JPS61278174A - 光電変換素子の製造方法 - Google Patents
光電変換素子の製造方法Info
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- JPS61278174A JPS61278174A JP60120196A JP12019685A JPS61278174A JP S61278174 A JPS61278174 A JP S61278174A JP 60120196 A JP60120196 A JP 60120196A JP 12019685 A JP12019685 A JP 12019685A JP S61278174 A JPS61278174 A JP S61278174A
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- polyacetylene
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- type polymer
- polymer semiconductor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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- Y02E10/549—Organic PV cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｐ型、 Ｋｌ型半導体とも高分子化合物から
なるｐ −１１へテロ接合型光電変換素子を製造する方
法に関するものである。
なるｐ −１１へテロ接合型光電変換素子を製造する方
法に関するものである。
近年、高分子化合物に電気的機能を付与し、光電変換素
子、ダイオード、トランジスタ、光センサー等のデバイ
スに利用しようとする試みが行なわれている。
子、ダイオード、トランジスタ、光センサー等のデバイ
スに利用しようとする試みが行なわれている。
その中でも、太陽電池へ応用することができる光電変換
素子に関しては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ
チェニレンな、どの導電性高分子を使用したｐ−■墓へ
テロ接合型光電変換素子が報告されている。
素子に関しては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ
チェニレンな、どの導電性高分子を使用したｐ−■墓へ
テロ接合型光電変換素子が報告されている。
例えば、Ｐ型、！１型型半体ともポリアセチレンを使用
したものあるいは本発明者らが先に提案したＩｆ型ポリ
アセチレンとポリピロール系化合物またはポリチェニレ
ン系化合物の一方または双方から成るｐ型高分子半導体
とｆＣＣ分会たもの（特願昭５９−２４７０８４号）な
どが挙げられる。このような高分子化合物を使用した光
電変換素子は。
したものあるいは本発明者らが先に提案したＩｆ型ポリ
アセチレンとポリピロール系化合物またはポリチェニレ
ン系化合物の一方または双方から成るｐ型高分子半導体
とｆＣＣ分会たもの（特願昭５９−２４７０８４号）な
どが挙げられる。このような高分子化合物を使用した光
電変換素子は。
従来のシリコン等の無機化合物を使用した素子に比べて
、軽量性、柔軟性に優れており、しかも大面積化が可能
である。
、軽量性、柔軟性に優れており、しかも大面積化が可能
である。
このｐ型、 １Ｌ型型半体とも高分子化合物よりなる光
電変換素子は、一般にｐ型高分子半導体とｎ型高分子半
導体とを接合して、＃造されている。
電変換素子は、一般にｐ型高分子半導体とｎ型高分子半
導体とを接合して、＃造されている。
ｐ型とｎ型の高分子半導体の接合としては、（４）プレ
ス等により圧着、接着する方法、 （Ａ） ｐ型高分子
−半導体上でチーグラ型触媒を用いてポリアセチレン金
重合させて、その後練ポリアセチレンをｒＩ型に機能化
させる方法、 （ｃ） １に型高分子半導体上にｐ型高
分子半導体を直接電解重合させる方法などが考えられて
いる（０ 、に、Ｏｈｉ４ｎｇら、Ａｐｐｌ・ｐｈｙｓ
、 Ｌｅｔｔｅｒ 、３３（ＩＬ １８ 、１９７８
、特開昭５５−１３０１６０．１５０１６１．１５８８
７０．１３８８７ｉ、１５８８７９．１４６９８２゜１
５４７８Ｑ号公報）。
ス等により圧着、接着する方法、 （Ａ） ｐ型高分子
−半導体上でチーグラ型触媒を用いてポリアセチレン金
重合させて、その後練ポリアセチレンをｒＩ型に機能化
させる方法、 （ｃ） １に型高分子半導体上にｐ型高
