solar cell as a solar cell element.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a thin film solar cell as one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the thin film solar cell 14 of this embodiment includes a weather-resistant protective film 1, an ultraviolet cut film 2, a gas barrier film 3, a getter material film 4, a sealing material 5, and a solar cell element. 6, a sealing material 7, a getter material film 8, a gas barrier film 9, and a back sheet 10 in this order, and further a sealing material 11 that seals the edges of the weatherproof protective film 1 and the back sheet 10. I have. And light is irradiated from the side (downward in the figure) where the weather-resistant protective film 1 is formed, and the solar cell element 6 generates power. In addition, when using a highly waterproof sheet such as a sheet in which a fluororesin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil as the back sheet 10 described later, the getter material film 8 and / or the gas barrier film 9 may not be used depending on the application. .

［耐候性保護フィルム１］
耐候性保護フィルム１は天候変化から太陽電池素子６を保護するフィルムである。
太陽電池素子６の構成部品のなかには、温度変化、湿度変化、自然光、風雨による侵食などにより劣化するものがある。そこで、耐候性保護フィルム１で太陽電池素子６を覆うことにより、太陽電池素子６等を天候変化などから保護し、発電能力を高く維持するようにしている。 [Weather-resistant protective film 1]
The weather-resistant protective film 1 is a film that protects the solar cell element 6 from weather changes.
Some components of the solar cell element 6 are deteriorated by temperature change, humidity change, natural light, erosion caused by wind and rain, and the like. Therefore, by covering the solar cell element 6 with the weather-resistant protective film 1, the solar cell element 6 and the like are protected from weather changes and the power generation capacity is kept high.

耐候性保護フィルム１は、薄膜太陽電池１４の最表層に位置するため、耐候性、耐熱性、透明性、撥水性、耐汚染性、機械強度などの、薄膜太陽電池１４の表面被覆材として好適な性能を備え、しかもそれを屋外暴露において長期間維持する性質を有することが好ましい。
また、耐候性保護フィルム１は、太陽電池素子６の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、特に好ましくは９５％である。 Since the weather-resistant protective film 1 is located on the outermost layer of the thin-film solar cell 14, it is suitable as a surface covering material for the thin-film solar cell 14 such as weather resistance, heat resistance, transparency, water repellency, stain resistance, and mechanical strength. It is preferable that it has a good performance and has the property of maintaining it for a long period of time in outdoor exposure.
Moreover, the weather-resistant protective film 1 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95%.

さらに、薄膜太陽電池１４は光を受けて熱せられることが多いため、耐候性保護フィル
ム１も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、耐候性保護フィルム１の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池１４の使用時に耐候性保護フィルム１が融解・劣化する可能性を低減できる。 Furthermore, since the thin-film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the weather-resistant protective film 1 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the weather-resistant protective film 1 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower. Preferably it is 300 degrees C or less. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the weather resistant protective film 1 is melted and deteriorated when the thin film solar cell 14 is used.

耐候性保護フィルム１を構成する材料は、天候変化から太陽電池素子６を保護することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリル系樹脂、各種ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。   The material which comprises the weather-resistant protective film 1 is arbitrary as long as it can protect the solar cell element 6 from a weather change. Examples of the material include polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, AS (acrylonitrile-styrene) resin, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin, polyvinyl chloride resin, fluorine resin, polyethylene terephthalate, polyethylene Examples thereof include polyester resins such as naphthalate, phenol resins, polyacrylic resins, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyamide-imide resins, polyurethane resins, cellulose resins, silicone resins, and polycarbonate resins.

中でも好ましくはフッ素系樹脂が挙げられ、その具体例を挙げるとポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４−フッ化エチレン−パークロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）、４−フッ化エチレン−６−フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、２−エチレン−４−フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ３−フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。   Among them, fluorine resin is preferable, and specific examples thereof include polytetrafluoroethylene (PTFE), 4-fluoroethylene-perchloroalkoxy copolymer (PFA), 4-fluoroethylene-6-fluoride. Propylene copolymer (FEP), 2-ethylene-4-fluoroethylene copolymer (ETFE), poly-3-fluoroethylene chloride (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), etc. Can be mentioned.

なお、耐候性保護フィルム１は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、耐候性保護フィルム１は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
耐候性保護フィルム１の厚みは特に規定されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。 In addition, the weather-resistant protective film 1 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. Moreover, although the weather-resistant protective film 1 may be formed with the single layer film, the laminated | multilayer film provided with the film of 2 or more layers may be sufficient as it.
The thickness of the weather-resistant protective film 1 is not particularly specified, but is usually 10 μm or more, preferably 15 μm or more, more preferably 20 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.

また耐候性保護フィルム１には、他のフィルムとの接着性の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を行なってもよい。
耐候性保護フィルム１は、薄膜太陽電池１４においてできるだけ外側に設けることが好ましい。薄膜太陽電池１４の構成部材のうちより多くのものを保護できるようにするためである。 Moreover, you may perform surface treatments, such as a corona treatment and a plasma treatment, for the weather-resistant protective film 1 in order to improve adhesiveness with another film.
The weatherproof protective film 1 is preferably provided on the outer side as much as possible in the thin-film solar cell 14. This is because more of the constituent members of the thin-film solar cell 14 can be protected.

［紫外線カットフィルム２］
紫外線カットフィルム２は紫外線の透過を防止するフィルムである。
薄膜太陽電池１４の構成部品のなかには紫外線により劣化するものがある。また、ガスバリアフィルム３，９などは種類によっては紫外線により劣化するものがある。そこで、紫外線カットフィルム２を薄膜太陽電池１４の受光部分に設け、紫外線カットフィルム２で太陽電池素子６の受光面６ａを覆うことにより、太陽電池素子６及び必要に応じてガスバリアフィルム３，９等を紫外線から保護し、発電能力を高く維持することができるようになっている。 [UV cut film 2]
The ultraviolet cut film 2 is a film that prevents the transmission of ultraviolet rays.
Some components of the thin film solar cell 14 are deteriorated by ultraviolet rays. Some of the gas barrier films 3 and 9 are deteriorated by ultraviolet rays depending on the type. Therefore, the ultraviolet cut film 2 is provided in the light receiving portion of the thin-film solar cell 14, and the ultraviolet cut film 2 covers the light receiving surface 6a of the solar cell element 6, so that the solar cell element 6 and, if necessary, the gas barrier films 3, 9 etc. Can be protected from ultraviolet rays and the power generation capacity can be kept high.

紫外線カットフィルム２に要求される紫外線の透過抑制能力の程度は、紫外線（例えば、波長３００ｎｍ）の透過率が５０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、特に好ましくは１０％以下である。
また、紫外線カットフィルム２は、太陽電池素子６の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、特に好まし
くは９５％以上である。 The degree of the ability to suppress the transmission of ultraviolet rays required for the ultraviolet cut film 2 is such that the transmittance of ultraviolet rays (for example, wavelength 300 nm) is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably. 10% or less.
Further, the ultraviolet cut film 2 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.

さらに、薄膜太陽電池１４は光を受けて熱せられることが多いため、紫外線カットフィルム２も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、紫外線カットフィルム２の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点が低すぎると薄膜太陽電池１４の使用時に紫外線カットフィルム２が融解する可能性がある。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, the ultraviolet cut film 2 preferably has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the ultraviolet cut film 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. Is 300 ° C. or lower. If the melting point is too low, the ultraviolet cut film 2 may melt when the thin film solar cell 14 is used.

また、紫外線カットフィルム２は、柔軟性が高く、隣接するフィルムとの接着性が良好であり、水蒸気や酸素をカットしうるものが好ましい。
紫外線カットフィルム２を構成する材料は、紫外線の強度を弱めることができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エステル系の樹脂に紫外線吸収剤を配合して成膜したフィルムなどが挙げられる。また、紫外線吸収剤を樹脂中に分散あるいは溶解させたものの層（以下、適宜「紫外線吸収層」という）を基材フィルム上に形成したフィルムを用いても良い。 Moreover, the ultraviolet cut film 2 has a high softness | flexibility, its adhesiveness with an adjacent film is favorable, and what can cut water vapor | steam and oxygen is preferable.
The material which comprises the ultraviolet cut film 2 is arbitrary if the intensity | strength of an ultraviolet-ray can be weakened. Examples of the material include films formed by blending an ultraviolet absorber with an epoxy, acrylic, urethane, or ester resin. Further, a film in which a layer of an ultraviolet absorbent dispersed or dissolved in a resin (hereinafter referred to as “ultraviolet absorbing layer” as appropriate) is formed on a base film may be used.

紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾル系、シアノアクリレート系のものを用いることができる。中でもベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系が好ましい。この例としては、ベンゾフェノン系やベンゾトリアゾール系の種々の芳香族系有機化合物などが挙げられる。なお、紫外線吸収剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   As the ultraviolet absorber, for example, a salicylic acid-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, or cyanoacrylate-based one can be used. Of these, benzophenone and benzotriazole are preferable. Examples of this include various aromatic organic compounds such as benzophenone and benzotriazole. In addition, a ultraviolet absorber may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

前記したように、紫外線吸収フィルムとしては紫外線吸収層を基材フィルム上に形成したフィルムを用いることもできる。このようなフィルムは、例えば、紫外線吸収剤を含む塗布液を基材フィルム上に塗布し、乾燥させることで作製できる。
基材フィルムの材質は特に限定されないが、耐熱性、柔軟性のバランスが良好なフィルムが得られる点で、例えばポリエステルが挙げられる。 As described above, a film in which an ultraviolet absorbing layer is formed on a base film can be used as the ultraviolet absorbing film. Such a film can be produced, for example, by applying a coating solution containing an ultraviolet absorber on a substrate film and drying it.
Although the material of a base film is not specifically limited, For example, polyester is mentioned at the point from which the balance of heat resistance and a softness | flexibility is obtained.

塗布は任意の方法で行うことができる。例えば、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法などが挙げられる。また、これらの方法は１種を単独で行なってもよく、２種以上を任意に組み合わせて行うこともできる。   Application | coating can be performed by arbitrary methods. Examples include reverse roll coating, gravure coating, kiss coating, roll brushing, spray coating, air knife coating, wire barber coating, pipe doctor method, impregnation / coating method, curtain coating method and the like. In addition, these methods may be performed alone or in any combination of two or more.

塗布液に用いる溶剤は、紫外線吸収剤を均一に溶解あるいは分散できるものであれば特に限定されない。例えば液状の樹脂を溶剤として用いることができ、その例を挙げると、ポリエステル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリカ−ボネ−ト系、ポリスチレン系などの各種合成樹脂などが挙げられる。また、例えば、ゼラチン、セルロース誘導体などの天然高分子；水、水とエタノール等のアルコール混合溶液なども溶剤として用いることができる。さらに、溶剤として有機溶剤を使用してもよい。有機溶剤を使用すれば、色素や樹脂を溶解または分散させることが可能となり、塗工性を向上させることが可能となる。なお、溶剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   The solvent used for the coating solution is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve or disperse the UV absorber. For example, liquid resin can be used as a solvent, and examples thereof include various synthetic resins such as polyester, acrylic, polyamide, polyurethane, polyolefin, polycarbonate, and polystyrene. It is done. Further, for example, natural polymers such as gelatin and cellulose derivatives; water, alcohol mixed solutions such as water and ethanol, and the like can also be used as the solvent. Further, an organic solvent may be used as the solvent. If an organic solvent is used, it becomes possible to dissolve or disperse the pigment and the resin, and to improve the coatability. In addition, 1 type may be used for a solvent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

塗布液にはさらに界面活性剤も含有させてもよい。界面活性剤の使用により、紫外線吸収色素の樹脂への分散性が向上する。これにより、紫外線吸収層において、微小な泡によるヌケ、異物などの付着による凹み、乾燥工程でのハジキなどの発生が抑制される。
界面活性剤としては、公知の界面活性剤（カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤）を用いることができる。中でも、シリコン系界面活性剤また
はフッ素系界面活性剤が好ましい。なお、界面活性剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 The coating solution may further contain a surfactant. Use of the surfactant improves the dispersibility of the ultraviolet absorbing dye in the resin. Thereby, in an ultraviolet absorption layer, generation | occurrence | production of the dent by adhesion of foreign matters etc. by a fine bubble, the repelling in a drying process, etc. are suppressed.
Known surfactants (cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants) can be used as the surfactant. Among these, a silicon-based surfactant or a fluorine-based surfactant is preferable. In addition, 1 type may be used for surfactant and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

なお、塗布液を基材フィルムに塗布した後の乾燥は、例えば熱風乾燥、赤外線ヒーターによる乾燥など、公知の乾燥方法が採用できる。中でも、乾燥速度が速い熱風乾燥が好適である。
紫外線カットフィルム２の具体的な商品の例を挙げると、カットエース（ＭＫＶプラスティック株式会社）などが挙げられる。 In addition, the drying after apply | coating a coating liquid to a base film can employ | adopt well-known drying methods, such as hot air drying and drying by an infrared heater, for example. Among these, hot air drying with a high drying speed is preferable.
Examples of specific products of the ultraviolet cut film 2 include Cut Ace (MKV Plastic Co., Ltd.).

なお、紫外線カットフィルム２は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、紫外線カットフィルム２は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
紫外線カットフィルム２の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで紫外線の吸収が高まる傾向にあり、薄くすることで可視光の透過率を増加させられる傾向にある。 The ultraviolet cut film 2 may be formed of one kind of material or may be formed of two or more kinds of materials. Further, the ultraviolet cut film 2 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.
The thickness of the ultraviolet cut film 2 is not particularly defined, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase the absorption of ultraviolet rays, and decreasing the thickness tends to increase the transmittance of visible light.

紫外線カットフィルム２は、太陽電池素子６の受光面６ａの少なくとも一部を覆う位置に設ければよいが、好ましくは太陽電池素子６の受光面６ａの全てを覆う位置に設ける。
ただし、太陽電池素子６の受光面６ａを覆う位置以外の位置にも紫外線カットフィルム２が設けられていてもよい。
［ガスバリアフィルム３］
ガスバリアフィルム３は水及び酸素の透過を防止するフィルムである。 Although the ultraviolet cut film 2 should just be provided in the position which covers at least one part of the light-receiving surface 6a of the solar cell element 6, Preferably it is provided in the position which covers all the light-receiving surfaces 6a of the solar cell element 6. FIG.
However, the ultraviolet cut film 2 may be provided at a position other than the position covering the light receiving surface 6 a of the solar cell element 6.
[Gas barrier film 3]
The gas barrier film 3 is a film that prevents permeation of water and oxygen.

太陽電池素子６は湿気及び酸素に弱い傾向があり、特に、ＺｎＯ：Ａｌ等の透明電極や、化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子が水分及び酸素により劣化することがある。そこで、ガスバリアフィルム３で太陽電池素子６を被覆することにより、太陽電池素子６を水及び酸素から保護し、発電能力を高く維持することができる。
ガスバリアフィルム３に要求される防湿能力の程度は、太陽電池素子６の種類などに応じて様々である。例えば、太陽電池素子６が化合物半導体系太陽電池素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの水蒸気透過率が、１×１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが特に好ましい。また、太陽電池素子６が有機太陽電池素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの水蒸気透過率が、１×１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが特に好ましい。水蒸気が透過しなければしないほど、太陽電池素子６及び当該素子６のＺｎＯ：Ａｌ等の透明電極の水分との反応に起因する劣化が抑えられるので、発電効率が上がると共に寿命が延びる。 The solar cell element 6 tends to be vulnerable to moisture and oxygen. In particular, transparent electrodes such as ZnO: Al, compound semiconductor solar cell elements, and organic solar cell elements may be deteriorated by moisture and oxygen. Therefore, by covering the solar cell element 6 with the gas barrier film 3, the solar cell element 6 can be protected from water and oxygen, and the power generation capacity can be kept high.
The degree of moisture resistance required for the gas barrier film 3 varies depending on the type of the solar cell element 6 and the like. For example, when the solar cell element 6 is a compound semiconductor solar cell element, the water vapor permeability per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 g / m 2 / day or less. Is preferably 1 × 10 −2 g / m 2 / day or less, more preferably 1 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and further preferably 1 × 10 −4 g / m 2. / Day or less is particularly preferable, 1 × 10 −5 g / m 2 / day or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 g / m 2 / day or less is particularly preferable. Moreover, when the solar cell element 6 is an organic solar cell element, it is preferable that the water vapor permeability per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 g / m 2 / day or less. It is more preferably 1 × 10 −2 g / m 2 / day or less, further preferably 1 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and further preferably 1 × 10 −4 g / m 2 / day. Among them, the following is particularly preferable, and it is particularly preferably 1 × 10 −5 g / m 2 / day or less, and particularly preferably 1 × 10 −6 g / m 2 / day or less. The more water vapor has to pass through, the lower the degradation caused by the reaction of the solar cell element 6 and the transparent electrode such as ZnO: Al of the element 6 with moisture, thus increasing the power generation efficiency and extending the life.

