(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子供与層と、
３種以上の有機物である電子受容性材料を含有する電子受容層と、
が積層されてなる光電変換層を有し、
前記電子受容層が、前記３種以上の電子受容性材料のうち、少なくとも、バソクプロイン又はバソフェナントロリンと、フラーレン類を混合された混合層と、
単一の電子受容性材料であるフラーレン類を含む層からなる有機太陽電池。
【請求項２】
前記３種以上の電子受容性材料の薄膜吸収スペクトルが、それぞれ異なるピーク波長を有する請求項１記載の有機太陽電池。
【請求項３】
前記３種以上の電子受容性材料のうちの１種がＣ６０フラーレンであり、他の１種がＣ６１以上のフラーレン類からなる群から選択される請求項１又は２記載の有機太陽電池。
【請求項４】
前記混合層である電子受容層が、陰極側にある請求項１〜３のいずれか１項記載の有機太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を受けて電気を発生する光電変換層を備えた有機太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードや撮像素子、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池に代表されるように、光入力に対して電気出力を示す装置であり、電気入力に対して光出力を示すエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子とは逆の応答を示す装置である。中でも光電変換素子である太陽電池は、化石燃料の枯渇問題や地球温暖化問題を背景に、クリーンエネルギー源として近年大変注目されてきており、研究開発が盛んに行なわれるようになってきた。従来、実用化されてきたのは、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ等に代表されるシリコン系太陽電池であるが、高価であることや原料Ｓｉの不足問題等が表面化するにつれて、次世代太陽電池への要求が高まりつつある。このような背景の中で、有機太陽電池は、安価で毒性が低く、原材料不足の懸念もないことから、シリコン系太陽電池に次ぐ次世代の太陽電池として大変注目を集めている。
【０００３】
有機太陽電池は、全固体型のため液漏れ等の欠点がなく、作製が容易であり、稀少金属であるルテニウム等を用いないこと等から最近注目を集め、精力的に研究がなされている。
【０００４】
有機太陽電池は、最初、メロシアニン色素等を用いた単層膜で研究が進められてきたが、ｐ層／ｎ層の多層膜にすることで変換効率が向上することが見出され、それ以降多層膜が主流になってきている。その後、ｐ層とｎ層の間にｉ層（ｐ材料とｎ材料の混合層）を挿入して積層数を増やすことにより、変換効率が向上することが見出された。またその後、ｐ／ｉ／ｎ層を直列に積層するタンデムセル構成によりさらに変換効率が向上することが見出された。
【０００５】
一方、高分子を用いた有機太陽電池では、ｐ材料として導電性高分子を用い、ｎ材料としてフラーレンＣ６０誘導体を用いてそれらを混合し、熱処理することによりミクロ層分離を誘起してヘテロ界面を増やし、変換効率を向上させるという、所謂バルクヘテロ構造の研究が主に行なわれてきた。
【０００６】
このように、有機太陽電池ではセル構成及びモルフォロジーの最適化により変換効率の向上がもたらされてきた。
【０００７】
しかしながら、このような改良が進められている有機太陽電池ではあるが、シリコン等に代表される無機太陽電池に比べると光電変換効率が低いことから実用に供することは困難であり、光電変換効率の高効率化が最大の課題となっている。一般に有機太陽電池の動作過程は、（１）光吸収及び励起子生成、（２）励起子拡散、（３）電荷分離、（４）キャリア移動、（５）起電力発生の素過程からなっており、有機太陽電池の高効率化にはこれら全ての素過程が高効率であることが求められる。
【０００８】
有機物は概して太陽光スペクトルに合致する吸収特性を示すものが少なく、キャリア移動度も低いものが多いため、高い変換効率は達成できないことが多かった。
例えば、非特許文献１は、フタロシアニン類やペリレンイミド類の２種の有機物を用いて光吸収を行い、正孔と電子の各キャリア輸送を電子供与層と電子受容層に担わせることで、それまでの単層のものに比べれば高変換効率化が可能になったことを報告したが、変換効率は不十分である。