分子半導体を直接電解重合させる方法などが考えられて
いる（０ 、に、Ｏｈｉ４ｎｇら、Ａｐｐｌ・ｐｈｙｓ
、 Ｌｅｔｔｅｒ 、３３（ＩＬ １８ 、１９７８
、特開昭５５−１３０１６０．１５０１６１．１５８８
７０．１３８８７ｉ、１５８８７９．１４６９８２゜１
５４７８Ｑ号公報）。
しかしながら、上記の（ａ）方法では２両高分子半導体
を完全に接触させることはできず、接合力は低く、更に
接触を編めるために圧力を加えると。
を完全に接触させることはできず、接合力は低く、更に
接触を編めるために圧力を加えると。
素子自体の破壊をまねいてしまう。また（ｂ）方法では
、ｐ型高分子半導体に触媒を塗布するため、ｐ型半導体
の劣化をまねき、しかも残存触媒により光！変換効率が
低下してしまう、、 （Ｃ）方法においては、ｐ型高分
子半導体の電解重合時に正極としてＩｌ型高分子半導体
を使用するため、このｎ型半導体の劣化が滅しく、光電
変換効率が低下してしまう。
、ｐ型高分子半導体に触媒を塗布するため、ｐ型半導体
の劣化をまねき、しかも残存触媒により光！変換効率が
低下してしまう、、 （Ｃ）方法においては、ｐ型高分
子半導体の電解重合時に正極としてＩｌ型高分子半導体
を使用するため、このｎ型半導体の劣化が滅しく、光電
変換効率が低下してしまう。
上記のように従来の方法では、Ｐ型半導体とｎ型半導体
との不完全な接合あるいは半導体基材の劣化などの問題
があり、光ｗＬ斐換効率の高い素子を得ることはできな
い。
との不完全な接合あるいは半導体基材の劣化などの問題
があり、光ｗＬ斐換効率の高い素子を得ることはできな
い。
本発明は、上記従来の問題点を解消し、ｐ型とｌＩ型と
の接合力が極めて強く、かつ光電変換効率の高いｐ型・
ｎ型へテロ接合型光電変換素子を製造する方法を提供し
ようとするものである。
の接合力が極めて強く、かつ光電変換効率の高いｐ型・
ｎ型へテロ接合型光電変換素子を製造する方法を提供し
ようとするものである。
本発明は、ｐｍ高分子半導体とポリアセチレンから成る
Ｉｔ型高分子半導体とのｐ−ｎｇ会の光電変換素子を製
造する方法でおって、！１１型高子半導体の基材を有機
溶媒で膨潤させると共にｐ型高分子半導体と接触させて
、しかる後練基材を乾燥することによりｐ型高分子半導
体と上記基材とを接合させることを特徴とするものであ
る。
Ｉｔ型高分子半導体とのｐ−ｎｇ会の光電変換素子を製
造する方法でおって、！１１型高子半導体の基材を有機
溶媒で膨潤させると共にｐ型高分子半導体と接触させて
、しかる後練基材を乾燥することによりｐ型高分子半導
体と上記基材とを接合させることを特徴とするものであ
る。
なお９本発明にかかる１１型高分子半導体の基材は、ｐ
型高分子半導体に接触させる前にｘｉ ｍに機能化させ
てもよく、またｐ型高分子半導体と接触あるいは乾燥さ
せた後１１ｍに機能化させてもよい。
型高分子半導体に接触させる前にｘｉ ｍに機能化させ
てもよく、またｐ型高分子半導体と接触あるいは乾燥さ
せた後１１ｍに機能化させてもよい。
本発明において、ｐ型高分子半導体はｎ ｍ高分子半導
体と対になり、ｐ型・ｎ型へテロ接合の光電変換素子を
形成するものである。
体と対になり、ｐ型・ｎ型へテロ接合の光電変換素子を
形成するものである。
該ｐ型高分子半導体を構成する高分子化合物としては、
ポリピロール系化合物、ポリチェニレン系化合物、ポリ
７ラン系化合物、ポリアニリン系化合物、ポリアズレン
系化合物等が挙げられる。
ポリピロール系化合物、ポリチェニレン系化合物、ポリ
７ラン系化合物、ポリアニリン系化合物、ポリアズレン
系化合物等が挙げられる。
例えば、上記ポリピロール系化合物とはポリピロー／ｖ
、ポリーＮ−メチルビロール、ポリーＮ−二千ルビロー
ル等であり、ポリチェニレン系化合物とはボリチェニＶ
７．ポリー６−メチｌレチェニレン、ボＵ−３、４−ツ
メチルチェニレン等であり、ポリ７ラン未化合物とはポ
リフラン等であり。
、ポリーＮ−メチルビロール、ポリーＮ−二千ルビロー
ル等であり、ポリチェニレン系化合物とはボリチェニＶ
７．ポリー６−メチｌレチェニレン、ボＵ−３、４−ツ
メチルチェニレン等であり、ポリ７ラン未化合物とはポ
リフラン等であり。
ポリアニリン系化合物とはポリアニリン、ポリー〇−ヨ
ード７ニリン、ポリー〇−ブロモアニリン等であり、ポ
リアズレン系化廿物とはポリアズレン、 １１−ブチル
アズレン、アミノアズレン等である。しかして、これら
高分子化合物は１種または２種以上を使用する。なお２
種以上の高分子化合物を使用する場合には、その混合重
会体でも共重合体でも使用することができる。
ード７ニリン、ポリー〇−ブロモアニリン等であり、ポ