ガスバリアフィルム３に要求される酸素透過性の程度は、太陽電池素子６の種類などに応じて様々である。例えば、太陽電池素子６が化合物半導体系太陽電池素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの酸素透過率が、１×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが好ましく、１×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが更に
好ましく、１×１０−４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが特に好ましい。また、例えば、太陽電池素子６が有機太陽電池素子である場合には、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの酸素透過率が、１×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが好ましく、１×１０−２ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがより好ましく、１×１０−３ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが更に好ましく、１×１０−４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが中でも好ましく、１×１０−５ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることがとりわけ好ましく、１×１０−６ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが特に好ましい。酸素が透過しなければしないほど、太陽電池素子６及び当該素子６のＺｎＯ：Ａｌ等の透明電極の酸化による劣化が抑えられる。 The degree of oxygen permeability required for the gas barrier film 3 varies depending on the type of the solar cell element 6 and the like. For example, when the solar cell element 6 is a compound semiconductor solar cell element, the oxygen permeability per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 cc / m 2 / day / atm or less. Preferably, it is 1 × 10 −2 cc / m 2 / day / atm or less, more preferably 1 × 10 −3 cc / m 2 / day / atm or less, and further preferably 1 × 10 2. −4 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −5 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 cc / m 2 / day. / Atm or less is particularly preferable. For example, when the solar cell element 6 is an organic solar cell element, the oxygen permeability per unit area (1 m 2 ) per day is 1 × 10 −1 cc / m 2 / day / atm or less. Preferably, it is 1 × 10 −2 cc / m 2 / day / atm or less, more preferably 1 × 10 −3 cc / m 2 / day / atm or less, and further preferably 1 × 10 2. −4 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −5 cc / m 2 / day / atm or less is particularly preferable, and 1 × 10 −6 cc / m 2 / day. / Atm or less is particularly preferable. The deterioration due to oxidation of the solar cell element 6 and the transparent electrode such as ZnO: Al of the element 6 is suppressed as the oxygen does not permeate.

従来はこのように高い防湿及び酸素遮断能力を有するガスバリアフィルム３の実装が困難であったため、化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子のように優れた太陽電池素子を備えた太陽電池を実現することが困難であったが、このようなガスバリアフィルム３を適用することにより化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子等の優れた性質を活かした薄膜太陽電池１４の実施が容易となる。   Conventionally, it has been difficult to mount the gas barrier film 3 having such a high moisture-proof and oxygen-blocking capability, so that a solar cell including an excellent solar cell element such as a compound semiconductor solar cell element and an organic solar cell element is realized. Although it was difficult to carry out, implementation of the thin film solar cell 14 which utilized the outstanding properties, such as a compound semiconductor type solar cell element and an organic solar cell element, becomes easy by applying such a gas barrier film 3.

また、ガスバリアフィルム３は、太陽電池素子６の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。   Further, the gas barrier film 3 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the light absorption of the solar cell element 6. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

さらに、薄膜太陽電池１４は光を受けて熱せられることが多いため、ガスバリアフィルム３も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ガスバリアフィルム３の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池１４の使用時にガスバリアフィルム３が融解・劣化する可能性を低減できる。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the gas barrier film 3 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the gas barrier film 3 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. It is 300 degrees C or less. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the gas barrier film 3 is melted and deteriorated when the thin film solar cell 14 is used.

ガスバリアフィルム３の具体的な構成は、太陽電池素子６を水から保護できる限り任意である。ただし、ガスバリアフィルム３を透過しうる水蒸気や酸素の量を少なくできるフィルムほど製造コストが高くなるため、これらの点を総合的に勘案して適切なものを使用することが好ましい。
以下、ガスバリアフィルム３の構成について、例を挙げて説明する。 The specific configuration of the gas barrier film 3 is arbitrary as long as the solar cell element 6 can be protected from water. However, since the manufacturing cost increases as the amount of water vapor or oxygen that can permeate the gas barrier film 3 increases, it is preferable to use an appropriate film considering these points comprehensively.
Hereinafter, the configuration of the gas barrier film 3 will be described with examples.

ガスバリアフィルム３の構成として好ましいものは２例が挙げられる。
一つ目の例は、プラスチックフィルム基材に無機バリア層を配置したフィルムである。この際、無機バリア層は、プラスチックフィルム基材の片面のみに形成してもよいし、プラスチックフィルム基材の両面に形成してもよい。両面に形成するときは、両面に形成する無機バリア層の数が、それぞれ一致していていもよく、異なっていてもよい。 Two examples of the configuration of the gas barrier film 3 are preferable.
The first example is a film in which an inorganic barrier layer is disposed on a plastic film substrate. In this case, the inorganic barrier layer may be formed only on one side of the plastic film substrate, or may be formed on both sides of the plastic film substrate. When forming on both surfaces, the number of inorganic barrier layers formed on both surfaces may be the same or different.

二つ目の例は、プラスチックフィルム基材に、無機バリア層とポリマー層とが互いに隣接して配置された２層からなるユニット層が形成されたフィルムである。この際、無機バリア層とポリマー層とが互いに隣接して配置された２層からなるユニット層を１単位として、このユニット層が１単位（無機バリア層１層とポリマー層１層を合わせて１単位の意味）のみを形成しても良いが、２単位以上形成しても良い。例えば２〜５単位、積層してもよい。   The second example is a film in which a unit layer composed of two layers in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are arranged adjacent to each other is formed on a plastic film substrate. At this time, a unit layer composed of two layers in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are arranged adjacent to each other is regarded as one unit, and this unit layer is composed of one unit (one inorganic barrier layer and one polymer layer are combined into one unit). (Meaning of unit) may be formed, but two or more units may be formed. For example, 2 to 5 units may be laminated.

ユニット層は、プラスチックフィルム基材の片面のみに形成してもよいし、プラスチックフィルム基材の両面に形成してもよい。両面に形成するときは、両面に形成する無機バリア層及びポリマー層の数が、それぞれ一致していていもよく、異なっていてもよい。また、プラスチックフィルム基材上にユニット層を形成する場合、無機バリア層を形成してからその上にポリマー層を形成してもよいし、ポリマー層を形成してから無機バリア層を形成してもよい。   The unit layer may be formed only on one side of the plastic film substrate, or may be formed on both sides of the plastic film substrate. When forming on both surfaces, the numbers of inorganic barrier layers and polymer layers formed on both surfaces may be the same or different. In addition, when forming a unit layer on a plastic film substrate, an inorganic barrier layer may be formed and then a polymer layer may be formed thereon, or after forming a polymer layer and forming an inorganic barrier layer. Also good.

（プラスチックフィルム基材）
ガスバリアフィルム３に使用されるプラスチックフィルム基材は、上記の無機バリア層及びポリマー層を保持しうるフィルムであれば特に制限はなく、ガスバリアフィルム３の使用目的等から適宜選択することができる。
プラスチックフィルム基材の材料の例を挙げると、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物が挙げられる。また、スピロビインダン、スピロビクロマンを含む縮合ポリマーを用いるのも好ましい。ポリエステル樹脂の中でも、二軸延伸を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、同じく二軸延伸したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は、熱的寸度安定性に優れるため、プラスチックフィルム基材として好ましく用いられる。 (Plastic film substrate)
The plastic film substrate used for the gas barrier film 3 is not particularly limited as long as it is a film capable of holding the above-described inorganic barrier layer and polymer layer, and can be appropriately selected from the purpose of use of the gas barrier film 3 and the like.
Examples of the plastic film base material include polyester resin, polyarylate resin, polyethersulfone resin, fluorene ring-modified polycarbonate resin, alicyclic modified polycarbonate resin, and acryloyl compound. It is also preferable to use a condensation polymer containing spirobiindane or spirobichroman. Among the polyester resins, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) and biaxially stretched polyethylene naphthalate (PEN) are preferably used as a plastic film substrate because they are excellent in thermal dimensional stability.

なおプラスチックフィルム基材の材料は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
プラスチックフィルム基材の厚みは特に規定されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。 In addition, 1 type may be used for the material of a plastic film base material, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.
The thickness of the plastic film substrate is not particularly defined, but is usually 10 μm or more, preferably 15 μm or more, more preferably 20 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.

プラスチックフィルム基材は、太陽電池素子６の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。   The plastic film substrate is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

プラスチックフィルム基材には、無機バリア層との密着性向上のため、アンカーコート剤の層（アンカーコート層）を形成してもよい。通常、アンカーコート層はアンカーコート剤を塗布して形成される。アンカーコート剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート含有樹脂及びこれらの共重合体などが挙げられる。中でも、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂の１種類以上と、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート基含有樹脂の１種類以上とを組み合わせたものが好ましい。なお、アンカーコート剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   An anchor coat agent layer (anchor coat layer) may be formed on the plastic film substrate in order to improve adhesion to the inorganic barrier layer. Usually, the anchor coat layer is formed by applying an anchor coat agent. Examples of the anchor coating agent include polyester resins, urethane resins, acrylic resins, oxazoline group-containing resins, carbodiimide group-containing resins, epoxy group-containing resins, isocyanate-containing resins, and copolymers thereof. Among these, a combination of at least one of a polyester resin, a urethane resin, and an acrylic resin and at least one of an oxazoline group-containing resin, a carbodiimide group-containing resin, an epoxy group-containing resin, and an isocyanate group-containing resin is preferable. In addition, an anchor coat agent may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

アンカーコート層の厚さは、通常０．００５μｍ以上、好ましくは０．０１μｍ以上であり、通常５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。この範囲の上限値以下の厚さであれば滑り性が良好であり、アンカーコート層自体の内部応力によるプラスチックフィルム基材からの剥離もほとんどない。また、この範囲の下限値以上の厚さであれば、均一な厚さを保つことができ好ましい。   The thickness of the anchor coat layer is usually 0.005 μm or more, preferably 0.01 μm or more, and usually 5 μm or less, preferably 1 μm or less. If the thickness is less than or equal to the upper limit of this range, the slipperiness is good, and there is almost no peeling from the plastic film substrate due to the internal stress of the anchor coat layer itself. Moreover, if it is the thickness more than the lower limit of this range, a uniform thickness can be maintained and it is preferable.

また、プラスチックフィルム基材へのアンカーコート剤の塗布性、接着性を改良するため、アンカーコート剤の塗布前に、プラスチックフィルム基材に通常の化学処理、放電処理などの表面処理を施してもよい。
（無機バリア層）
無機バリア層は通常は金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物により形成される層である。なお、無機バリア層を形成する金属酸化物、窒化物及び酸化窒化物は、１種でもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 In addition, in order to improve the applicability and adhesion of the anchor coating agent to the plastic film substrate, the plastic film substrate may be subjected to a surface treatment such as normal chemical treatment or electric discharge treatment before application of the anchor coating agent. Good.
(Inorganic barrier layer)
The inorganic barrier layer is usually a layer formed of a metal oxide, nitride or oxynitride. In addition, the metal oxide, nitride, and oxynitride which form an inorganic barrier layer may be 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

金属酸化物としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｔａ等の酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物などが挙げられる。中でも、高いバリア性と高透明性とを両立させるために、酸化アルミニウムまたは酸化珪素を含むことが好ましく、特に水分の透過性、光線透過性の観点から、酸化珪素を含むことが好ましい。   Examples of the metal oxide include oxides such as Si, Al, Mg, In, Ni, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, and Ta, nitrides, and oxynitrides. Among these, in order to achieve both high barrier properties and high transparency, it is preferable to include aluminum oxide or silicon oxide, and it is particularly preferable to include silicon oxide from the viewpoint of moisture permeability and light transmittance.

各々の金属原子と酸素原子との比率も任意であるが、無機バリア層の透明度を向上させ着色を防ぐためには、酸素原子の比率が酸化物の化学量論的な比率から極端に少なくないことが望ましい。一方、無機バリア層の緻密性を向上させバリア性を高くするためには、酸素原子を少なくすることが望ましい。この観点から、例えば金属酸化物としてＳｉＯｘを用いる場合には前記ｘの値は１．５〜１．８が特に好ましい。また、例えば金属酸化物としてＡｌＯｘを用いる場合には前記ｘの値は１．０〜１．４が特に好ましい。 The ratio of each metal atom to oxygen atom is also arbitrary, but in order to improve the transparency of the inorganic barrier layer and prevent coloring, the oxygen atom ratio should be extremely small from the stoichiometric ratio of the oxide. Is desirable. On the other hand, in order to improve the denseness of the inorganic barrier layer and increase the barrier property, it is desirable to reduce oxygen atoms. From this viewpoint, for example, when SiO x is used as the metal oxide, the value of x is particularly preferably 1.5 to 1.8. For example, when AlO x is used as the metal oxide, the value of x is particularly preferably 1.0 to 1.4.

また、２種以上の金属酸化物より無機バリア層を構成する場合、金属酸化物としては酸化アルミニウムおよび酸化珪素を含むことが望ましい。中でも無機バリア層が酸化アルミニウムおよび酸化珪素からなる場合、無機バリア層中のアルミニウムとケイ素との比率は任意に設定することができるが、Ｓｉ／Ａｌの比率は、通常１／９以上、好ましくは２／８以上であり、また、通常９／１以下、好ましくは２／８以下である。   Moreover, when an inorganic barrier layer is comprised from 2 or more types of metal oxides, it is desirable to contain aluminum oxide and silicon oxide as a metal oxide. Among them, when the inorganic barrier layer is made of aluminum oxide and silicon oxide, the ratio of aluminum to silicon in the inorganic barrier layer can be arbitrarily set, but the ratio of Si / Al is usually 1/9 or more, preferably 2/8 or more, and usually 9/1 or less, preferably 2/8 or less.

無機バリア層の厚みを厚くするとバリア性が高まる傾向にあるが、曲げた際にクラックを生じにくくし割れを防ぐためには、厚みを薄くすることが望ましい。そこで無機バリア層の適正な厚みとしては、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。
無機バリア層の成膜方法に制限は無いが、一般的にスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などで行うことができる。例えばスパッタリング法では１種類のあるいは複数の金属ターゲットと酸素ガスを原料とし、プラズマを用いた反応性スパッタ方式で形成することができる。 When the thickness of the inorganic barrier layer is increased, the barrier property tends to be increased. However, it is desirable to reduce the thickness in order to prevent cracking and prevent cracking when bent. Therefore, the appropriate thickness of the inorganic barrier layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 1000 nm or less, preferably 200 nm or less.
Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of an inorganic barrier layer, Generally, it can carry out by sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, plasma CVD method etc. For example, the sputtering method can be formed by a reactive sputtering method using plasma using one or more metal targets and oxygen gas as raw materials.

（ポリマー層）
ポリマー層にはいずれのポリマーでも使用することができ、例えば真空チャンバー内で成膜できるものも用いることができる。なお、ポリマー層を構成するポリマーは、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
前記ポリマーを与える化合物としては多種多様なものを用いることができるが、例えば以下の（ｉ）〜（vii）のようなものが例示される。なお、モノマーは１種を用いてもよ
く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 (Polymer layer)
Any polymer can be used for the polymer layer, and for example, a film that can be formed in a vacuum chamber can be used. In addition, the polymer which comprises a polymer layer may use 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
A wide variety of compounds can be used as the compound that gives the polymer, and examples include the following (i) to (vii). In addition, 1 type may be used for a monomer and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

（ｉ）例えばヘキサメチルジシロキサン等のシロキサンが挙げられる。ヘキサメチルジシロキサンを用いる場合のポリマー層の形成方法の例を挙げると、ＲＦ電極を用いた平行平板型のプラズマ装置にヘキサメチルジシロキサンを蒸気として導入し、プラズマ中で重合反応を起こさせ、プラスチックフィルム基材上に堆積させることでポリマー層をポリシロキサン薄膜として形成できる。   (I) Examples include siloxanes such as hexamethyldisiloxane. An example of a method for forming a polymer layer in the case of using hexamethyldisiloxane is to introduce hexamethyldisiloxane as a vapor into a parallel plate type plasma apparatus using an RF electrode, to cause a polymerization reaction in the plasma, The polymer layer can be formed as a polysiloxane thin film by being deposited on a plastic film substrate.