【０００９】
また、非特許文献２では、電子受容性材料ＰＴＣＢＩに、電子輸送性かつ励起子ブロッキング性をもつフェナンスロリン誘導体のＢａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ（ＢＣＰ）とを積層し、電子受容層とすることで高効率化できることが報告された。続いて、非特許文献３では、電子受容性材料に電子輸送性の高いフラーレンＣ６０を用い、ＢＣＰと積層膜とすることで変換効率の向上が報告されたが、セル構成は従来と変わっていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４８，１８３（１９８６）．
【非特許文献２】Ｐ．Ｐｅｕｍａｎｓ，Ｖ．Ｂｕｌｏｖｉｃ，  ａｎｄ  Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７６，２６５０（２０００）．
【非特許文献３】Ｐ．Ｐｅｕｍａｎｓ  ａｎｄ  Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，１２６（２００１）．
【発明の概要】
【００１１】
上記のように、光電変換効率が十分に高い有機太陽電池は得られていないのが現状である。
本発明の目的は、高い光電変換効率を有する有機太陽電池を提供することである。
【００１２】
光電変換効率が十分に高い有機太陽電池を得るために、本発明者らは、上記のような問題を素子設計から鋭意検討した結果、これまでＢＣＰを含め、３種以上の電子受容性材料によって構成される電子受容性薄膜のセル構成は見出されておらず、３種以上の電子受容性材料を積層膜、混合膜としたセル構成により、変換効率が向上することを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
本発明によれば、以下の有機太陽電池が提供される。
１．電子供与層と、
３種以上の電子受容性材料を含有する電子受容層と、
が積層されてなる光電変換層を有し、
前記３種以上の電子受容性材料のうちの少なくとも１種が有機物である有機太陽電池。
２．前記電子受容層が、前記３種以上の電子受容性材料をそれぞれ１種ずつ含有する、複数の層からなる１記載の有機太陽電池。
３．前記電子受容層が、前記３種以上の電子受容性材料のうち少なくとも２種が混合された層を含む、複数の層からなる１記載の有機太陽電池。
４．前記電子受容層が、前記３種以上の電子受容性材料が混合された単一の層からなる１記載の有機太陽電池。
５．前記３種以上の電子受容性材料の薄膜吸収スペクトルが、それぞれ異なるピーク波長を有する１〜４のいずれか記載の有機太陽電池。
６．前記３種以上の電子受容性材料のうちの少なくとも１種が、フラーレン類からなる群から選択される１〜５のいずれか記載の有機太陽電池。
７．前記３種以上の電子受容性材料のうちの１種がＣ６０フラーレンであり、他の１種がＣ６１以上のフラーレン類からなる群から選択される１〜６のいずれか記載の有機太陽電池。
【００１４】
本発明によれば、高い光電変換効率を有する有機太陽電池が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機太陽電池の形態（ａ）、（ｂ−１）、（ｂ−２）、（ｃ）の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の有機太陽電池（以下、本発明の太陽電池という）は、電子供与層と、３種以上の電子受容性材料を含有する電子受容層と、が積層されてなる光電変換層を有し、前記電子受容性材料のうちの少なくとも１種が有機物であることを特徴とする。
ここで、本発明の太陽電池は、電子供与性又は電子受容性を有する有機半導体薄膜を含み、色素・有機分子が光吸収によって励起子を生成し、それが電極あるいは異種薄膜の接触界面において生成した内部電場まで移動し、そこで電荷分離が起こり起電力を示すことを特徴とする有機薄膜太陽電池である。
【００１７】
本発明の太陽電池における電子受容層は、３種以上の電子受容性材料を含有するものであれば、（ａ）３種以上の電子受容性材料をそれぞれ１種ずつ含有する複数の層であってもよいし、（ｂ）３種以上の電子受容性材料のうちの少なくとも２種が混合されている層を含む、複数の層であってもよいし、（ｃ）３種以上の電子受容性材料が混合された単一の層であってもよい。例えば、３種の電子受容性材料を用いた場合の上記形態（ａ）、（ｂ−１）及び（ｂ−２）、（ｃ）の電子受容層を有する本発明の太陽電池の層構成を図１に示す。