リアズレン系化廿物とはポリアズレン、 １１−ブチル
アズレン、アミノアズレン等である。しかして、これら
高分子化合物は１種または２種以上を使用する。なお２
種以上の高分子化合物を使用する場合には、その混合重
会体でも共重合体でも使用することができる。
上記高分子化合物をｐ型に機能化させる方法としては、
該高分子化合物の電解置台と同時にドーピング剤がドー
ピングされることを利用するのがよい。
該高分子化合物の電解置台と同時にドーピング剤がドー
ピングされることを利用するのがよい。
この方法は、上記高分子化合物の単量体とドーピング剤
とをｆ４解させた電解液中に正電極及び負電極を浸漬し
て、該電解液に直流電流を通電することにより正電極上
に高分子化合物が析出するもの、である。該高分子化合
物は電解液中のドーピング剤をとり込みＰ型に機能化し
ている。この正電極に酸化インジウム、酸化スズ等の透
明材料を使用すると光電変換素子の電極としてそのまま
使用することができる。また２通常する直流電流は。
とをｆ４解させた電解液中に正電極及び負電極を浸漬し
て、該電解液に直流電流を通電することにより正電極上
に高分子化合物が析出するもの、である。該高分子化合
物は電解液中のドーピング剤をとり込みＰ型に機能化し
ている。この正電極に酸化インジウム、酸化スズ等の透
明材料を使用すると光電変換素子の電極としてそのまま
使用することができる。また２通常する直流電流は。
その電流密度が正電極単位面積当り１〜１０ ｒｎＡ／
ｌ噛の範囲内が望ましい。
ｌ噛の範囲内が望ましい。
また、上記高分子化合物をＰ型に機能化させるドーピン
グ剤としては、過塩素酸塩、四フッ化ホウ酸塩、六７ツ
化リン酸塩等がある。例えば、過塩素酸塩は、過塩素酸
銀、過塩素酸ナトＩＪウム。
グ剤としては、過塩素酸塩、四フッ化ホウ酸塩、六７ツ
化リン酸塩等がある。例えば、過塩素酸塩は、過塩素酸
銀、過塩素酸ナトＩＪウム。
過塩素酸テトラメチルアンモニウム等が挙ケラれ。
四７ツ化ホウ酸朧は、四フッ化ホウ酸ナトリウム。
四７ツ化ホウ酸テトラメチルアンモニウム、四フッ化ホ
ウ酸テトラブチルアンモニウム等が挙ケラれ、六７ツ化
リン酸塩は、六７ツ化リン酸ナトリウム、六フッ化りｙ
ｄテトラメチ／レアンモニウム。
ウ酸テトラブチルアンモニウム等が挙ケラれ、六７ツ化
リン酸塩は、六７ツ化リン酸ナトリウム、六フッ化りｙ
ｄテトラメチ／レアンモニウム。
六７ツ化リン酸テトラブチルアンモニウム等が挙げられ
る。しかして、これらドーピング剤は１種または２種以
上を使用する。
る。しかして、これらドーピング剤は１種または２種以
上を使用する。
上記ドーピング剤のドーピング量は、前記高分子化合物
１モルに対して０．０１〜Ｃ１，５七〜の範囲内が望ま
しい、該ドーピング量がａ、０１モル未満の場合、高分
子化合物がｐ型に機能しがたく、他方、α３モＡ／を越
える場合、ドーピング量に見合うだけの比抵抗の低下が
凭られない１．なｐ、比抵抗に換算した場合、ｐ型高分
子半導体が１０〜１０婁Ω・備の範囲内となるようにド
ーピングするのがよい。
１モルに対して０．０１〜Ｃ１，５七〜の範囲内が望ま
しい、該ドーピング量がａ、０１モル未満の場合、高分
子化合物がｐ型に機能しがたく、他方、α３モＡ／を越
える場合、ドーピング量に見合うだけの比抵抗の低下が
凭られない１．なｐ、比抵抗に換算した場合、ｐ型高分
子半導体が１０〜１０婁Ω・備の範囲内となるようにド
ーピングするのがよい。
また、該ｐ型高分子半導体の形状としては、板状または
膜状で使用するのが操作の容易性より望ましい。その場
合の厚さは、１０１〜Ｉ Ｑ ｐｉｎの範囲内が望まし
い。その厚さが１０１μＩｎ未満ではｐ型ドーピング剤
とｆｌ型ドーピング剤との拡散により絶縁相が形成され
、高分子化合物がｐ型に機能しにくくなり、しかも収り
扱いが困難である。
膜状で使用するのが操作の容易性より望ましい。その場
合の厚さは、１０１〜Ｉ Ｑ ｐｉｎの範囲内が望まし
い。その厚さが１０１μＩｎ未満ではｐ型ドーピング剤
とｆｌ型ドーピング剤との拡散により絶縁相が形成され
、高分子化合物がｐ型に機能しにくくなり、しかも収り
扱いが困難である。
他方、厚さが１０μｆｉｌを越える場合には、照射光を
ｐ調高分子半導体から入射させる際に光の吸収が大きく
なり、接合界面まで光が透過せず、光起電力が得られな
いおそれがある。更に優れた光電変換素子は０．１〜１
１．５μｒｎの厚さの範囲内で得られる。
ｐ調高分子半導体から入射させる際に光の吸収が大きく
なり、接合界面まで光が透過せず、光起電力が得られな
いおそれがある。更に優れた光電変換素子は０．１〜１
１．５μｒｎの厚さの範囲内で得られる。