（ii）例えばジパラキシリレン等のパラキシリレンが挙げられる。ジパラキシリレンを用いる場合のポリマー層の形成方法の例を挙げると、まず高真空中でジパラキシリレンの蒸気を６５０℃〜７００℃で加熱することで熱分解させて熱ラジカルを発生させる。そして、そのラジカルモノマー蒸気をチャンバー内に導いて、プラスチックフィルム基材への吸着させると同時にラジカル重合反応を進行させてポリパラキシリレンを堆積させることでポリマー層を形成できる。   (Ii) Examples include paraxylylene such as diparaxylylene. As an example of a method for forming a polymer layer in the case of using diparaxylylene, first, the vapor of diparaxylylene is heated at 650 ° C. to 700 ° C. in a high vacuum to generate thermal radicals. And the polymer layer can be formed by guiding the radical monomer vapor into the chamber and adsorbing it on the plastic film substrate, and at the same time proceeding radical polymerization reaction to deposit polyparaxylylene.

（iii）例えば二種のモノマーを交互に繰り返し付加重合させることができるモノマー
が挙げられる。これにより得られるポリマーは重付加ポリマーである。重付加ポリマーとしては、例えば、ポリウレタン（ジイソシアナート／グリコール）、ポリ尿素（ジイソシアナート／ジアミン）、ポリチオ尿素（ジチオイソシアナート／ジアミン）、ポリチオエーテルウレタン（ビスエチレンウレタン／ジチオール）、ポリイミン（ビスエポキシ／第一アミン）、ポリペプチドアミド（ビスアゾラクトン／ジアミン）、ポリアミド（ジオレフィン／ジアミド）などが挙げられる。 (Iii) For example, a monomer capable of alternately repeating addition polymerization of two kinds of monomers can be mentioned. The polymer thus obtained is a polyaddition polymer. Examples of the polyaddition polymer include polyurethane (diisocyanate / glycol), polyurea (diisocyanate / diamine), polythiourea (dithioisocyanate / diamine), polythioether urethane (bisethyleneurethane / dithiol), polyimine ( Bisepoxy / primary amine), polypeptide amide (bisazolactone / diamine), polyamide (diolefin / diamide) and the like.

（iv）例えばアクリレートモノマーが挙げられる。アクリレートモノマーには単官能、２官能、多官能のアクリレートモノマーがあるが、いずれを用いてもよい。ただし、適切な蒸発速度、硬化度、硬化速度等を得るために、前記のアクリレートモノマーを２種以上組み合わせて併用することが好ましい。
また、単官能アクリレートモノマーとしては、例えば脂肪族アクリレートモノマー、脂環式アクリレートモノマー、エーテル系アクリレートモノマー、環状エーテル系アクリレートモノマー、芳香族系アクリレートモノマー、水酸基含有アクリレートモノマー、カルボキシ基含有アクリレートモノマー等があるが、いずれも用いることができる。 (Iv) For example, an acrylate monomer can be mentioned. The acrylate monomer includes monofunctional, bifunctional, and polyfunctional acrylate monomers, and any of them may be used. However, in order to obtain an appropriate evaporation rate, degree of cure, cure rate, and the like, it is preferable to use a combination of two or more of the above acrylate monomers.
Examples of monofunctional acrylate monomers include aliphatic acrylate monomers, alicyclic acrylate monomers, ether acrylate monomers, cyclic ether acrylate monomers, aromatic acrylate monomers, hydroxyl group-containing acrylate monomers, carboxy group-containing acrylate monomers, and the like. There are, but any can be used.

（ｖ）例えばエポキシ系やオキセタン系等の、光カチオン硬化ポリマーが得られるモノマーが挙げられる。エポキシ系モノマーとしては、例えば、脂環式エポキシ系モノマー、２官能性モノマー、多官能性オリゴマーなどが挙げられる。また、オキセタン系モノマーとしては、例えば、単官能オキセタン、２官能オキセタン、シルセスキオキサン構造を有するオキセタン等が挙げられる。   (V) Monomers capable of obtaining a photocationically cured polymer, such as epoxy and oxetane, are exemplified. As an epoxy-type monomer, an alicyclic epoxy-type monomer, a bifunctional monomer, a polyfunctional oligomer etc. are mentioned, for example. Examples of the oxetane monomer include monofunctional oxetane, bifunctional oxetane, and oxetane having a silsesquioxane structure.

（vi）例えば酢酸ビニルが挙げられる。モノマーとして酢酸ビニルを用いると、その重合体をケン化することでポリビニルアルコールが得られ、このポリビニルアルコールをポリマーとして使用できる。
（vii）例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、
イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。これらは、エチレンとの共重合体を構成させ、この共重合体をポリマーとして使用できる。さらに、これらの混合物、あるいはグリシジルエーテル化合物を混合した混合物、さらにはエポキシ化合物との混合物もポリマーとして用いることができる。 (Vi) An example is vinyl acetate. When vinyl acetate is used as a monomer, polyvinyl alcohol is obtained by saponifying the polymer, and this polyvinyl alcohol can be used as a polymer.
(Vii) For example, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, fumaric acid, maleic acid,
Examples thereof include unsaturated carboxylic acids such as itaconic acid, monomethyl maleate, monoethyl maleate, maleic anhydride and itaconic anhydride. These constitute a copolymer with ethylene, and the copolymer can be used as a polymer. Furthermore, a mixture thereof, a mixture obtained by mixing glycidyl ether compounds, and a mixture with an epoxy compound can also be used as the polymer.

前記のモノマーを重合してポリマーを生成させる際、モノマーの重合方法に制限は無い。ただし、通常は、モノマーを含む組成物を塗布または蒸着して成膜した後で重合を行うようにする。重合方法の例を挙げると、熱重合開始剤を用いたときはヒーター等による接触加熱；赤外線、マイクロ波等の放射加熱；などにより重合を開始させる。また、光重合開始剤を用いたときは活性エネルギー線を照射して重合を開始させる。活性エネルギー線を照射する場合には様々な光源を使用することができ、例えば、水銀アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭素アークランプ、タングステンーハロゲン輻射ランプおよび日光による照射光などを用いることができる。また、電子線照射や大気圧プラズマ処理を行うこともできる。   There is no restriction | limiting in the polymerization method of a monomer when superposing | polymerizing the said monomer and producing | generating a polymer. However, the polymerization is usually carried out after a composition containing a monomer is applied or deposited to form a film. As an example of the polymerization method, when a thermal polymerization initiator is used, the polymerization is started by contact heating with a heater or the like; radiation heating with infrared rays, microwaves or the like; Moreover, when a photoinitiator is used, an active energy ray is irradiated and polymerization is started. Various light sources can be used when irradiating active energy rays, such as mercury arc lamps, xenon arc lamps, fluorescent lamps, carbon arc lamps, tungsten-halogen radiation lamps, and sunlight irradiation light. Can do. Further, electron beam irradiation or atmospheric pressure plasma treatment can also be performed.

ポリマー層の形成方法は、例えば、塗布法、真空成膜法等が挙げられる。
塗布法でポリマー層を形成する場合、例えば、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンフローコート、スプレーコート、バーコート等の方法を用いることができる。また、ポリマー層形成用の塗布液をミスト状で塗布するようにしてもよい。この場合の液滴の平均粒径は適切な範囲に調整すればよく、例えば重合性モノマーを含有する塗布液をミスト状でプラスチックフィルム基材上に成膜して形成する場合には、液滴の平均粒径は５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。 Examples of the method for forming the polymer layer include a coating method and a vacuum film forming method.
When the polymer layer is formed by a coating method, for example, methods such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, curtain flow coating, spray coating, and bar coating can be used. Moreover, you may make it apply | coat the coating liquid for polymer layer formation in mist form. In this case, the average particle diameter of the droplets may be adjusted to an appropriate range. For example, in the case of forming a coating liquid containing a polymerizable monomer in the form of a mist on a plastic film substrate, the droplets The average particle size of is 5 μm or less, preferably 1 μm or less.

他方、真空成膜法でポリマー層を形成する場合、例えば、蒸着、プラズマＣＶＤ等の成膜方法が挙げられる。
ポリマー層の厚みについては特に限定はないが、通常１０ｎｍ以上であり、また、通常５０００ｎｍ以下、好ましくは２０００ｎｍ以下、より好ましくは１０００ｎｍ以下である。ポリマー層の厚みを厚くすることで、厚みの均一性が得やすくなり無機バリア層の構造欠陥を効率よくポリマー層で埋めることができ、バリア性が向上する傾向にある。また、ポリマー層の厚みを薄くする事で、曲げ等の外力によりポリマー層自身がクラックを発生しにくくなるためバリア性が向上しうる。 On the other hand, when forming a polymer layer by a vacuum film-forming method, film-forming methods, such as vapor deposition and plasma CVD, are mentioned, for example.
The thickness of the polymer layer is not particularly limited, but is usually 10 nm or more, and is usually 5000 nm or less, preferably 2000 nm or less, more preferably 1000 nm or less. By increasing the thickness of the polymer layer, the uniformity of the thickness can be easily obtained, and structural defects of the inorganic barrier layer can be efficiently filled with the polymer layer, and the barrier property tends to be improved. In addition, by reducing the thickness of the polymer layer, the barrier property can be improved because the polymer layer itself is less likely to crack due to an external force such as bending.

中でも好適なガスバリアフィルム３としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）或いはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の基材フィルムにＳｉＯｘを真空蒸着したフィルムなどが挙げられる。
なお、ガスバリアフィルム３は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、ガスバリアフィルム３は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。 Particularly suitable gas barrier film 3 includes, for example, a film obtained by vacuum-depositing SiO x on a base film such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).
In addition, the gas barrier film 3 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. The gas barrier film 3 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.

ガスバリアフィルム３の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることでガスバリア性が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。   The thickness of the gas barrier film 3 is not particularly defined, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and is usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase gas barrier properties, and decreasing the thickness tends to increase flexibility and improve visible light transmittance.

ガスバリアフィルム３は、太陽電池素子６を被覆して湿気及び酸素から保護できればその形成位置に制限は無いが、太陽電池素子６の正面（受光面側の面。図２では下側の面）及び背面（受光面とは反対側の面。図２では上側の面）を覆うことが好ましい。薄膜太陽電池１４においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いためである。本実施形態ではガスバリアフィルム３が太陽電池素子６の正面を覆い、後述するガスバリアフィルム９が太陽電池素子６の背面を覆うようになっている。そして、ガスバリアフィルム３，９の縁部をシール材１１でシールし、ガスバリアフィルム３，９及びシール材１１で囲まれた空間内に太陽電池素子６を納めることにより、太陽電池素子６を湿気及び酸素から保護できるようになっている。なお、後述するバックシート１０としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム８及び／又はガスバリアフィルム９を用いなくてもよい。   As long as the gas barrier film 3 covers the solar cell element 6 and can be protected from moisture and oxygen, the formation position is not limited. However, the front surface of the solar cell element 6 (surface on the light receiving surface side, lower surface in FIG. 2) and It is preferable to cover the back surface (the surface opposite to the light receiving surface; the upper surface in FIG. 2). This is because the front and back surfaces of the thin film solar cell 14 are often formed in a larger area than the other surfaces. In this embodiment, the gas barrier film 3 covers the front surface of the solar cell element 6, and a gas barrier film 9 described later covers the back surface of the solar cell element 6. Then, the edges of the gas barrier films 3 and 9 are sealed with the sealing material 11, and the solar cell elements 6 are placed in the space surrounded by the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11, so that the solar cell elements 6 It can be protected from oxygen. In addition, when using a highly waterproof sheet such as a sheet in which a fluororesin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil as the back sheet 10 described later, the getter material film 8 and / or the gas barrier film 9 may not be used depending on the application. .

［ゲッター材フィルム４］
ゲッター材フィルム４は水分及び／又は酸素を吸収するフィルムである。太陽電池素子６の構成部品のなかには前記のように水分で劣化するものがあり、また、酸素によって劣化するものもある。そこで、ゲッター材フィルム４で太陽電池素子６を覆うことにより、太陽電池素子６等を水分及び／又は酸素から保護し、発電能力を高く維持するようにしている。 [Getter material film 4]
The getter material film 4 is a film that absorbs moisture and / or oxygen. Some components of the solar cell element 6 are deteriorated by moisture as described above, and some are deteriorated by oxygen. Therefore, by covering the solar cell element 6 with the getter material film 4, the solar cell element 6 and the like are protected from moisture and / or oxygen, and the power generation capacity is kept high.

ここで、ゲッター材フィルム４は前記のようなガスバリアフィルム３とは異なり、水分の透過を妨げるものではなく、水分を吸収するものである。水分を吸収するフィルムを用いることにより、ガスバリアフィルム３等で太陽電池素子６を被覆した場合に、ガスバリアフィルム３，９及びシール材１１で形成される空間に僅かに浸入する水分をゲッター材フィルム４が捕捉して水分による太陽電池素子６への影響を排除できる。   Here, unlike the gas barrier film 3 as described above, the getter material film 4 does not prevent moisture permeation but absorbs moisture. By using a film that absorbs moisture, when the solar cell element 6 is covered with the gas barrier film 3 or the like, the getter material film 4 absorbs moisture that slightly enters the space formed by the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11. Can be captured and the influence of moisture on the solar cell element 6 can be eliminated.

ゲッター材フィルム４の水分吸収能力の程度は、通常０．１ｍｇ／ｃｍ２以上、好ましくは０．５ｍｇ／ｃｍ２以上、より好ましくは１ｍｇ／ｃｍ２以上である。この数値が高いほど水分吸収能力が高く太陽電池素子６の劣化を抑制しうる。また、上限に制限は無いが、通常１０ｍｇ／ｃｍ２以下である。
また、ゲッター材フィルム４が酸素を吸収することにより、ガスバリアフィルム３，９等で太陽電池素子６を被覆した場合に、ガスバリアフィルム３，９及びシール材１１で形成される空間に僅かに浸入する酸素をゲッター材フィルム４が捕捉して酸素による太陽電池素子６への影響を排除できる。 The degree of water absorption capacity of the getter material film 4 is usually 0.1 mg / cm 2 or more, preferably 0.5 mg / cm 2 or more, more preferably 1 mg / cm 2 or more. The higher this value, the higher the water absorption capacity, and the deterioration of the solar cell element 6 can be suppressed. Moreover, although there is no restriction | limiting in an upper limit, it is usually 10 mg / cm < 2 > or less.
Further, when the getter material film 4 absorbs oxygen, when the solar cell element 6 is covered with the gas barrier films 3, 9, etc., it slightly enters the space formed by the gas barrier films 3, 9 and the seal material 11. Oxygen is captured by the getter material film 4 and the influence of the oxygen on the solar cell element 6 can be eliminated.

さらに、ゲッター材フィルム４は、太陽電池素子６の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。   Furthermore, the getter material film 4 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

さらに、薄膜太陽電池１４は光を受けて熱せされることが多いため、ゲッター材フィルム４も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ゲッター材フィルム４の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池１４の使用時にゲッター材フィルム４が融解・劣化する可能性を低減できる。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, the getter material film 4 preferably has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the getter material film 4 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. Is 300 ° C. or lower. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the getter material film 4 melts and deteriorates when the thin-film solar cell 14 is used.