Ｔｌ型高分子半導体は上記ｐ型高分千半４体と対になる
ものである。
ものである。
該Ｔｌ型高分子半導体を構成する高分子化合物としては
、ポリアセチレンを用いるｕ譲ボ＋ｓアｔチレンはシス
体でもトランス体でもどちらでも使用することができる
。
、ポリアセチレンを用いるｕ譲ボ＋ｓアｔチレンはシス
体でもトランス体でもどちらでも使用することができる
。
本発明において２口型高分子半導体の基材であるポリア
セチレンをまずｆ磯溶謀で膨潤させると共に前記ｐ調高
分子半導体と接触させる。
セチレンをまずｆ磯溶謀で膨潤させると共に前記ｐ調高
分子半導体と接触させる。
上ｈＥ 有ｔＪｍ 溶には、ペンタン２ヘキサン、ベン
ゼン、トルエン等の無極性有秦溶諜、アセトン、アセト
ニトリル、ジメチルホルムアミド等の極性有’１ｋｔＢ
謀のいずれも使用することができ、それら有機溶媒のう
ちの１撫または２種以上を使用する。
ゼン、トルエン等の無極性有秦溶諜、アセトン、アセト
ニトリル、ジメチルホルムアミド等の極性有’１ｋｔＢ
謀のいずれも使用することができ、それら有機溶媒のう
ちの１撫または２種以上を使用する。
しかし、望ましくは、非プロトン性の有機溶媒であるの
がよい。これはポリアセチレンはプロトンにより還元さ
れ、π共役型の２重結合構造が破壊され、かつｎ型ドナ
ーのドーピング剤が電子受容型のプロトンにより破壊さ
れるおそれがあるためである。更に理想的には、ポリア
セチレンの気液界面合成の際に使用したベキサンあるい
はヘキサンと相溶性のめるトルエンを使用するのがよい
。
がよい。これはポリアセチレンはプロトンにより還元さ
れ、π共役型の２重結合構造が破壊され、かつｎ型ドナ
ーのドーピング剤が電子受容型のプロトンにより破壊さ
れるおそれがあるためである。更に理想的には、ポリア
セチレンの気液界面合成の際に使用したベキサンあるい
はヘキサンと相溶性のめるトルエンを使用するのがよい
。
また、ポリアセチレンとｐ調高分子半導体とを接触させ
る方法としては、ｐ型高分子半導体上にポリアセチレン
をしわがよらないように、しかもｐ型高分子半導体とポ
リアセチレンとの間に気体や異物が混入しないように均
一に接触させるだけでよい。したがって、ｐ型高分子半
導体とポリアセチレンとを加圧する必要はない。
る方法としては、ｐ型高分子半導体上にポリアセチレン
をしわがよらないように、しかもｐ型高分子半導体とポ
リアセチレンとの間に気体や異物が混入しないように均
一に接触させるだけでよい。したがって、ｐ型高分子半
導体とポリアセチレンとを加圧する必要はない。
なお９通常はポリアセチレンを前記有機溶媒で膨潤させ
た後、該ポリアセチレンをｐ型高分子半接触体を浸漬さ
せてポリアセチレンを膨潤させてもよいｕ更に有機溶媒
中でポリアセチレンとＰ機高分子半導体とを接触させる
こともできる。この場合、ｐ型窩分子半導体も有機溶媒
で膨潤する。
た後、該ポリアセチレンをｐ型高分子半接触体を浸漬さ
せてポリアセチレンを膨潤させてもよいｕ更に有機溶媒
中でポリアセチレンとＰ機高分子半導体とを接触させる
こともできる。この場合、ｐ型窩分子半導体も有機溶媒
で膨潤する。
その後、上記有機溶媒で膨潤したポリアセチレンとｐ型
窩分子半導体との板触体のポリアセチレンを乾燥させる
。なお、前記のようにＰ機高分子半導体も膨潤している
場合は、該ｐ型窩分子半導体も乾燥させる。
窩分子半導体との板触体のポリアセチレンを乾燥させる
。なお、前記のようにＰ機高分子半導体も膨潤している
場合は、該ｐ型窩分子半導体も乾燥させる。
この乾燥により、高分子中に含浸している有機溶媒を蒸
発除去する。乾燥条件は、有機溶媒がほぼ完全に除去さ
れる範囲であり、その方法としては、自然乾燥あるいは
有機溶媒の蒸発速度を高めるために加熱乾燥により行な
う。なお、加熱乾燥の場合、加熱温度は２００°Ｃ以下
とするのが望ましい。２００°Ｃより高温であると、Ｐ
型、ｎ型の高分子半導体が劣化するおそれがある。
発除去する。乾燥条件は、有機溶媒がほぼ完全に除去さ
れる範囲であり、その方法としては、自然乾燥あるいは
有機溶媒の蒸発速度を高めるために加熱乾燥により行な
う。なお、加熱乾燥の場合、加熱温度は２００°Ｃ以下
とするのが望ましい。２００°Ｃより高温であると、Ｐ
型、ｎ型の高分子半導体が劣化するおそれがある。
！！型高分子半導体の基材であるポリアセチレンをＩＩ
型に機能化させるのは、ポリアセチレントＰ型高分子半
導体とを接触させる前でもよく、接触または乾燥後でも
よい。なお、接触した後にｎ型に暗能化させる場合には
、ポリアセチレンのみに！ｉｉ機能化処理を施す。
型に機能化させるのは、ポリアセチレントＰ型高分子半