ゲッター材フィルム４を構成する材料は、水分及び／又は酸素を吸収することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、水分を吸収する物質としてアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、シリカゲル、ゼオライト系化合物、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸ニッケル等の硫酸塩、アルミニウム金属錯体、アルミニウムオキサイドオクチレート等の有機金属化合物などが挙げられる。具体的には、アルカリ土類金属としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどが挙げられる。アルカリ土類金属の酸化物としては、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等が挙げられる。その他にＺｒ−Ａｌ−ＢａＯや、アルミニウム金属錯体等も挙げられる。具体的な商品名を挙げると、例えば、OleDry（双葉電子社製）等が挙げられる。   The material constituting the getter material film 4 is arbitrary as long as it can absorb moisture and / or oxygen. Examples of the material include alkali metal, alkaline earth metal, alkaline earth metal oxide, alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, silica gel, zeolite compound, magnesium sulfate as a substance that absorbs moisture. And sulfates such as sodium sulfate and nickel sulfate, and organometallic compounds such as aluminum metal complexes and aluminum oxide octylates. Specifically, examples of the alkaline earth metal include Ca, Sr, and Ba. Examples of the alkaline earth metal oxide include CaO, SrO, and BaO. In addition, Zr-Al-BaO, an aluminum metal complex, etc. are also mentioned. Specific product names include, for example, OleDry (manufactured by Futaba Electronics).

酸素を吸収する物質としては、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、酸化マグネシウム、酸化鉄等が挙げられる。またＦｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、及びこれら金属の硫酸塩・塩化物塩・硝酸塩等の無機塩も挙げられる。
なお、ゲッター材フィルム４は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、ゲッター材フィルム４は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。 Examples of the substance that absorbs oxygen include activated carbon, silica gel, activated alumina, molecular sieve, magnesium oxide, and iron oxide. In addition, Fe, Mn, Zn, and inorganic salts such as sulfates, chlorides, and nitrates of these metals are also included.
In addition, the getter material film 4 may be formed of one type of material or may be formed of two or more types of materials. The getter material film 4 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.

ゲッター材フィルム４の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
ゲッター材フィルム４は、ガスバリアフィルム３，９及びシール材１１で形成される空間内であればその形成位置に制限は無いが、太陽電池素子６の正面（受光面側の面。図２では下側の面）及び背面（受光面とは反対側の面。図２では上側の面）を覆うことが好ましい。薄膜太陽電池１４においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いため、これらの面を介して水分及び酸素が浸入する傾向があるからである。この観点から、ゲッター材フィルム４はガスバリアフィルム３と太陽電池素子６との間に設けることが好ましい。本実施形態ではゲッター材フィルム４が太陽電池素子６の正面を覆い、後述するゲッター材フィルム８が太陽電池素子６の背面を覆い、ゲッター材フィルム４，８がそれぞれ太陽電池素子６とガスバリアフィルム３，９との間に位置するようになっている。なお、後述するバックシート１０としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシートなど防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム８及び／又はガスバリアフィルム９を用いなくてもよい。 The thickness of the getter material film 4 is not particularly specified, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.
If the getter material film 4 is in the space formed by the gas barrier films 3, 9 and the sealing material 11, the formation position is not limited. However, the front surface of the solar cell element 6 (surface on the light receiving surface side; lower in FIG. 2). Side surface) and the back surface (surface opposite to the light receiving surface; upper surface in FIG. 2) are preferably covered. This is because, in the thin film solar cell 14, the front and back surfaces are often formed in a larger area than the other surfaces, and therefore moisture and oxygen tend to enter through these surfaces. From this viewpoint, the getter material film 4 is preferably provided between the gas barrier film 3 and the solar cell element 6. In this embodiment, the getter material film 4 covers the front surface of the solar cell element 6, a getter material film 8 described later covers the back surface of the solar cell element 6, and the getter material films 4 and 8 are respectively the solar cell element 6 and the gas barrier film 3. , 9 are located between them. In addition, when using a highly waterproof sheet such as a sheet in which a fluororesin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil as the back sheet 10 described later, the getter material film 8 and / or the gas barrier film 9 may not be used depending on the application. .

ゲッター材フィルム４は吸水剤又は乾燥剤の種類に応じて任意の方法で形成することができるが、例えば、吸水剤又は乾燥剤を分散したフィルムを粘着剤で添付する方法、吸水剤又は乾燥剤の溶液をスピンコート法、インクジェット法、ディスペンサー法等で塗布する方法などを用いることができる。また真空蒸着法、スパッタリング法などの成膜法を使用してもよい。   The getter material film 4 can be formed by any method depending on the type of the water-absorbing agent or desiccant. A method of applying the solution by a spin coating method, an inkjet method, a dispenser method, or the like can be used. A film forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method may be used.

吸水剤又は乾燥剤のためのフイルムとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を用いることができる。中でも、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂のフィルムが好ましい。なお、前記樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Examples of the film for the water absorbing agent or the drying agent include polyethylene resins, polypropylene resins, cyclic polyolefin resins, polystyrene resins, acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins), and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers. (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine resin, poly (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, and the like can be used. Among these, films of polyethylene resin, fluorine resin, cyclic polyolefin resin, and polycarbonate resin are preferable. In addition, the said resin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

［封止材５］
封止材５は、太陽電池素子６を補強するフィルムである。太陽電池素子６は薄いため通常は強度が弱く、ひいては薄膜太陽電池の強度が弱くなる傾向があるが、封止材５により強度を高く維持することが可能である。
また、封止材５は、薄膜太陽電池１４の強度保持の観点から強度が高いことが好ましい。 [Sealing material 5]
The sealing material 5 is a film that reinforces the solar cell element 6. Since the solar cell element 6 is thin, the strength is usually weak, and thus the strength of the thin film solar cell tends to be weak. However, the strength can be maintained high by the sealing material 5.
Moreover, it is preferable that the sealing material 5 has high strength from the viewpoint of maintaining strength of the thin-film solar cell 14.

具体的強度については、封止材５以外の耐候性保護フィルム１やバックシート１０の強度とも関係することになり一概には規定しにくいが、薄膜太陽電池１４全体が良好な曲げ加工性を有し、折り曲げ部分の剥離を生じないような強度を有するのが望ましい。
また、封止材５は、太陽電池素子６の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。 The specific strength is related to the strength of the weatherproof protective film 1 other than the sealing material 5 and the strength of the back sheet 10 and is generally difficult to define, but the thin film solar cell 14 as a whole has good bending workability. However, it is desirable to have a strength that does not cause peeling of the bent portion.
In addition, the sealing material 5 is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the solar cell element 6 from absorbing light. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.

さらに、薄膜太陽電池１４は光を受けて熱せられることが多いため、封止材５も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、封止材５の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池１４の使用時に封止材５が融解・劣化する可能性を低減できる。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the sealing material 5 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the sealing material 5 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably. Is 300 ° C. or lower. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility that the sealing material 5 melts and deteriorates when the thin film solar cell 14 is used.

封止材５の厚みは特に規定されないが、通常１００μｍ以上、好ましくは１５０μｍ以上、より好ましくは２００μｍ以上であり、また、通常７００μｍ以下、好ましくは６００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下である。厚みを厚くすることで薄膜太陽電池１４全体の強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。   The thickness of the sealing material 5 is not particularly defined, but is usually 100 μm or more, preferably 150 μm or more, more preferably 200 μm or more, and usually 700 μm or less, preferably 600 μm or less, more preferably 500 μm or less. Increasing the thickness tends to increase the strength of the thin-film solar cell 14 as a whole, and decreasing the thickness tends to increase flexibility and improve visible light transmittance.

封止材５を構成する材料としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂組成物をフィルムにしたもの（ＥＶＡフィルム）などを用いることができる。ＥＶＡフィルムには通常は耐候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を構成させる。この架橋剤としては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられる。このような有機過酸化物としては、例えば、２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下、好ましくは３重量部以下であり、通常１重量部以上である。なお、架橋剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   As a material which comprises the sealing material 5, what used the ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin composition for the film (EVA film) etc. can be used, for example. In order to improve weather resistance, the EVA film is usually blended with a crosslinking agent to form a crosslinked structure. As the crosslinking agent, an organic peroxide that generates radicals at 100 ° C. or higher is generally used. Examples of such an organic peroxide include 2,5-dimethylhexane; 2,5-dihydroperoxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane; Di-t-butyl peroxide or the like can be used. The compounding amount of these organic peroxides is usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, and usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a crosslinking agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

このＥＶＡ樹脂組成物には、接着力向上の目的で、シランカップリング剤を含有させてもよい。この目的に供されるシランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤の配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下、好ましくは２重量部以下であり、通常０．１重量部以上である。なお、シランカップリング剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   This EVA resin composition may contain a silane coupling agent for the purpose of improving the adhesive strength. Examples of silane coupling agents used for this purpose include γ-chloropropyltrimethoxysilane; vinyltrichlorosilane; vinyltriethoxysilane; vinyl-tris- (β-methoxyethoxy) silane; γ-methacryloxypropyltri Methoxysilane; β- (3,4-ethoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. The compounding amount of these silane coupling agents is usually 5 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight or less, and usually 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of EVA resin. In addition, 1 type may be used for a silane coupling agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

更に、ＥＶＡ樹脂のゲル分率を向上させ、耐久性を向上するために、ＥＶＡ樹脂組成物に架橋助剤を含有させてもよい。この目的に供される架橋助剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアネート等の３官能の架橋助剤等の単官能の架橋助剤等が挙げられる。これらの架橋助剤の配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常１０重量部以下、好ましくは５重量部以下であり、また、通常１重量部以上である。なお、架橋助剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Furthermore, in order to improve the gel fraction of the EVA resin and improve the durability, a crosslinking aid may be included in the EVA resin composition. Examples of the crosslinking aid provided for this purpose include monofunctional crosslinking aids such as trifunctional crosslinking aids such as triallyl isocyanurate and triallyl isocyanate. The amount of these crosslinking aids is usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, and usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a crosslinking adjuvant, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.

更に、ＥＶＡ樹脂の安定性を向上する目的で、ＥＶＡ樹脂組成物に、例えばハイドロキノン；ハイドロキノンモノメチルエーテル；ｐ−ベンゾキノン；メチルハイドロキノンなどを含有させてもよい。これらの配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下である。
しかし、ＥＶＡ樹脂の架橋処理には１〜２時間程度の比較的長時間を要するため、薄膜太陽電池１４の生産速度および生産効率を低下させる原因となる場合がある。また、長期間使用の際には、ＥＶＡ樹脂組成物の分解ガス（酢酸ガス）またはＥＶＡ樹脂自体が有する酢酸ビニル基が、太陽電池素子６に悪影響を与えて発電効率が低下させる場合がある。そこで、封止材５としては、ＥＶＡフィルムの他に、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体のフィルムを用いることもできる。この共重合体としては、例えば、下記成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。 Furthermore, for the purpose of improving the stability of the EVA resin, the EVA resin composition may contain, for example, hydroquinone; hydroquinone monomethyl ether; p-benzoquinone; methyl hydroquinone. These compounding quantities are normally 5 weight part or less with respect to 100 weight part of EVA resin.
However, since the EVA resin cross-linking process requires a relatively long time of about 1 to 2 hours, it may cause a reduction in the production rate and production efficiency of the thin-film solar cell 14. Further, when used for a long period of time, the decomposition gas (acetic acid gas) of the EVA resin composition or the vinyl acetate group of the EVA resin itself may adversely affect the solar cell element 6 and reduce the power generation efficiency. Therefore, as the sealing material 5, in addition to the EVA film, a copolymer film made of a propylene / ethylene / α-olefin copolymer can also be used. As this copolymer, the thermoplastic resin composition with which the following component 1 and the component 2 were mix | blended is mentioned, for example.

・成分１：プロピレン系重合体が、通常０重量部以上、好ましくは１０重量部以上であり、また、通常７０重量部以下、好ましくは５０重量部以下。
・成分２：軟質プロピレン系共重合体が、３０重量部以上、好ましくは５０重量部以上であり、また、通常１００重量部以下、好ましくは９０重量部以下。
なお、成分１および成分２の合計量は１００重量部である。上記のように、成分１および成分２が好ましい範囲にあると、封止材５のシートへの成形性が良好であるとともに、得られる封止材５の耐熱性、透明性および柔軟性が良好となり、薄膜太陽電池１４に好適である。 Component 1: The propylene-based polymer is usually 0 part by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, and usually 70 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less.
-Component 2: A soft propylene-type copolymer is 30 weight part or more, Preferably it is 50 weight part or more, and is 100 weight part or less normally, Preferably it is 90 weight part or less.
The total amount of component 1 and component 2 is 100 parts by weight. As described above, when component 1 and component 2 are in a preferred range, the moldability of the encapsulant 5 into a sheet is good, and the resulting encapsulant 5 has good heat resistance, transparency, and flexibility. Therefore, it is suitable for the thin film solar cell 14.

上記の成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物は、メルトフローレート（ＡＳＴＭ Ｄ １２３８、２３０度、荷重２．１６ｋｇ）が、通常０．０００１ｇ／１０分以上であり、また、通常１０００ｇ／１０分以下、好ましくは９００ｇ／１０分以下、より好ましくは８００ｇ／１０分以下である。
成分１および成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１１０℃以上である。また通常１４０℃以下、好ましくは１３５℃以下である。 The thermoplastic resin composition in which the above component 1 and component 2 are blended has a melt flow rate (ASTM D 1238, 230 degrees, load 2.16 kg) of usually 0.0001 g / 10 min or more. It is 1000 g / 10 min or less, preferably 900 g / 10 min or less, more preferably 800 g / 10 min or less.
The melting point of the thermoplastic resin composition containing component 1 and component 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. or higher. Moreover, it is 140 degrees C or less normally, Preferably it is 135 degrees C or less.

また成分１および成分２が配合・BR>ウれた熱可塑性樹脂組成物の密度は、０．９８ｇ
／ｃｍ３以下が好ましく、０．９５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、０．９４ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。
この封止材５においては、上記成分１および成分２に、プラスチックなどに対する接着促進剤としてカップリング剤を配合することが可能である。カップリング剤は、シラン系、チタネート系、クロム系の各カップリング剤が好ましく用いられ、特にシラン系のカップリング剤（シランカップリング剤）が好適に用いられる。 In addition, the density of the thermoplastic resin composition in which component 1 and component 2 are blended and BR> wound is 0.98 g.
/ Cm 3 or less is preferable, 0.95 g / cm 3 or less is more preferable, and 0.94 g / cm 3 or less is more preferable.
In this sealing material 5, it is possible to mix | blend a coupling agent with the said component 1 and component 2 as an adhesion promoter with respect to a plastics. As the coupling agent, silane, titanate, and chromium coupling agents are preferably used, and a silane coupling agent (silane coupling agent) is particularly preferably used.

上記シランカップリング剤としては公知のものが使用でき、特に制限はないが、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシーエトキシシラン）、γ−グリシドキシプロピルートリピルトリーメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。なお、カップリング剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Known silane coupling agents can be used and are not particularly limited. For example, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (β-methoxy-ethoxysilane), γ-glycidoxypropyl-tri Examples include piltrimethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane. In addition, 1 type may be used for a coupling agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、これらは熱可塑性樹脂組成物（成分１および成分２の合計量）１００重量部に対して、上記シランカップリング剤を通常０．１重量部以上、また、通常５重量部以下、好ましくは３重量部以下含むことが望ましい。
また、上記カップリング剤は、有機過酸化物を用いて、当該熱可塑性樹脂組成物にグラフト反応させてもよい。この場合、熱可塑性樹脂組成物（成分１および成分２の合計量）１００重量部に対して、上記カップリング剤を０．１〜５重量部含むことが望ましい。シラングラフト化された熱可塑性樹脂組成物を用いても、ガラス、プラスチックに対して、シランカップリング剤ブレンドと同等以上の接着性が得られる。 These are usually 0.1 parts by weight or more, usually 5 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight of the silane coupling agent, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of Component 1 and Component 2). It is desirable to contain 3 parts by weight or less.
The coupling agent may be grafted to the thermoplastic resin composition using an organic peroxide. In this case, it is desirable that 0.1 to 5 parts by weight of the coupling agent is included with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of component 1 and component 2). Even if a silane-grafted thermoplastic resin composition is used, the same or better adhesiveness as that of the silane coupling agent blend can be obtained for glass and plastic.

有機過酸化物を用いる場合、有機過酸化物は、熱可塑性樹脂組成物（成分１および成分２の合計量）１００重量部に対して、通常０．００１重量部以上、好ましくは０．０１重量部以上、また、通常５重量部以下、好ましくは３重量部以下である。
また、封止材５としてエチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体を用いることもできる。この共重合体としては、下記に示す成分Ａおよび成分Ｂからなる封止材用樹脂組成物と基材とを積層してなる、ホットタック性が５〜２５℃のラミネートフィルムが例示される。 When the organic peroxide is used, the organic peroxide is usually 0.001 part by weight or more, preferably 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of Component 1 and Component 2). Part or more, and usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less.
Further, a copolymer made of an ethylene / α-olefin copolymer can be used as the sealing material 5. Examples of the copolymer include a laminate film having a hot tack property of 5 to 25 ° C., which is formed by laminating a resin composition for a sealing material comprising the following components A and B and a substrate.

・成分Ａ：エチレン系樹脂。
・成分Ｂ：以下の（ａ）〜（ｄ）の性状を有するエチレンとα−オレフィンとの共重合体。
（ａ）密度が０．８６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３。
（ｂ）メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５０ｇ／１０分。 Component A: ethylene resin.
Component B: a copolymer of ethylene and an α-olefin having the following properties (a) to (d).
(A) Density is 0.86-0.935 g / cm 3 .
(B) Melt flow rate (MFR) is 1 to 50 g / 10 min.

（ｃ）温度上昇溶離分別（ＴＲＥＦ）によって得られる溶出曲線のピークが１つであり；該ピーク温度が１００℃以下である。
（ｄ）温度上昇溶離分別（ＴＲＥＦ）による積分溶出量が、９０℃のとき９０％以上である。
成分Ａと成分Ｂとの配合割合（成分Ａ／成分Ｂ）は、重量比で、通常５０／５０以上、好ましくは５５／４５以上、より好ましくは６０／４０以上であり、また、通常９９／１以下、好ましくは９０／１０以下、より好ましくは８５／１５以下である。成分Ｂの配合量を多くすることで透明性やヒートシール性が高まる傾向にあり、成分Ｂの配合量を少なくすることでフィルムの作業性が高まる傾向にある。 (C) There is one peak in the elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF); the peak temperature is 100 ° C. or lower.
(D) The integrated elution amount by temperature rising elution fractionation (TREF) is 90% or more at 90 ° C.
The blending ratio (component A / component B) of component A and component B is usually 50/50 or more, preferably 55/45 or more, more preferably 60/40 or more, and usually 99 / 1 or less, preferably 90/10 or less, more preferably 85/15 or less. Increasing the amount of component B tends to increase transparency and heat sealability, and decreasing the amount of component B tends to increase the workability of the film.

成分Ａと成分Ｂを配合して生成される封止材用樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、通常２ｇ／１０分以上、好ましくは３ｇ／１０分以上であり、通常５０ｇ／１０分以下、好ましくは４０ｇ／１０分以下である。なおＭＦＲの測定と評価は、ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠する方法によって実施することができる。   The melt flow rate (MFR) of the resin composition for a sealing material produced by blending component A and component B is usually 2 g / 10 minutes or more, preferably 3 g / 10 minutes or more, and usually 50 g / 10 minutes. Hereinafter, it is preferably 40 g / 10 min or less. In addition, the measurement and evaluation of MFR can be implemented by the method based on JISK7210 (190 degreeC, 2.16kg load).

封止材用樹脂組成物の融点は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５５℃以上であり、また、通常３００℃以下、好ましくは２５０℃以下、さらに好ましくは２００℃以下である。融点を高くすることで薄膜太陽電池１４の使用時に融解・劣化する可能性を低減できる。
封止材用樹脂組成物の密度は、０．８０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、０．８５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、また、０．９８ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．９５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、０．９４ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。なお、密度の測定と評価は、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準拠する方法によって実施することができる。 The melting point of the encapsulant resin composition is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, and is usually 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower. By increasing the melting point, the possibility of melting and deterioration during use of the thin-film solar cell 14 can be reduced.
The density of the resin composition for a sealing material is preferably 0.80 g / cm 3 or more, more preferably 0.85 g / cm 3 or more, and preferably 0.98 g / cm 3 or less, 0.95 g / cm 3. The following is more preferable, and 0.94 g / cm 3 or less is more preferable. The measurement and evaluation of density can be performed by a method based on JIS K7112.

さらに、エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた封止材５において、前記プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた場合と同様に、カップリング剤を用いることが可能である。
上述した封止材５は、材料由来の分解ガスを発生することがないため、太陽電池素子６への悪影響がなく、良好な耐熱性、機械強度、柔軟性（太陽電池封止性）および透明性を有する。また、材料の架橋工程を必要としないため、シート成形時および薄膜太陽電池１００の製造時間が大きく短縮できるとともに、使用後の薄膜太陽電池１４のリサイクルも容易となる。 Further, in the encapsulant 5 using the ethylene / α-olefin copolymer, a coupling agent can be used as in the case of using the propylene / ethylene / α-olefin copolymer.
Since the sealing material 5 described above does not generate a decomposition gas derived from the material, the solar cell element 6 is not adversely affected, and has good heat resistance, mechanical strength, flexibility (solar cell sealing property), and transparency. Have sex. Further, since no material cross-linking step is required, the manufacturing time of the thin film solar cell 100 during sheet molding can be greatly reduced, and the thin film solar cell 14 after use can be easily recycled.

なお、封止材５は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、封止材５は単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
封止材５の厚みは、通常２μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、また、通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた光線透過率が高まる傾向にある。 In addition, the sealing material 5 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. Moreover, although the sealing material 5 may be formed with the single layer film, the laminated | multilayer film provided with the film of 2 or more layers may be sufficient as it.
The thickness of the sealing material 5 is usually 2 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 500 μm or less, preferably 300 μm or less, more preferably 100 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility and light transmittance.

封止材５を設ける位置に制限は無いが、通常は太陽電池素子６を挟み込むように設ける。太陽電池素子６を確実に保護するためである。本実施形態では、太陽電池素子６の正面及び背面にそれぞれ封止材５及び封止材７を設けるようにしている。
［太陽電池素子６］
太陽電池素子６は、前述の光電変換素子と同様である。 Although there is no restriction | limiting in the position which provides the sealing material 5, Usually, it provides so that the solar cell element 6 may be inserted | pinched. This is for reliably protecting the solar cell element 6. In this embodiment, the sealing material 5 and the sealing material 7 are provided on the front surface and the back surface of the solar cell element 6, respectively.
[Solar cell element 6]
The solar cell element 6 is the same as the above-described photoelectric conversion element.

・太陽電池素子同士の接続
太陽電池素子６は、薄膜太陽電池１４の１個あたり１個だけを設けてもよいが、通常は２個以上の太陽電池素子６を設ける。具体的な太陽電池素子６の個数は任意に設定すればよい。太陽電池素子６を複数設ける場合、太陽電池素子６はアレイ状に並べて設けられていることが多い。 ・ Connection between solar cell elements
Although only one solar cell element 6 may be provided for each thin film solar cell 14, usually two or more solar cell elements 6 are provided. The specific number of solar cell elements 6 may be set arbitrarily. When a plurality of solar cell elements 6 are provided, the solar cell elements 6 are often arranged in an array.

太陽電池素子６を複数設ける場合、通常は、太陽電池素子６同士は電気的に接続され、接続された一群の太陽電池素子６から生じた電気を端子（図示せず）から取り出すようになっていて、この際、電圧を高めるため通常は太陽電池素子は直列に接続される。
このように太陽電池素子６同士を接続する場合には、太陽電池素子６間の距離は小さいことが好ましく、ひいては、太陽電池素子６と太陽電池素子６との間の隙間は狭いことが好ましい。太陽電池素子６の受光面積を広くして受光量を増加させ、薄膜太陽電池１４の発電量を増加させるためである。 When a plurality of solar cell elements 6 are provided, the solar cell elements 6 are usually electrically connected to each other, and electricity generated from the connected group of solar cell elements 6 is taken out from a terminal (not shown). At this time, the solar cell elements are usually connected in series in order to increase the voltage.
Thus, when connecting the solar cell elements 6, it is preferable that the distance between the solar cell elements 6 is small, and the clearance between the solar cell element 6 and the solar cell element 6 is preferably narrow. This is because the light receiving area of the solar cell element 6 is widened to increase the amount of received light, and the amount of power generated by the thin film solar cell 14 is increased.

［封止材７］
封止材７は、上述した封止材５と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他は封止材７と同様のものを同様に用いることができる。
また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。 [Encapsulant 7]
The sealing material 7 is a film similar to the sealing material 5 described above, and the same material as the sealing material 7 can be used in the same manner except that the arrangement position is different.
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used.

［ゲッター材フィルム８］
ゲッター材フィルム８は、上述したゲッター材フィルム４と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他はゲッター材フィルム４と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。
また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。また使用する水分あるいは酸素吸収剤をゲッター材フィルム４よりも多く含有するフィルムを用いることも可能となる。このような吸収剤としては、水分吸収剤としてＣａＯ、ＢａＯ、Ｚｒ−Ａｌ−ＢａＯ、酸素の吸収剤として活性炭、モレキュラーシーブなどが挙げられる。 [Getter material film 8]
The getter material film 8 is the same film as the getter material film 4 described above, and the same material as the getter material film 4 can be used as necessary, except for the arrangement position.
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used. It is also possible to use a film containing more water or oxygen absorbent than the getter material film 4. Examples of such absorbents include CaO, BaO, Zr-Al-BaO as moisture absorbents, and activated carbon, molecular sieves, etc. as oxygen absorbents.

［ガスバリアフィルム９］
ガスバリアフィルム９は、上述したガスバリアフィルム３と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他はガスバリアフィルム９と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。
また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。 [Gas barrier film 9]
The gas barrier film 9 is the same film as the gas barrier film 3 described above, and the same material as the gas barrier film 9 can be used as necessary except that the arrangement position is different.
Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used.

［バックシート１０］
バックシート１０は、上述した耐候性保護フィルム１と同様のフィルムであり、配設位置が異なる他は耐候性保護フィルム１と同様のものを同様に用いることができる。また、このバックシート１０が水及び酸素を透過させ難いものであれば、バックシート１０をガスバリア層として機能させることも可能である。 [Backsheet 10]
The back sheet 10 is the same film as the weather-resistant protective film 1 described above, and the same material as the weather-resistant protective film 1 can be used in the same manner except that the arrangement position is different. In addition, if the back sheet 10 is difficult to permeate water and oxygen, the back sheet 10 can also function as a gas barrier layer.

また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。このため、バックシート１０としては、以下に説明するもの（ｉ）〜（iv）を用いることが特に好ましい。
（ｉ）バックシート１０としては、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性に優れた各種の樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリ
ル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、その他等の各種の樹脂のシートを使用することができる。これらの樹脂のシートの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂のシートを使用することが好ましい。なお、これらは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Moreover, since the constituent member on the back side of the solar cell element 6 does not necessarily need to transmit visible light, a member that does not transmit visible light can be used. For this reason, it is particularly preferable to use the following (i) to (iv) as the backsheet 10.
(I) As the back sheet 10, various resin films or sheets excellent in strength and excellent in weather resistance, heat resistance, water resistance, and light resistance can be used. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine Resins, poly (meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyamideimide resins, polyarylphthalate resins Sheet of various resins such as silicone resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyurethane resin, acetal resin, cellulose resin, etc. It is possible to use. Among these resin sheets, it is preferable to use a fluorine resin, a cyclic polyolefin resin, a polycarbonate resin, a poly (meth) acrylic resin, a polyamide resin, or a polyester resin sheet. In addition, these may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

（ii）バックシート１０としては、金属薄膜を用いることもできる。例えば、腐蝕防止したアルミニウム金属箔、ステンレス製薄膜などが挙げられる。なお、前記の金属は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
（iii）バックシート１０としては、例えばアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フイルムを
接着した防水性の高いシートを用いても良い。フッ素系樹脂としては、例えば、一弗化エチレン（商品名：テドラー，デュポン社製）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等が挙げられる。なお、フッ素系樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 (Ii) As the back sheet 10, a metal thin film can also be used. For example, corrosion-resistant aluminum metal foil, stainless steel thin film, and the like can be mentioned. In addition, the said metal may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
(Iii) As the back sheet 10, for example, a highly waterproof sheet in which a fluorine resin film is bonded to both surfaces of an aluminum foil may be used. Examples of the fluorine resin include ethylene monofluoride (trade name: Tedlar, manufactured by DuPont), polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene (ETFE), and vinylidene fluoride resin. (PVDF), vinyl fluoride resin (PVF) and the like. In addition, 1 type may be used for fluororesin and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

（iv）バックシート１０としては、例えば、基材フィルムの片面あるは両面に、無機酸化物の蒸着膜を設け、更に、上記の無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルムの両面に、耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムを積層したものを用いてもよい。なお、通常は、基材フィルムにポリプロピレン系樹脂フィルムを積層する場合には、ラミネート用接着剤で張り合わせることで積層する。無機酸化物の蒸着膜を設けることで、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れたバックシート１０として使用できる。   (Iv) As the back sheet 10, for example, an inorganic oxide vapor-deposited film is provided on one side or both sides of the base film, and further, on both sides of the base film provided with the inorganic oxide vapor-deposited film, You may use what laminated | stacked the heat resistant polypropylene resin film. Usually, when a polypropylene resin film is laminated on the base film, the lamination is performed by laminating with a laminating adhesive. By providing an inorganic oxide vapor-deposited film, it can be used as a back sheet 10 having excellent moisture resistance that prevents intrusion of moisture, oxygen and the like.

・基材フィルム
基材フィルムとしては、基本的には、無機酸化物の蒸着膜等との密接着性に優れ、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性に優れた各種の樹脂のフィルムを使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムを使用することができる。中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂のフィルムを使用することが好ましい。 ・ Base film
Basically, as the base film, various resin films having excellent close adhesion with an inorganic oxide vapor deposition film, etc., excellent strength, weather resistance, heat resistance, water resistance, and light resistance are used. Can be used. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine Resins, poly (meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyamideimide resins, polyaryl phthalate resins Silicone resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyurethane resin, acetal resin, cellulosic resin, etc. It is possible to use. Among these, it is preferable to use a film of a fluorine resin, a cyclic polyolefin resin, a polycarbonate resin, a poly (meth) acrylic resin, a polyamide resin, or a polyester resin.

上記のような各種の樹脂のフィルムのなかでも、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、または、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等のフッ素系樹脂のフィルムを使用することがより好ましい。更に、このフッ素系樹脂のフィルムの中でも、特に、ポリフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）；テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）からなるフッ素系樹脂のフィルムが、強度等の観点から特に好ましい。なお、前記樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Among the various resin films described above, for example, a film of a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), vinylidene fluoride resin (PVDF), or vinyl fluoride resin (PVF) is used. More preferably it is used. Further, among the fluororesin films, in particular, a fluororesin film (PVF); a fluororesin film made of a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene (ETFE) is particularly preferable from the viewpoint of strength and the like. preferable. In addition, the said resin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、上記のような各種の樹脂のフィルムのなかでも、シクロペンタジエン及びその誘導体、シクロヘキサジエン及びその誘導体等の環状ポリオレフィン系樹脂のフィルムを使用することもより好ましい。
基材フィルムの膜厚としては、通常１２μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下である。 Of the various resin films as described above, it is more preferable to use a film of a cyclic polyolefin resin such as cyclopentadiene and a derivative thereof, cyclohexadiene and a derivative thereof.
The film thickness of the base film is usually 12 μm or more, preferably 20 μm or more, and is usually 300 μm or less, preferably 200 μm or less.

・無機酸化物の蒸着膜
無機酸化物の蒸着膜としては、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用可能である。例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、の酸化物の蒸着膜を使用することができる。この際、酸化ケイ素としては例えばＳｉＯｘ（ｘ＝１．０〜２．０）を用いることができ、酸化アルミニウムとしては例えばＡｌＯｘ（ｘ＝０．５〜１．５）を用いることができる。 ・ Deposited film of inorganic oxide
As the inorganic oxide vapor-deposited film, basically any thin film on which a metal oxide is vapor-deposited can be used. For example, a deposited film of an oxide of silicon (Si) or aluminum (Al) can be used. At this time, for example, SiO x (x = 1.0 to 2.0) can be used as silicon oxide, and for example, AlO x (x = 0.5 to 1.5) can be used as aluminum oxide. .