導体とを接触させる前でもよく、接触または乾燥後でも
よい。なお、接触した後にｎ型に暗能化させる場合には
、ポリアセチレンのみに！ｉｉ機能化処理を施す。
このポリアセチレンをＸｌ型に機能化させる方法として
は、ナトリウム−ナフタレンｉ体のＴＨＦ溶液に浸漬す
る方法、有機アミン化合物と金属アミドとの混会物をド
ーピング剤として、その炭化水素溶液を利用する方ｆ−
Ａ（特願昭５８−１８９６５８号、５９−６９００号、
５９−４２２７３号による。）、６るいはテトラメチル
アンモニウム塩、デトラエチルアンモニウム塩等のドー
ピング剤を電気的にドーピングする方法等が挙げられる
。
は、ナトリウム−ナフタレンｉ体のＴＨＦ溶液に浸漬す
る方法、有機アミン化合物と金属アミドとの混会物をド
ーピング剤として、その炭化水素溶液を利用する方ｆ−
Ａ（特願昭５８−１８９６５８号、５９−６９００号、
５９−４２２７３号による。）、６るいはテトラメチル
アンモニウム塩、デトラエチルアンモニウム塩等のドー
ピング剤を電気的にドーピングする方法等が挙げられる
。
該ポリアセチレンにドーピング剤をドーピングする量は
、ポリアセチレン１モルに対シて０．０１〜０．３モル
の範囲内が望ましい。該ドーピング量がＱ、０１モル未
満の場合、ポリアセチレンが１１５に機能しがたく、他
方、α３モルを越える場合。
、ポリアセチレン１モルに対シて０．０１〜０．３モル
の範囲内が望ましい。該ドーピング量がＱ、０１モル未
満の場合、ポリアセチレンが１１５に機能しがたく、他
方、α３モルを越える場合。
ドーピングしただけの比抵抗の低下が見られない。
なお、比抵抗に換算した場ｔｋ 、 ｎ型のポリアセチ
レンが１０−３〜１０１Ω・備の範囲内になるようにド
ーピングするのがよい。
レンが１０−３〜１０１Ω・備の範囲内になるようにド
ーピングするのがよい。
また、ポリアセチレンの形状としては、膨潤時に膜状ま
たは板状で使用するのが操作の容易性より望ましい。こ
の膨潤時に膜状または・板状とした場合のその厚さとし
ては［Ｌ１μｍ〜１０ｆｌの範囲内が望ましい。その厚
さが［Ｌ１μｍ未満では、有機Ｉ＠謀を蒸発させた際に
、乾燥による収縮でポリアセチレンが破れるおそれがあ
り、しかも取り扱いが困難である。他方、厚さが１０ｍ
を越える場分、高分子化会物の利点である柔軟性が低下
するおそれがある。更に優れた光電変換機能は１μｒｎ
〜１ｆｌの厚さの範囲内で得られる。
たは板状で使用するのが操作の容易性より望ましい。こ
の膨潤時に膜状または・板状とした場合のその厚さとし
ては［Ｌ１μｍ〜１０ｆｌの範囲内が望ましい。その厚
さが［Ｌ１μｍ未満では、有機Ｉ＠謀を蒸発させた際に
、乾燥による収縮でポリアセチレンが破れるおそれがあ
り、しかも取り扱いが困難である。他方、厚さが１０ｍ
を越える場分、高分子化会物の利点である柔軟性が低下
するおそれがある。更に優れた光電変換機能は１μｒｎ
〜１ｆｌの厚さの範囲内で得られる。
本発明により製造された光電変換素子は、金。
銀、銅、白金等の電極をそれぞれ１１型高分子半導体、
Ｐ型高分子半導体に接続し、光を照射して。
Ｐ型高分子半導体に接続し、光を照射して。
使用される。この光照射により、 ｔｉ型嵩高分子半導
体ｐ型筒分子半導体との界面で電子の模勧が生じ、起電
力が発生する。
体ｐ型筒分子半導体との界面で電子の模勧が生じ、起電
力が発生する。
なお、この光電変換素子への光照射は、ｐ型高分子半導
体側から行なうのが、起電力が大きい。
体側から行なうのが、起電力が大きい。
そのため、ｐ型窩分子半導体は、照射光の透過率の大な
るもの全使用するのがよい。
るもの全使用するのがよい。
本発明によれば、Ｐ型半導体とＩＩ ｍ半導体との接合
が強固な光電変換素子を簡便に製造することができる。
が強固な光電変換素子を簡便に製造することができる。
また本発明では、Ｐ型半導体と■１型型半体との接合に
際して、従来のごとき圧着等による外力を加えないため
、厚さが極めて薄く、シかも材料劣化の少ない光電変換
素子をｔＭ造することができる。
際して、従来のごとき圧着等による外力を加えないため
、厚さが極めて薄く、シかも材料劣化の少ない光電変換
素子をｔＭ造することができる。
七のため、製造された光電変換素子の抵抗は低い。
従って２本発明では、充電変換効率の高い素子を製造す
ることができる。
ることができる。
〔実施例〕
以下９本発明の詳細な説明する。
実施例１゜
第１図及び第２図に示すような本実施例にががる光電変
換素子を形成した。なお、第１図は光電変換素子の斜視
図、第２図は第１図のｎ−ｍに沿う断面図である。
換素子を形成した。なお、第１図は光電変換素子の斜視