なお、使用する金属及び無機酸化物の種類は１種でもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、通常５０Å以上、好ましくは１００Å以上であり、また、通常４０００Å以下、好ましくは１０００Å以下である。
蒸着膜の作製方法としては、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を用いることができる。具体例を挙げると、基材フィルムの一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマーガスを原料とし、キャリヤーガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。 In addition, the kind of metal and inorganic oxide to be used may be 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
The film thickness of the inorganic oxide vapor deposition film is usually 50 mm or more, preferably 100 mm or more, and is usually 4000 mm or less, preferably 1000 mm or less.
As a method for forming the deposited film, a chemical vapor deposition method (chemical vapor deposition method, CVD method) such as a plasma chemical vapor deposition method, a thermal chemical vapor deposition method, or a photochemical vapor deposition method can be used. As a specific example, on one surface of the base film, a monomer gas for vapor deposition such as an organosilicon compound is used as a raw material, an inert gas such as argon gas or helium gas is used as a carrier gas, and oxygen is supplied. An oxygen oxide vapor or the like can be used as a gas, and a vapor deposition film of an inorganic oxide such as silicon oxide can be formed using a low temperature plasma chemical vapor deposition method using a low temperature plasma generator or the like.

・ポリプロピレン系樹脂フィルム
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体；プロピレンと他のモノマー（例えばα−オレフィン等）との共重合体を使用することができる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、アイソタクチック重合体を用いることもできる。
ポリプロピレン系樹脂の融点は通常１６４℃〜１７０℃であり、比重は通常０．９０〜０．９１であり、分子量は通常１０万〜２０万である。 -Polypropylene resin film As a polypropylene resin, the homopolymer of propylene; the copolymer of a propylene and another monomer (for example, alpha olefin etc.) can be used, for example. Moreover, an isotactic polymer can also be used as a polypropylene resin.
The melting point of the polypropylene resin is usually 164 ° C. to 170 ° C., the specific gravity is usually 0.90 to 0.91, and the molecular weight is usually 100,000 to 200,000.

ポリプロピレン系樹脂は、その結晶性により性質が大きく支配されるが、アイソタクチックの高いポリマーは、引っ張り強さ、衝撃強度に優れ、耐熱性、耐屈曲疲労強度を良好であり、かつ、加工性は極めて良好なものである。
・接着剤
基材フィルムにポリプロピレン系樹脂フィルムを積層する場合には、通常はラミネート用接着剤を用いる。これにより、基材フィルムとポリプロピレン系樹脂フィルムとはラミネート用接着剤層を介して積層されることになる。 Polypropylene resins are largely controlled by their crystallinity, but high isotactic polymers have excellent tensile strength and impact strength, good heat resistance and bending fatigue strength, and workability. Is very good.
·adhesive
When a polypropylene resin film is laminated on the base film, a laminating adhesive is usually used. Thereby, a base film and a polypropylene resin film are laminated | stacked via the adhesive bond layer for lamination.

ラミネート用接着剤層を構成する接着剤としては、例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、アミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型（メタ）アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤等が挙げられる。なお、接着剤は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Examples of the adhesive constituting the adhesive layer for laminating include, for example, a polyvinyl acetate adhesive, a polyacrylate adhesive, a cyanoacrylate adhesive, an ethylene copolymer adhesive, a cellulose adhesive, and a polyester adhesive. Adhesives, polyamide adhesives, polyimide adhesives, amino resin adhesives, phenol resin adhesives, epoxy adhesives, polyurethane adhesives, reactive (meth) acrylic adhesives, silicone adhesives, etc. Is mentioned. In addition, 1 type may be used for an adhesive agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

上記の接着剤の組成系は、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの組成
物形態でもよい。また、その性状は、フィルム・シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよい。さらに、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよいものである。
上記の接着剤は、例えば、ロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、その他等のコート法、あるいは、印刷法等によって施すことができる。そのコーティング量としては、乾燥状態で０．１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２が望ましい。 The composition system of the adhesive may be any composition form such as an aqueous type, a solution type, an emulsion type, and a dispersion type. Further, the property may be any of film / sheet, powder, solid and the like. Furthermore, the bonding mechanism may be any form such as a chemical reaction type, a solvent volatilization type, a heat melting type, and a hot pressure type.
The adhesive can be applied by a coating method such as a roll coating method, a gravure roll coating method, a kiss coating method, or the like, or a printing method. As the amount of coating, 0.1g / m 2 ~10g / m 2 is desirable in the dry state.

［シール材１１］
シール材１１は、上述した耐候性保護フィルム１、紫外線カットフィルム２、ガスバリアフィルム３、ゲッター材フィルム４、封止材５、封止材７、ゲッター材フィルム８、ガスバリアフィルム９及びバックシート１０の縁部をシールして、これらのフィルムで被覆された空間内に湿気及び酸素が浸入しないようにシールする部材である。 [Sealant 11]
The sealing material 11 includes the weatherproof protective film 1, the ultraviolet cut film 2, the gas barrier film 3, the getter material film 4, the sealing material 5, the sealing material 7, the getter material film 8, the gas barrier film 9, and the back sheet 10. It is a member that seals the edge so that moisture and oxygen do not enter the space covered with these films.

シール材１１に要求される防湿能力の程度は、単位面積（１ｍ２）の１日あたりの水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、０．０５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがより好ましい。従来はこのように高い防湿能力を有するシール材１１の実装が困難であったため、化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子のように優れた太陽電池素子を備えた太陽電池を実現することが困難であったが、このようなシール材１１を適用することにより化合物半導体系太陽電池素子及び有機太陽電池素子の優れた性質を活かした薄膜太陽電池１４の実施が容易となる。 The degree of moisture capacity required for the sealing member 11 is preferably water vapor transmission rate per day unit area (1 m 2) is not more than 0.1g / m 2 / day, 0.05g / m 2 / More preferably, it is not more than day. Conventionally, since it has been difficult to mount the sealing material 11 having such a high moisture-proof capability, it is possible to realize a solar cell including an excellent solar cell element such as a compound semiconductor solar cell element and an organic solar cell element. Although it was difficult, the implementation of the thin-film solar cell 14 utilizing the excellent properties of the compound semiconductor solar cell element and the organic solar cell element is facilitated by applying such a sealing material 11.

さらに、薄膜太陽電池１４は光を受けて熱せされることが多いため、シール材１１も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、シール材１１の構成材料の融点は、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。融点が低すぎると薄膜太陽電池１４の使用時にシール材１１が融解する可能性がある。   Furthermore, since the thin film solar cell 14 is often heated by receiving light, it is preferable that the sealing material 11 also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the sealing material 11 is usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and usually 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower. If the melting point is too low, the sealing material 11 may melt when the thin film solar cell 14 is used.

シール材１１を構成する材料としては、例えば、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂等のポリマーが挙げられる。
なお、シール材１１は１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。
シール材１１は、少なくともガスバリアフィルム３，９の縁部をシールできる位置に設ける。これにより、少なくともガスバリアフィルム３，９及びシール材１１で囲まれた空間を密閉し、この空間内に湿気及び酸素が侵入しないようにすることができる。 Examples of the material constituting the sealing material 11 include polymers such as a fluorine resin, a silicone resin, and an acrylic resin.
In addition, the sealing material 11 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials.
The sealing material 11 is provided at a position where at least the edges of the gas barrier films 3 and 9 can be sealed. Thereby, the space surrounded by at least the gas barrier films 3 and 9 and the sealing material 11 can be sealed, and moisture and oxygen can be prevented from entering the space.

このシール材１１を形成する方法に制限は無いが、例えば、材料を耐候性保護フィルム１とバックシート１０との間に注入することにより形成できる。形成方法の具体例を挙げると、以下の方法が挙げられる。
即ち、例えば封止材５の硬化が進行する途中で、半硬化状態の薄膜太陽電池１４を前記ラミネート装置から取り出し、太陽電池素子６の外周部であって耐候性保護シート１とバックシート１０との間の部分に液状のポリマーを注入し、このポリマーを封止材５と共に硬化させればよい。また、封止材５の硬化が終了した後にラミネート装置から取り出して単独で硬化させてもよい。なお、前記のポリマーを架橋・硬化させるための温度範囲は通常１３０℃以上、好ましくは１４０℃以上であり、通常１８０℃以下、好ましくは１７０℃以下である。 Although there is no restriction | limiting in the method of forming this sealing material 11, For example, it can form by inject | pouring material between the weather-resistant protective film 1 and the back sheet | seat 10. FIG. Specific examples of the forming method include the following methods.
That is, for example, while the curing of the sealing material 5 proceeds, the semi-cured thin-film solar cell 14 is taken out from the laminating apparatus, and is the outer peripheral portion of the solar cell element 6, which is the weatherproof protective sheet 1 and the back sheet 10. A liquid polymer may be injected into a portion between the two and the polymer may be cured together with the sealing material 5. Further, after the sealing material 5 has been cured, it may be taken out from the laminating apparatus and cured alone. The temperature range for crosslinking and curing the polymer is usually 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, and is usually 180 ° C. or lower, preferably 170 ° C. or lower.

［寸法等］
本実施形態の薄膜太陽電池１４は、通常、膜状の薄い部材である。このように膜状の部材として薄膜太陽電池１４を形成することにより、薄膜太陽電池１４を建材、自動車、インテリア等に容易に設置できるようになっている。薄膜太陽電池１４は、軽く、割れにく
く、従って安全性の高い太陽電池が得られ、また曲面にも適用可能であるため更に多くの用途に使用しうる。薄くて軽いため輸送や保管など流通面でも好ましい。更に、膜状であるためロール・トゥ・ロール式の製造が可能であり大幅なコストカットが可能である。 [Dimensions]
The thin film solar cell 14 of the present embodiment is usually a thin film member. By forming the thin film solar cell 14 as a film-like member in this way, the thin film solar cell 14 can be easily installed in building materials, automobiles, interiors, and the like. The thin-film solar cell 14 is light and difficult to break, and thus a highly safe solar cell can be obtained and can be applied to a curved surface, so that it can be used for more applications. Since it is thin and light, it is preferable in terms of distribution such as transportation and storage. Furthermore, since it is in the form of a film, it can be manufactured in a roll-to-roll manner, and the cost can be greatly reduced.

薄膜太陽電池１４の具体的な寸法に制限は無いが、その厚みは、通常３００μｍ以上、好ましくは５００μｍ以上、より好ましくは７００μｍ以上であり、また、通常３０００μｍ以下、好ましくは２０００μｍ以下、より好ましくは１５００μｍ以下である。
［製造方法］
本実施形態の薄膜太陽電池１４の製造方法に制限は無いが、例えば、耐候性保護フィルム１とバックシート１０との間に、１個又は２個以上の太陽電池素子６を直列または並列接続したものを、紫外線カットフィルム２、ガスバリアフィルム３，９、ゲッター材フィルム４，８及び封止材５，７と共に一般的な真空ラミネート装置でラミネートすることで製造できる。この際、加熱温度は通常１３０℃以上、好ましくは１４０℃以上であり、通常１８０℃以下、好ましくは１７０℃以下である。また、加熱時間は通常１０分以上、好ましくは２０分以上であり、通常１００分以下、好ましくは９０分以下である。圧力は通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上であり、通常０．２ＭＰａ以下、好ましくは０．１ＭＰａ以下である。圧力をこの範囲とすることで封止を確実に行い、かつ、端部からの封止材５，７がはみ出しや過加圧による膜厚低減を抑え、寸法安定性を確保しうる。 Although there is no restriction | limiting in the specific dimension of the thin film solar cell 14, The thickness is 300 micrometers or more normally, Preferably it is 500 micrometers or more, More preferably, it is 700 micrometers or more, Moreover, it is 3000 micrometers or less normally, Preferably it is 2000 micrometers or less, More preferably. It is 1500 micrometers or less.
[Production method]
Although there is no restriction | limiting in the manufacturing method of the thin film solar cell 14 of this embodiment, For example, between the weather-resistant protective film 1 and the back sheet | seat 10, the 1 or 2 or more solar cell element 6 was connected in series or in parallel. The product can be manufactured by laminating with a general vacuum laminating apparatus together with the ultraviolet cut film 2, the gas barrier films 3, 9, the getter material films 4, 8 and the sealing materials 5, 7. At this time, the heating temperature is usually 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, and is usually 180 ° C. or lower, preferably 170 ° C. or lower. The heating time is usually 10 minutes or longer, preferably 20 minutes or longer, usually 100 minutes or shorter, preferably 90 minutes or shorter. The pressure is usually 0.001 MPa or more, preferably 0.01 MPa or more, and usually 0.2 MPa or less, preferably 0.1 MPa or less. By setting the pressure within this range, sealing can be performed reliably, and the sealing materials 5 and 7 from the end can be prevented from protruding and film thickness reduction due to overpressure can be suppressed, and dimensional stability can be ensured.

［用途］
上述した薄膜太陽電池１４の用途に制限はなく任意である。例えば、図３に模式的に示すように、何らかの基材１２上に薄膜太陽電池１４を設けた太陽電池モジュール１３を用意し、これを使用場所に設置して用いればよい。具定例を挙げると、基材１２として建材用板材を使用した場合、この板材の表面に薄膜太陽電池１４を設けて太陽電池モジュール１３として太陽電池パネルを作製し、この太陽電池パネルを建物の外壁等に設置して使用すればよい。 [Usage]
There is no restriction | limiting in the use of the thin film solar cell 14 mentioned above, It is arbitrary. For example, as schematically shown in FIG. 3, a solar cell module 13 in which a thin film solar cell 14 is provided on a certain base material 12 is prepared and used at a place of use. As a specific example, when a building material plate is used as the base material 12, a thin film solar cell 14 is provided on the surface of the plate material to produce a solar cell panel as the solar cell module 13, and this solar cell panel is attached to the outer wall of the building. It can be installed and used.

基材１２は太陽電池素子６を支持する支持部材である。基材１２を形成する材料としては、例えば、ガラス、サファイア、チタニア等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂フィルム、塩化ビニル、ポリエチレン、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン等の有機材料；紙、合成紙等の紙材料；ステンレス、チタン、アルミニウム等の金属に、絶縁性を付与するために表面をコート或いはラミネートしたもの等の複合材料；などが挙げられる。なお、基材の材料は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、これら有機材料あるいは紙材料に炭素繊維を含ませ、機械的強度を補強させても良い。   The substrate 12 is a support member that supports the solar cell element 6. Examples of the material for forming the substrate 12 include inorganic materials such as glass, sapphire, and titania; polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyimide, nylon, polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, fluorine. Organic materials such as resin films, vinyl chloride, polyethylene, cellulose, polyvinylidene chloride, aramid, polyphenylene sulfide, polyurethane, polycarbonate, polyarylate, polynorbornene; paper materials such as paper and synthetic paper; metals such as stainless steel, titanium, and aluminum In addition, a composite material such as a material whose surface is coated or laminated in order to impart insulating properties may be used. In addition, 1 type may be used for the material of a base material, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio. Moreover, carbon fiber may be included in these organic materials or paper materials to reinforce the mechanical strength.

本発明の薄膜太陽電池を適用する分野の例を挙げると、建材用太陽電池、自動車用太陽電池、インテリア用太陽電池、鉄道用太陽電池、船舶用太陽電池、飛行機用太陽電池、宇宙機用太陽電池、家電用太陽電池、携帯電話用太陽電池、玩具用太陽電池などに用いて好適である。具体例として以下のようなものを挙げることができる。
１．建築用途
１．１ハウス屋根材として太陽電池
基材として屋根用板材等を使用した場合、この板材の表面に薄膜太陽電池を設けて太陽電池ユニットとして太陽電池パネルを作製し、この太陽電池パネルをハウスの屋根の上に設置して使用すればよい。また、基材として瓦を直接用いることもできる。本発明の太陽電池が柔軟性を有するという特性を生かし、瓦の曲線に密着させることができるので好適
である。 Examples of fields to which the thin film solar cell of the present invention is applied include solar cells for building materials, solar cells for automobiles, solar cells for interiors, solar cells for railways, solar cells for ships, solar cells for airplanes, solar cells for spacecraft. It is suitable for use in batteries, solar cells for home appliances, solar cells for mobile phones, solar cells for toys, and the like. Specific examples include the following.
1. Architectural use
1.1 Solar cell as house roofing material
When a roof plate or the like is used as the base material, a thin film solar cell is provided on the surface of the plate material to produce a solar cell panel as a solar cell unit, and this solar cell panel is installed on the roof of the house. That's fine. Moreover, a roof tile can also be used directly as a base material. The solar cell of the present invention is suitable because it can be brought into close contact with the roof tiles by taking advantage of its flexibility.