図、第２図は第１図のｎ−ｍに沿う断面図である。
まず、以丁のようにｗｔ解重合を利用してＰ型高分子半
導体を形成した。
導体を形成した。
ピロール単量体とドーピング剤としての四７．：。
化ホウ酸テトラブチルアンモニウムとをアセトニトリル
に溶解した溶液に正及び負電極を浸漬し。
に溶解した溶液に正及び負電極を浸漬し。
該膜・負電極間に正電極単位面積当りａ ｒｎＡ ／
ｄの直流電流を約７秒間流した。なお正電極は導電性ネ
サガラス（Ｉｎ！０１ ） 、負ＴｊＬ極はステンレス
板を用いた。これにより正電極のネサガラス上に膜厚ｏ
、 ｏ ｓ ｐｒｎ 、長さ２０Ｍ１１Ｘ幅２０Ｍ１の
ポリピロール膜を析出させた。、該ポリピロール膜は比
抵抗が１０・口のｐｍ半導体であった。ｐ型ポリビロー
ＩＬ／膜は、電極に析出したままで光電変換素子に供し
た。
ｄの直流電流を約７秒間流した。なお正電極は導電性ネ
サガラス（Ｉｎ！０１ ） 、負ＴｊＬ極はステンレス
板を用いた。これにより正電極のネサガラス上に膜厚ｏ
、 ｏ ｓ ｐｒｎ 、長さ２０Ｍ１１Ｘ幅２０Ｍ１の
ポリピロール膜を析出させた。、該ポリピロール膜は比
抵抗が１０・口のｐｍ半導体であった。ｐ型ポリビロー
ＩＬ／膜は、電極に析出したままで光電変換素子に供し
た。
次に以下のようにｎ型高分子半導体を形成した。
チーグラ型触媒を用いて合成し、ヘキサンで触媒を取り
除き精製して、ポリアセチレン膜を形成したＵ線膜はヘ
キサンで膨潤していた。
除き精製して、ポリアセチレン膜を形成したＵ線膜はヘ
キサンで膨潤していた。
次に２−アミノエチルアミノメチルトリメチｌレジラン
とリチウムアミドとを入れたトルエン溶液を６０分加熱
還流し、該溶液に上記膨潤ポリアセチレン膜を浸漬し、
膨潤１１型ボリアｔチレン膜を得た。該ｎ型ポリアセチ
レン膜はヘキサンとトルエンとで膨潤していた。なお該
ｎ＠ポリアセチレンは乾燥状態では膜厚が２０μｍであ
り、比抵抗が１０’Ω・αであった。
とリチウムアミドとを入れたトルエン溶液を６０分加熱
還流し、該溶液に上記膨潤ポリアセチレン膜を浸漬し、
膨潤１１型ボリアｔチレン膜を得た。該ｎ型ポリアセチ
レン膜はヘキサンとトルエンとで膨潤していた。なお該
ｎ＠ポリアセチレンは乾燥状態では膜厚が２０μｍであ
り、比抵抗が１０’Ω・αであった。
この膨潤したＩｌ型ポリアセチレン膜を前記電極に析出
した状態のｐ型ポリピロール膜上に被覆するように接触
させ、その後ｎ型ポリアセチレン膜を３０°Ｃで１２０
分間乾燥させて、ヘキサンとトルエンを除去した。これ
によりｎｍポリアセチレン膜とＰ型ポリピロール膜とが
密着してなる光電変換素子を製造した。
した状態のｐ型ポリピロール膜上に被覆するように接触
させ、その後ｎ型ポリアセチレン膜を３０°Ｃで１２０
分間乾燥させて、ヘキサンとトルエンを除去した。これ
によりｎｍポリアセチレン膜とＰ型ポリピロール膜とが
密着してなる光電変換素子を製造した。
該光電変換素子１は、第１図及び第２図に示すように、
ｎ型ポリアセチレン膜２とＰ′型ポリピロール膜５とが
接合されてなるものでおり、該ｐｍポリピロール膜３ｔ
ｉｔ解重合時の正電極として快用した導電性ネサガヲス
４１表面に析出させた状態で接合されてなる。
ｎ型ポリアセチレン膜２とＰ′型ポリピロール膜５とが
接合されてなるものでおり、該ｐｍポリピロール膜３ｔ
ｉｔ解重合時の正電極として快用した導電性ネサガヲス
４１表面に析出させた状態で接合されてなる。
この光電変換素子１のｎ型ポリアセチレン２の上部に銀
ペースト４２を取り付は電極とし、２ｍポリピロール３
ｉｆｉの４イ性ネサガヲス４１をその対電極とした。史
に上記両電極に鋼線４６をそれぞれ取り付けた。なおｇ
４１１Ｌ性ネサガラス４１には銀ペースト４４を介して
銅線４６を取り付けた。
ペースト４２を取り付は電極とし、２ｍポリピロール３
ｉｆｉの４イ性ネサガヲス４１をその対電極とした。史
に上記両電極に鋼線４６をそれぞれ取り付けた。なおｇ
４１１Ｌ性ネサガラス４１には銀ペースト４４を介して
銅線４６を取り付けた。
この両ｗｔ極を電圧計及び電流計（図示せず）に接続し
、光電変換素子のｐ型ポリピロール膜面より白色光（ｓ
ｏｏｗ）を入射し、その時の開放電圧と短絡電流を測定
した。
、光電変換素子のｐ型ポリピロール膜面より白色光（ｓ
ｏｏｗ）を入射し、その時の開放電圧と短絡電流を測定
した。
その結果、開放電圧４ ＋ｎＶ 、短絡電流５ ×１０
’μＡでめった。
’μＡでめった。
また比較のため、Ｐ型ポリビロー／１／膜と！電型ポリ
アセチレン膜とを圧着により接合した比較用光電変換素
子を製造した。なお、ｐ型ポリピロール膜Ｊｔｌｌポリ
アセチＶン膜とも上記と同様に形成しｌｌ１ｍポリアセ
チレン膜はＰａポリピロール膜との接合前に乾燥しであ
る。またｐ型と！ｌ型の半導体の振盆は電解重什時の正
を極の表面土に析出させた状態のｐ型ポリピロール腺と
ｎ型ポリアセチレン膜とを接触するように配置し、２Ｋ
ｑ／／−１１の圧力でＰ型とｎ型との高分子半導体全圧
省して行なった。
アセチレン膜とを圧着により接合した比較用光電変換素
子を製造した。なお、ｐ型ポリピロール膜Ｊｔｌｌポリ
アセチＶン膜とも上記と同様に形成しｌｌ１ｍポリアセ
チレン膜はＰａポリピロール膜との接合前に乾燥しであ
る。またｐ型と！ｌ型の半導体の振盆は電解重什時の正
を極の表面土に析出させた状態のｐ型ポリピロール腺と
ｎ型ポリアセチレン膜とを接触するように配置し、２Ｋ
ｑ／／−１１の圧力でＰ型とｎ型との高分子半導体全圧
省して行なった。
この比較用光電変換素子について、上記と同様にして開
放電圧と短絡電流を測定した。
放電圧と短絡電流を測定した。
その結果、開放電圧はα３ ｓｎ’Ｖ 、短絡電流は１
．７×１０″１μＡでおった。
．７×１０″１μＡでおった。
このことにより１本発明によれば光電変換効率の良好な
充電変換素子を製造できることがわかる。
充電変換素子を製造できることがわかる。
実施例２
本実施例では、 Ｅｌ型高分子半導体の基材であるポリ
アセチレンとｐ型高分子半導体とを接触させた後にポリ
アセチレンをＩｆ型にＳ態化させた例を示す。
アセチレンとｐ型高分子半導体とを接触させた後にポリ
アセチレンをＩｆ型にＳ態化させた例を示す。
チーグラ型触媒を用いて合成し、ヘキサンで触媒を収り
除き精製した膨潤ポリアセチレン膜を１１型に機能化さ
せずに実施例１と同様にして、膨潤ポリアセチレン膜（
乾燥時の膜厚２０μ皇口）とｐ型ポリピロール膜（電解
重合時の！極上に析出させた状態のもので、膜厚α０５
μｍ）とを接触させた。その後膨潤ポリアセチレン膜を
乾燥させて。
除き精製した膨潤ポリアセチレン膜を１１型に機能化さ
せずに実施例１と同様にして、膨潤ポリアセチレン膜（
乾燥時の膜厚２０μ皇口）とｐ型ポリピロール膜（電解
重合時の！極上に析出させた状態のもので、膜厚α０５
μｍ）とを接触させた。その後膨潤ポリアセチレン膜を
乾燥させて。
ヘキサンを蒸発除去した。そして、２−アミンエチルア
ミノメチルトリメチルシランとリチウムアミドとをトル
エンに入れた溶液を５０分間加熱還流し、該溶液に上記
接合体を浸漬した。これによりポリアセチレン膜をｎ型
に機能化させ、その後接合体を乾燥させ、トルエンを除
去してｌｎｍポリアセチレン膜とｐ型ポリピロール膜と
が接合してなる光電変換素子を形成した。
ミノメチルトリメチルシランとリチウムアミドとをトル
エンに入れた溶液を５０分間加熱還流し、該溶液に上記
接合体を浸漬した。これによりポリアセチレン膜をｎ型
に機能化させ、その後接合体を乾燥させ、トルエンを除
去してｌｎｍポリアセチレン膜とｐ型ポリピロール膜と
が接合してなる光電変換素子を形成した。
この光電変換素子について、実施例１と同様にして白色
光を入射し、電圧と電流を測定した。その結果、電圧は
３ ｍＶ 、電流は５ Ｘ １０＝μＡであった。
光を入射し、電圧と電流を測定した。その結果、電圧は
３ ｍＶ 、電流は５ Ｘ １０＝μＡであった。
実施例五
本実施例では、実施例１におけるｐ型ポリビロー〜に代
えてＰ型ポリチェニレンを使用した例を示す。
えてＰ型ポリチェニレンを使用した例を示す。
Ｐ５ポリチェニレンの合成は、チェニレン単量体とドー
ピング剤としての過塩素酸テトラエチルアンモニウムと
を溶解したニトロベンゼン溶液ヲ使用して、正電極単位
面積当り ５ ｎ１ＩＡ／ｄの直流−流を約１０秒間流
し、それ以外は実施例１と同様な条件で電解重合を行な
った。欠に実施例１と同様にしこの正電極上に析出させ
た状態のｐ型ポリチェ： Ｖ ７膜（膜Ｌ’ｓ （，１
ｐｍ 、長さ２０ＨＸ幅２０書、比抵抗１Ω・ｃｒｌｌ
）と膨潤！ｌ型ポリアセチレン膜と接触させ、該Ｉｔ型
ポリアセチレン膜を乾燥して、光電変換素子を製造した
。
ピング剤としての過塩素酸テトラエチルアンモニウムと
を溶解したニトロベンゼン溶液ヲ使用して、正電極単位
面積当り ５ ｎ１ＩＡ／ｄの直流−流を約１０秒間流
し、それ以外は実施例１と同様な条件で電解重合を行な
った。欠に実施例１と同様にしこの正電極上に析出させ
た状態のｐ型ポリチェ： Ｖ ７膜（膜Ｌ’ｓ （，１
ｐｍ 、長さ２０ＨＸ幅２０書、比抵抗１Ω・ｃｒｌｌ
）と膨潤！ｌ型ポリアセチレン膜と接触させ、該Ｉｔ型
ポリアセチレン膜を乾燥して、光電変換素子を製造した
。
この光電変換素子について、実施例１と同様にして白色