１．２屋上
ビルの屋上に取り付けることもできる。基材上に薄膜太陽電池を設けた太陽電池ユニットを用意し、これをビルの屋上に設置することもできる。この時基材とともに防水シートを併用し、防水作用を有するのが望ましい。さらに、本発明の薄膜太陽電池が柔軟性を有するという特性を生かし、平面ではない屋根、例えば折半屋根に密着させることもできる。この場合も防水シートを併用するのが望ましい。 1.2 Rooftop
It can also be installed on the roof of a building. A solar cell unit in which a thin film solar cell is provided on a base material can be prepared and installed on the roof of a building. At this time, it is desirable to use a waterproof sheet together with the base material to have a waterproof action. Furthermore, taking advantage of the property that the thin film solar cell of the present invention has flexibility, it can be brought into close contact with a roof that is not flat, for example, a folded roof. In this case, it is desirable to use a waterproof sheet in combination.

１．３トップライト
エントランスや吹き抜け部分に外装として本発明の薄膜太陽電池を用いることもできる。何らかのデザイン処理を施されたエントランス等は曲線が用いられている場合が多く、そのような場合において本発明の薄膜太陽電池の柔軟性が生かされる。またエントランス等ではシースルーである場合があり、このような場合には、有機太陽電池の緑色系の色合いが、環境対策が重要視される時代において意匠的な美観も得られるので好適である。 1.3 Top light
The thin-film solar cell of the present invention can also be used as an exterior at the entrance or a blow-off portion. Curves are often used for entrances and the like that have undergone some design processing, and in such a case, the flexibility of the thin film solar cell of the present invention is utilized. In addition, there is a case of see-through in an entrance or the like. In such a case, the green color of the organic solar cell is suitable because a design aesthetic can be obtained in an era when environmental measures are regarded as important.

１．４壁
基材として建材用板材を使用した場合、この板材の表面に薄膜太陽電池を設けて太陽電池ユニットとして太陽電池パネルを作製し、この太陽電池パネルを建物の外壁等に設置して使用すればよい。また、カーテンウオールに設置することもできる。その他、スパンドレルや方立等への取り付けも可能である。 1.4 Wall
When a building material plate is used as the base material, a thin film solar cell is provided on the surface of the plate material to produce a solar cell panel as a solar cell unit, and this solar cell panel may be installed on the outer wall of a building and used. . It can also be installed on curtain walls. In addition, it can be attached to a spandrel or a vertical.

この場合、基材の形状に制限はないが、通常は板材を使用する。また、基材の材料、寸法等は、その使用環境に応じて任意に設定すればよい。このような基材の例を挙げると、アルポリック（登録商標；三菱樹脂製）などが挙げられる。
１．５窓
また、シースルーの窓に使用することもできる。有機太陽電池の緑色系の色合いが、環境対策が重要視される時代において意匠的な美観も得られるので好適である。 In this case, although there is no restriction | limiting in the shape of a base material, Usually, a board | plate material is used. Moreover, what is necessary is just to set the material of a base material, a dimension, etc. arbitrarily according to the use environment. As an example of such a substrate, Alpolic (registered trademark; manufactured by Mitsubishi Plastics) and the like can be mentioned.
1.5 windows
It can also be used for see-through windows. The green color of the organic solar cell is preferable because a design aesthetic can be obtained in an era when environmental measures are important.

１．６その他
その他建築の外装としてひさし、ルーバー、手摺等にも使用できる。このような場合においても、本発明の薄膜太陽電池の柔軟性が、これら用途にとり好適である。
２．内装
本発明の薄膜太陽電池はブラインドのスラットに取り付けることもできる。本発明の薄膜太陽電池は軽量であり、柔軟性に富むことから、このような用途が可能となる。また、内容用窓についても有機太陽電池素子がシースルーである特性を生かし使用することができる。 1.6 Other
It can also be used for eaves, louvers, handrails, etc. Even in such a case, the flexibility of the thin film solar cell of the present invention is suitable for these applications.
2. Interior
The thin film solar cell of the present invention can also be attached to a blind slat. Since the thin-film solar cell of the present invention is lightweight and rich in flexibility, such a use is possible. Further, the contents window can be used by utilizing the characteristic that the organic solar cell element is see-through.

３．野菜工場
蛍光灯などの照明光を活用する植物工場の設置件数は増えているが，照明に掛かる電気代や光源の交換費用などによって栽培コストを引き下げにくいというのが現状である。そこで本発明の薄膜太陽電池を野菜工場に設置し、ＬＥＤまたは蛍光灯と組み合わせた照明システムを作製することができる。 3. Vegetable factory
Although the number of plant factories that use illumination light such as fluorescent lamps has increased, the current situation is that it is difficult to reduce cultivation costs due to the cost of electricity for lighting and replacement costs for light sources. Then, the thin film solar cell of this invention can be installed in a vegetable factory, and the illumination system combined with LED or the fluorescent lamp can be produced.

このとき蛍光灯よりも寿命が長いＬＥＤと本発明の太陽電池を組み合わせた照明システムを用いることで、照明に要するコストを現状に比べて３０％程度減らせることができるので好適である。
また、野菜等を一定温度で輸送するリーファー・コンテナ （ｒｅｅｆｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の屋根や側壁に本発明の太陽電池を用いることもできる。 At this time, it is preferable to use an illumination system that combines an LED having a longer life than a fluorescent lamp and the solar cell of the present invention, because the cost required for illumination can be reduced by about 30% compared to the current situation.
Moreover, the solar cell of this invention can also be used for the roof and side wall of the reefer container (reefer container) which conveys vegetables etc. at fixed temperature.

４．道路資材・土木
本発明の薄膜太陽電池は、駐車場の外壁や高速道路の遮音壁や浄水場の外壁等にも用いることができる。
５．自動車
本発明の薄膜太陽電池は、自動車のボンネット、ルーフ、トランクリッド、ドア、フロントフェンダー、リアフェンダー、ピラー、バンパー、バックミラーなどの表面に用いることができる。得られた電力は走行用モータ、モータ駆動用バッテリー、電装品及び電装品用バッテリーのいずれに供給することができる。太陽電池パネルにおける発電状況と該走行用モータ、該モータ駆動用バッテリー、該電装品及び該電装品用バッテリーにおける電力使用状況とに合わせて選択する制御手段とを備えることで、得られた電力が適正にかつ効率的に使用することができる
前記の場合、基材１２の形状に制限はないが、通常は板材を使用する。また、基材１２の材料、寸法等は、その使用環境に応じて任意に設定すればよい。 4). Road materials and civil engineering
The thin film solar cell of the present invention can be used for an outer wall of a parking lot, a sound insulation wall of an expressway, an outer wall of a water purification plant, and the like.
5. Car
The thin film solar cell of the present invention can be used on the surfaces of automobile bonnets, roofs, trunk lids, doors, front fenders, rear fenders, pillars, bumpers, rearview mirrors and the like. The obtained electric power can be supplied to any of a traveling motor, a motor driving battery, an electrical component, and an electrical component battery. By providing the power generation status in the solar cell panel and the control means for selecting according to the power usage status in the motor for driving, the battery for driving the motor, the electrical equipment, and the battery for electrical equipment, the obtained power is Can be used properly and efficiently
In the above case, the shape of the substrate 12 is not limited, but a plate material is usually used. Moreover, what is necessary is just to set the material of the base material 12, a dimension, etc. arbitrarily according to the use environment.

このような基材１２の例を挙げると、アルポリック（登録商標；三菱樹脂製）などが挙げられる。   Examples of such a substrate 12 include Alpolic (registered trademark; manufactured by Mitsubishi Plastics).

以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の例に限定されるものではない。
＜合成例１＞
テトラベンゾポルフィリン（化合物Ａ）の製造
後述する合成例２で製造したビシクロポルフィリン（化合物Ｂ）２．７５ｇを窒素雰囲気下、三角フラスコの中にいれ、窒素雰囲気中のまま、２８０℃、３時間加熱した。色が完全に変化したことを確認した後、容器を室温まで戻し、褐色ガラスバイアル瓶に移し変えて、化合物Ａ ２．０５ｇ（収率９０．９％）を得た。 Examples The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
<Synthesis Example 1>
Production of tetrabenzoporphyrin (Compound A) 2.75 g of bicycloporphyrin (Compound B) produced in Synthesis Example 2 described later is placed in an Erlenmeyer flask under a nitrogen atmosphere, and heated at 280 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. did. After confirming that the color changed completely, the container was returned to room temperature and transferred to a brown glass vial to obtain 2.05 g of Compound A (yield 90.9%).

＜合成例２＞
Tetrakis(bicyclo[2.2.2]octadiene)porphyrin（化合物Ｂ）の製造
特開２００３−３０４０１４の［００６０］〜［００６６］の記載を元に合成した。得られた化合物を化合物Ｂと記す。質量分析（ＦＡＢ−ＭＳ法）により、目的物の質量と一致するｍ／ｚ：623［Ｍ＋＋１]を検出した。１Ｈ ＮＭＲ δ 10.40 (m, 4H), 7.20 (m,
8H), 5.81 (m, 8H), 2.24 (m, 8H), and -4.80 (br s, 2H). <Synthesis Example 2>
Production of Tetrakis (bicyclo [2.2.2] octadiene) porphyrin (Compound B) Synthesis was performed based on the description of [0060] to [0066] of JP-A No. 2003-304014. The resulting compound is referred to as Compound B. By mass spectrometry (FAB-MS method), m / z: 623 [M + +1] consistent with the mass of the target product was detected. 1H NMR δ 10.40 (m, 4H), 7.20 (m,
8H), 5.81 (m, 8H), 2.24 (m, 8H), and -4.80 (br s, 2H).

＜合成例３＞
化合物Ｃ（フラーレン化合物）の合成 <Synthesis Example 3>
Synthesis of compound C (fullerene compound)

化合物Ｃの合成は、以下のように行った。
［中間体１］
クロロメチル（２−メトキシフェニル）ジメチルシラン，(o-An)Me2SiCH2Cl Compound C was synthesized as follows.
[Intermediate 1]
Chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane, (o-An) Me 2 SiCH 2 Cl

500-mL三口ナスフラスコに、窒素雰囲気下、臭化２-メトキシフェニルマグネシウムの1.0M THF溶液（100 mL, 0.1 mol）を入れて室温で攪拌した。ここに、クロロメチルジメチルクロロシラン（11.25 mL, 0.085 mol）をゆっくり滴下した。室温で１時間攪拌後、４
０℃で３時間攪拌した。室温に戻し、ゆっくりと水を加えた。酢酸エチルで抽出し、食塩水洗浄後、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。得られた液体を減圧蒸留することにより、目的物（クロロメチル（２−メトキシフェニル）ジメチルシラン，(o-An)Me2SiCH2Cl）を無色液体として収率 52% (11.2 g, 0.0522 mol)で得た。 To a 500-mL three-necked eggplant flask, a 1.0 M THF solution (100 mL, 0.1 mol) of 2-methoxyphenylmagnesium bromide was placed in a nitrogen atmosphere and stirred at room temperature. Chloromethyldimethylchlorosilane (11.25 mL, 0.085 mol) was slowly added dropwise thereto. After stirring for 1 hour at room temperature, 4
Stir at 0 ° C. for 3 hours. It returned to room temperature and water was added slowly. The mixture was extracted with ethyl acetate, washed with brine, dried over sodium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure. The obtained liquid was distilled under reduced pressure to give the desired product (chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane, (o-An) Me 2 SiCH 2 Cl) as a colorless liquid in a yield of 52% (11.2 g, 0.0522 mol). ).

［中間体２］
１−（ジメチルフェニルシリルメチル）―１，９−ジヒドロ(C60-Ih)[5,6]フラーレン
，C60(CH2SiMe2Ph)H [Intermediate 2]
1- (Dimethylphenylsilylmethyl) -1,9-dihydro (C 60 -I h ) [5,6] fullerene, C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) H

窒素雰囲気下、N,N-ジメチルホルムアミド (6.45 mL, 83.3 mmol)、フラーレンC60 (2.
00 g, 2.78 mmol) 、１，２−ジクロロベンゼン溶液 (500 mL) を混合し、脱気した後、
窒素で復圧した。ここに、中間体１の製造で得られたクロロメチル（２−メトキシフェニル）ジメチルシラン（PhMe2SiCH2MgCl、9.80 mL, 0.850 M, 8.33 mmol)のTHF溶液を25℃
で加えた。10分間攪拌した後，脱気した飽和塩化アンモニウム水溶液 (1.0 mL) を加え攪拌した。得られた溶液を濃縮した後，トルエン (200 mL)に溶解させ, シリカゲルろ過カ
ラムを通した後、濃縮した。メタノール(約100~200 mL)を加え，再沈させることにより茶色の固体を得た。得られた固体をHPLC (Buckyprep column, eluent: toluene/2-propanol=7/3) 分取することにより，目的物である１−（ジメチルフェニルシリルメチル）―１，９−ジヒドロ(C60-Ih)[5,6]フラーレン（C60(CH2SiMe2Ph)H, 1.99 g, 2.28mmol, 82% isolated yield, analytically pure)を得た。 Under nitrogen atmosphere, N, N-dimethylformamide (6.45 mL, 83.3 mmol), fullerene C 60 (2.
00 g, 2.78 mmol) and 1,2-dichlorobenzene solution (500 mL), and after deaeration,
The pressure was restored with nitrogen. Here, a THF solution of chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane (PhMe 2 SiCH 2 MgCl, 9.80 mL, 0.850 M, 8.33 mmol) obtained in the production of Intermediate 1 was added at 25 ° C.
Added in. After stirring for 10 minutes, degassed saturated aqueous ammonium chloride solution (1.0 mL) was added and stirred. The resulting solution was concentrated, dissolved in toluene (200 mL), passed through a silica gel filtration column, and concentrated. Methanol (about 100 to 200 mL) was added and reprecipitated to obtain a brown solid. The resulting solid HPLC (Buckyprep column, eluent: toluene / 2-propanol = 7/3) minute by preparative, the desired product 1- (dimethylphenylsilyl methyl) 1,9-dihydro (C 60 - I h ) [5,6] fullerene (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) H, 1.99 g, 2.28 mmol, 82% isolated yield, analytically pure) was obtained.

[化合物Ｃ（フラーレン化合物）（C60(CH2SiMe2Ph)[CH2SiMe2(o-An)]）] [Compound C (fullerene compound) (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) [CH 2 SiMe 2 (o-An)])]

窒素雰囲気下、中間体２の製造で得られた１−（ジメチルフェニルシリルメチル）―１，９−ジヒドロ(C60-Ih)[5,6]フラーレン(C60(CH2SiMe2Ph)H , 1.02 g, 1.17 mmol) のベンゾニトリル溶液を脱気した後、ｔ−ブトキシカリウム (1.41 mL, 1.0 M, 1.41 mmol)
のＴＨＦ溶液を25 °Cで加えた。10分間攪拌した後，中間体１の製造で得られたクロロメチル（２−メトキシフェニル）ジメチルシラン((o-An)Me2SiCH2Cl, 5.03g, 23.4 mmol)とヨウ化カリウムを加え１１０℃で１７時間攪拌した。得られた溶液に飽和塩化アンモニウム水溶液1.0 mL を加え，濃縮した。得られた粗生成物にトルエン (100 mL)を加え，ろ過濃縮した後，メタノール (ca. 50~100 mL) を加え，再沈を行った。得られた粗生成物を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー (eluent: CS2/hexane = 1/1) 精製に供し、続いてHPLC分取 (Buckyprep column, eluents: toluene/2-propanol = 7/3)精製を行うことにより，目的物（化合物Ｃ（フラーレン化合物）（C60(CH2SiMe2Ph)[CH2SiMe2(o-An)], 0.810
g, 0.772 mmol, 66% isolated yield) を得た。 1- (Dimethylphenylsilylmethyl) -1,9-dihydro (C 60 -I h ) [5,6] fullerene (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) obtained in the production of intermediate 2 under nitrogen atmosphere H, 1.02 g, 1.17 mmol) benzonitrile solution was degassed and then potassium t-butoxy (1.41 mL, 1.0 M, 1.41 mmol)
Of THF was added at 25 ° C. After stirring for 10 minutes, chloromethyl (2-methoxyphenyl) dimethylsilane ((o-An) Me 2 SiCH 2 Cl, 5.03 g, 23.4 mmol) obtained in the preparation of Intermediate 1 and potassium iodide were added, and 110 Stir at 17 ° C. for 17 hours. To the obtained solution was added 1.0 mL of saturated aqueous ammonium chloride solution, and the mixture was concentrated. Toluene (100 mL) was added to the obtained crude product, and the mixture was concentrated by filtration, and then methanol (ca. 50 to 100 mL) was added to perform reprecipitation. The obtained crude product was subjected to silica gel column chromatography (eluent: CS 2 / hexane = 1/1) purification, followed by HPLC fractionation (Buckyprep column, eluents: toluene / 2-propanol = 7/3) purification. As a result, the target compound (compound C (fullerene compound) (C 60 (CH 2 SiMe 2 Ph) [CH 2 SiMe 2 (o-An)]), 0.810
g, 0.772 mmol, 66% isolated yield).

＜合成例４＞
化合物Ｄの合成 <Synthesis Example 4>
Synthesis of compound D

化合物Ｄを以下のように合成した。
[中間体３]
３−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボラン−２−イル）ベンゼンの合成 Compound D was synthesized as follows.
[Intermediate 3]
Synthesis of 3-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboran-2-yl) benzene

窒素気流下、５００ｍｌのフラスコにＮ，Ｎ−ジメチルホロムアミド２００ｍｌ、１，３−ジブロモベンゼン８．４ｇ（３６．０ｍｍｏｌ）、ビス(ピナコラト)ジボロン２１．０ｇ（８２．６９ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム２４．０ｇ（２４４．５ｍｍｏｌ）を入れ、６０℃で３０分間攪拌した。その後１，１’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン-
パラジウム(II)ジクロリドジクロロメタン付加物〔ＰｄＣｌ２（ｄｐｐｆ）ＣＨ２Ｃｌ２〕１．４６ｇ（１．７９ｍｍｏｌ）を加え、８５℃で１４時間反応した。反応液を減圧濾過し、濾液に酢酸エチルおよび水を加え、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：塩化メチレン：ｎ−ヘキサン＝１：１）により精製し、無色固体の目的物を得た（収量７．２ｇ、収率６１％）。 Under a nitrogen stream, N, N-dimethylformamide 200 ml, 1,3-dibromobenzene 8.4 g (36.0 mmol), bis (pinacolato) diboron 21.0 g (82.69 mmol), potassium acetate 24 in a 500 ml flask 0.0 g (244.5 mmol) was added and stirred at 60 ° C. for 30 minutes. Then 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene-
Palladium (II) dichloride dichloromethane adduct [PdCl 2 (dppf) CH 2 Cl 2 ] (1.46 g, 1.79 mmol) was added and reacted at 85 ° C. for 14 hours. The reaction solution was filtered under reduced pressure, ethyl acetate and water were added to the filtrate, the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated, and the residue was subjected to silica gel column chromatography (developing solvent: methylene chloride: n-hexane = 1: 1). To obtain the desired product as a colorless solid (yield 7.2 g, yield 61%).

[中間体４]
１，３−ビス（３−アセチルフェニル）ベンゼンの合成 [Intermediate 4]
Synthesis of 1,3-bis (3-acetylphenyl) benzene

窒素気流下、３００ｍｌのフラスコにトルエン６０ｍｌ、エタノール３０ｍｌ、中間体３にて製造した１，３−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボラン−２−イル）ベンゼン３．５ｇ（１０．６１ｍｍｏｌ）、３−ブロモアセトフェノン４．２２ｇ（２１．２２ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム水溶液（２Ｍ、すなわち２モル／リ
ットル濃度）３０ｍｌを入れて加熱し、３０分間攪拌した。その後テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕１．２ｇ（１．０６ｍｍｏｌ）を加え、9時間還流した。反応液に水を入れ、トルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムおよ
び活性白土を加え、減圧濾過し、濾液に濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル：ｎ−ヘキサン＝１：３）により精製し、無色固体の目的物を得た（収量１．８ｇ、収率５４％）。
[化合物Ｄ] 1,3-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboran-2-yl) prepared with 60 ml of toluene, 30 ml of ethanol and intermediate 3 in a 300 ml flask under a nitrogen stream Benzene 3.5 g (10.61 mmol), 3-bromoacetophenone 4.22 g (21.22 mmol), and sodium carbonate aqueous solution (2 M, ie, 2 mol / liter concentration) 30 ml were added and heated and stirred for 30 minutes. Thereafter, 1.2 g (1.06 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh 3 ) 4 ] was added and refluxed for 9 hours. Water was added to the reaction solution, extracted with toluene, anhydrous magnesium sulfate and activated clay were added, filtered under reduced pressure, concentrated to the filtrate, and the residue was subjected to silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate: n-hexane = 1: 3). The desired product was obtained as a colorless solid (yield 1.8 g, yield 54%).
[Compound D]

８−アミノ−７−キノリンカルボアルデヒドをＪ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．６１巻、３０１７−３０２２頁（１９９６年）に記載されている方法で合成した。窒素気流下、３００ｍｌのフラスコに８−アミノ−７−キノリンカルボアルデヒド２．０１ｇ（１１．７ｍｍｏｌ）、中間体４で得られた１，３−ビス（３−アセチルフェニル）ベンゼン１．８０ｇ（５．７３ｍｍｏｌ）、エタノール８０ｍｌおよび飽和水酸化カリウムエタノール溶液２０ｍｌを加え、１０時間還流した。反応後、室温で、クロロホルム及び水を加え、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル：メタノール＝３０：１）により精製し、２．１ｇ（収率６３％）の化合物Ｄを得た。   8-Amino-7-quinolinecarbaldehyde was prepared according to J. Am. Org. Chem. 61, 3017-3022 (1996). Under a nitrogen stream, 2.01 g (11.7 mmol) of 8-amino-7-quinolinecarbaldehyde in a 300 ml flask and 1.80 g of 1,3-bis (3-acetylphenyl) benzene obtained as intermediate 4 (5 .73 mmol), 80 ml of ethanol and 20 ml of saturated potassium hydroxide ethanol solution were added and refluxed for 10 hours. After the reaction, chloroform and water were added at room temperature, the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate: methanol = 30: 1). 63%) of compound D was obtained.

＜実施例＞
ＩＴＯ電極がパターニングされたガラス基板上に、正孔取り出し層としてポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホン酸）水性分散液（エイチ・シー・スタルク社製 商品名「CLEVIOSTM P VP ＡＩ４０８３」）をスピンコートにより塗布した後、当該基板を１２０℃のホットプレート上で大気中１０分間、加熱処理を施した。その膜厚は約３０ｎｍであった。 <Example>
Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonic acid) aqueous dispersion (manufactured by HC Starck Co., Ltd., trade name “CLEVIOSTM P VP” as a hole extraction layer on a glass substrate on which an ITO electrode is patterned AI4083 ") was applied by spin coating, and then the substrate was subjected to heat treatment on the hot plate at 120 ° C for 10 minutes in the air. The film thickness was about 30 nm.

メタルボートに合成例１で得られた化合物Ａ（テトラベンゾポルフィリン）を入れ、上記基板上に真空蒸着し、その後、窒素雰囲気下で上記基板を１８０℃で２０分間加熱処理することにより、正孔取り出し層の上に約２５ｎｍのｐ型半導体の層を形成した。   The compound A (tetrabenzoporphyrin) obtained in Synthesis Example 1 is placed in a metal boat, vacuum-deposited on the substrate, and then the substrate is heated at 180 ° C. for 20 minutes in a nitrogen atmosphere, thereby generating holes. A p-type semiconductor layer of about 25 nm was formed on the extraction layer.

クロロホルム／モノクロロベンゼンの１：１混合溶媒（重量）に、合成例２で得られた化合物Ｂを０．６重量％と合成例３で得られたフラーレン化合物（化合物Ｃ）を１．４重量％溶解した液を調製し、ろ過し、窒素雰囲気下で得られたろ液を１５００ｒｐｍでスピンコートし、１８０℃で２０分間加熱した。これによって、ｐ型半導体の層上に約１００ｎｍのテトラベンゾポルフィリン（化合物Ａ）とフラーレン化合物（化合物Ｃ）を含む混合物層を形成した。   In a 1: 1 mixed solvent (weight) of chloroform / monochlorobenzene, compound B obtained in Synthesis Example 2 was 0.6% by weight and fullerene compound obtained in Synthesis Example 3 (Compound C) was 1.4% by weight. A dissolved solution was prepared, filtered, and the filtrate obtained under a nitrogen atmosphere was spin-coated at 1500 rpm and heated at 180 ° C. for 20 minutes. As a result, a mixture layer containing about 100 nm of tetrabenzoporphyrin (compound A) and fullerene compound (compound C) was formed on the p-type semiconductor layer.

次に、トルエンにフラーレン化合物（化合物Ｃ）を１．２重量％溶解した液を調整し、ろ過し、窒素雰囲気下で得られたろ液を３０００ｒｐｍでスピンコートし、１８０℃で５分間加熱処理を施した。これによって、混合物層上に約５０ｎｍのフラーレン化合物（化合物Ｃ）の層を形成した。
次に、真空蒸着装置内に配置されたメタルボートに合成例４で合成した化合物Ｄを入れ、真空下で加熱して、膜厚１２ｎｍになるまで蒸着し、フラーレン化合物（化合物Ｃ）の層上に電子取り出し層を形成した。 Next, a solution in which 1.2% by weight of a fullerene compound (Compound C) is dissolved in toluene is prepared, filtered, and the filtrate obtained in a nitrogen atmosphere is spin-coated at 3000 rpm, followed by heat treatment at 180 ° C. for 5 minutes. gave. This formed a fullerene compound (compound C) layer of about 50 nm on the mixture layer.
Next, the compound D synthesized in Synthesis Example 4 is placed in a metal boat placed in a vacuum vapor deposition apparatus, heated under vacuum and vapor-deposited to a film thickness of 12 nm, and on the fullerene compound (compound C) layer. An electron extraction layer was formed on the substrate.

更に、バッファ層の上に真空蒸着により厚さが８０ｎｍのアルミニウム電極を設け、太陽電池を作成した。ガラス板を封止板として用いて封止した太陽電池に、１２０℃のホットプレートで１０分間加熱処理を行い、ＩＴＯ電極側からソーラシミュレーター（ＡＭ１．５Ｇ）で１００ｍＷ／ｃｍ２の強度の光を照射し、ソースメーター（ケイスレー社製，２４００型）にて、ＩＴＯ電極とアルミニウム電極と間における電流−電圧特性を測定し、表１に記載した。 Furthermore, an aluminum electrode having a thickness of 80 nm was provided on the buffer layer by vacuum vapor deposition to produce a solar cell. A solar cell sealed using a glass plate as a sealing plate is heated for 10 minutes on a hot plate at 120 ° C., and light with an intensity of 100 mW / cm 2 is applied from the ITO electrode side using a solar simulator (AM1.5G). Irradiation was carried out, and the current-voltage characteristics between the ITO electrode and the aluminum electrode were measured with a source meter (manufactured by Keithley, Model 2400).

［比較例］
実施例において、電子取り出し層に化合物Ｄの代わりに、６ｎｍの膜厚の２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ、同仁化学製）を用いた以外は、同様にして、太陽電池を作製し、加熱処理後のＩＴＯ電極とアルミニウム電極と間における電流−電圧特性を測定し、表１に記載した。 [Comparative example]
In the examples, the same procedure was performed except that 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP, manufactured by Dojindo Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 6 nm was used instead of compound D in the electron extraction layer. Thus, a solar cell was prepared, and the current-voltage characteristics between the ITO electrode and the aluminum electrode after the heat treatment were measured and listed in Table 1.

以上より、電子取り出し層にビピリジル骨格及び／又はフェナントロリン骨格を２つ以上有する有機化合物を含有する光電変換素子は、既存の電子取り出し層を有する素子と比較して光電変換効率が向上することから、本発明の光電変換素子は太陽電池用途として有用であることが判る。   From the above, the photoelectric conversion element containing an organic compound having two or more bipyridyl skeleton and / or phenanthroline skeleton in the electron extraction layer is improved in photoelectric conversion efficiency as compared with an element having an existing electron extraction layer. It turns out that the photoelectric conversion element of this invention is useful as a solar cell use.

１００ 基板
１０１ カソード
１０２ 電子取り出し層
１０３ ｐ型半導体、ｎ型半導体混合層
１０４ 正孔取り出し層
１０５ アノード
１ 耐候性保護フィルム
２ 紫外線カットフィルム
３，９ ガスバリアフィルム
４，８ ゲッター材フィルム
５，７ 封止材
６ 太陽電池素子
１０ バックシート
１１ シール材
１２ 基材
１３ 太陽電池モジュール
１４ 薄膜太陽電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Substrate 101 Cathode 102 Electron extraction layer 103 P-type semiconductor / n-type semiconductor mixed layer 104 Hole extraction layer 105 Anode 1 Weatherproof protective film
2 UV cut film
3,9 Gas barrier film
4,8 Getter material film
5,7 Sealing material
6 Solar cell elements
10 Back sheet
11 Sealing material
12 Base material
13 Solar cell module
14 Thin film solar cells

Claims (3)

少なくとも一対の電極、活性層、下記一般式（Ｉ）で表される有機化合物を含有する電子取り出し層を含む光電変換素子。
Ｘは置換基を有してもよい２価の炭化水素系芳香族基であり、Ｙ１およびＹ２は下記一般式（II）で示される置換基であり、Ｒ１-Ｒ８は、それぞれ独立して水素原子、置換基を
有してもよいＣ１〜Ｃ３０の炭化水素基である。また、(Ｒ１,Ｒ２)、(Ｒ２,Ｒ３)、(Ｒ
３,Ｒ４)、(Ｒ４,Ｒ５)、(Ｒ５,Ｒ６)、(Ｒ６,Ｒ７)、(Ｒ７,Ｒ８)は、お互いに結合し環を形成しても良い。ただし、ピリジン環のいずれかの炭素原子とＸが結合しており、その炭素原子にＲ１-Ｒ８は置換していない。
A photoelectric conversion element comprising at least a pair of electrodes, an active layer, and an electron extraction layer containing an organic compound represented by the following general formula (I).
X is a divalent hydrocarbon-based aromatic group which may have a substituent, Y 1 and Y 2 are substituents represented by the following general formula (II), and R 1 -R 8 are respectively independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group optionally C 1 -C 30 which may have a substituent. In addition, (R 1 , R 2 ), (R 2 , R 3 ), (R
3 , R 4 ), (R 4 , R 5 ), (R 5 , R 6 ), (R 6 , R 7 ), (R 7 , R 8 ) may be bonded to each other to form a ring. . However, X is bonded to any carbon atom of the pyridine ring, and R 1 -R 8 is not substituted on the carbon atom.
請求項１に記載の光電変換素子の製造方法において、該基板、一対の電極、活性層及び電子取り出し層を積層した後に加熱する工程を含むことを特徴とする光電変換素子の製造方法。   The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to claim 1, further comprising a step of heating after laminating the substrate, the pair of electrodes, the active layer, and the electron extraction layer. 加熱する工程の温度が５０〜２８０℃である請求項２に記載の光電変換素子の製造方法。   The method for producing a photoelectric conversion element according to claim 2, wherein the temperature of the heating step is 50 to 280 ° C. 4.
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