光を入射し、電圧と電流を測定した。その結果、電圧は
４ｍＶ、電流は４ Ｘ １０’μＡであった。
光を入射し、電圧と電流を測定した。その結果、電圧は
４ｍＶ、電流は４ Ｘ １０’μＡであった。
実施例４゜
実施例５と同様なＰ型ポリチェニレン膜を使用した以外
は、５ｊ！施例２と同様にしてｐ型ポリチェニレン膜と
ｎ型ポリアセチレン膜とが接合してなる光電変換素子を
製造した。
は、５ｊ！施例２と同様にしてｐ型ポリチェニレン膜と
ｎ型ポリアセチレン膜とが接合してなる光電変換素子を
製造した。
この光電変換素子について、実施例１と同様にして白色
光を入射し、を圧と電流を測定した。その結果、電圧は
４ ｒｎＶ ＋ 電流は４ Ｘ １０４μＡでめった。
光を入射し、を圧と電流を測定した。その結果、電圧は
４ ｒｎＶ ＋ 電流は４ Ｘ １０４μＡでめった。
第１図は実施例１における本発明にがかる光電変換素子
の斜視図、第２図は第１図のＩｔ−ＩＩに沿う断面図で
ある。
の斜視図、第２図は第１図のＩｔ−ＩＩに沿う断面図で
ある。
Claims (3)
- （１）Ｐ型高分子半導体とポリアセチレンから成るｎ型
高分子半導体とのｐ−ｎ接合の光電変換素子を製造する
方法であって、ｎ型高分子半導体の基材を有機溶媒で膨
潤させると共にｐ型高分子半導体と接触させて、しかる
後該基材を乾燥することによりｐ型高分子半導体と上記
基材とを接合させることを特徴とする光電変換素子の製
造方法。 - （２）上記ｐ型高分子半導体は、ポリピロール系化合物
、ポリチェニレン系化合物、ポリフラン系化合物、ポリ
アニリン系化合物、ポリアズレン系化合物のうちの１種
または２種以上からなる特許請求の範囲第（１）項記載
の光電変換素子の製造方法。 - （３）上記有機溶媒は、ペンタン、ヘキサン、ベンゼン
、トルエン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホル
ムアミドのうちの１種または２種以上である特許請求の
範囲第（１）項記載の光電変換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120196A JPS61278174A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 光電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120196A JPS61278174A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 光電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278174A true JPS61278174A (ja) | 1986-12-09 |
Family
ID=14780285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60120196A Pending JPS61278174A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 光電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61278174A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011029651A (ja) * | 2001-10-10 | 2011-02-10 | Merck Patent Gmbh | エッチングおよびドーピング複合物質 |
| JP2011096914A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 太陽電池及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-06-03 JP JP60120196A patent/JPS61278174A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011029651A (ja) * | 2001-10-10 | 2011-02-10 | Merck Patent Gmbh | エッチングおよびドーピング複合物質 |
| JP2011096914A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 太陽電池及びその製造方法 |
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