【００１８】
本発明の太陽電池１は、下部電極１０の上に積層された電子供与層１２、電子受容層１４，１６，１７，１８、及び対向電極２０を有する。
上記形態（ａ）では、電子受容層１４は、電子受容性材料１〜３をそれぞれ１種ずつ含有する３層の薄膜（以下、電子受容性薄膜ということがある）から構成されている。
形態（ｂ−１）では、電子受容層１６は、電子受容性材料１及び２が混合されて含有されている単一の薄膜と、電子受容性材料３を含有する薄膜の２つの層から構成されている。
また形態（ｂ−２）は、電子受容層１７は、電子受容性材料１を含有する薄膜と、電子受容性材料２及び３が混合されて含有されている単一の薄膜の２つの層から構成されている。
また形態（ｃ）では、電子受容層１８は、３種以上の電子受容性材料１，２，３が混合された単一の薄膜から層が構成されている。
【００１９】
本発明の太陽電池における電子受容層に含有される３種以上の材料は、電子受容体としての機能を有する材料（以下、「電子受容性材料」という）であればよく、これらのうちの少なくとも１種は有機物であることが必要であるが、個々の電子受容性材料の種類については特に限定されず、有機化合物であってもよいし、無機化合物であってもよい。
また、用いる電子受容性材料は、電子の移動度が高い材料であることが好ましい。さらに、電子親和力が小さい材料であることが好ましい。電子親和力の小さい材料をｎ層（電子受容層）として用い、ｐ層（電子供与層）と組み合わせることで充分な開放端電圧を実現することができる。
【００２０】
電子受容性材料として用いられる有機化合物としては、光電変換に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８４等のＣ６１以上のフラーレン類や、可溶性側鎖を化学修飾したＣ６１ＰＣＢＭ、Ｃ７１ＰＣＢＭ等のＣ６１以上のフラーレン誘導体を挙げることができる。また、カーボンナノチューブ類も挙げることができる。カーボンナノチューブ類としては、単層のシングルウォールナノチューブ（ＳＷＮＴ）や、ダブルウォールナノチューブ（ＤＷＮＴ）等の複層のマルチウォールナノチューブ（ＭＷＮＴ）等も挙げられ、特に限定されない。他にも、ペリレン誘導体、多環キノン、キナクリドン等、高分子系ではＣＮ−ポリ（フェニレン−ビニレン）、ＭＥＨ−ＣＮ−ＰＰＶ、−ＣＮ基又はＣＦ３基含有ポリマー、それらの−ＣＦ３置換ポリマー、ポリ（フルオレン）誘導体等を挙げることができる。
【００２１】
また、キャリア移動度が充分に高く、励起子ブロック効果の期待できるイオン化ポテンシャルが充分に大きい化合物も挙げられる。具体的には、有機ＥＬ用途で公知な材料であるバソクプロイン（ＢＣＰ）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）等が挙げられ、電子受容層が複数の電子受容性材料を含有する薄膜から構成される場合（前記形態（ａ）及び（ｂ）の場合）には、これらの化合物は陰極側の電子受容性薄膜に含有される電子受容性材料として好ましい。
【００２２】
【化１】
0005583809.tif 000002
（式中、Ｍｅはメチル基を示す。）
【００２３】
電子受容性材料として用いる無機化合物としては、ｎ型特性の無機半導体化合物を挙げることができる。具体的には、ｎ−Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＣｄＳ、ＰｂＳ、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、Ｎｂ２Ｏ５，ＷＯ３，Ｆｅ２Ｏ３等のドーピング半導体及び化合物半導体；及び二酸化チタン（ＴｉＯ２）、一酸化チタン（ＴｉＯ）、三酸化二チタン（Ｔｉ２Ｏ３）等の酸化チタン、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム（ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ）等の導電性酸化物が挙げられる。これらのうち、酸化チタンが好ましく、二酸化チタンが特に好ましい。
【００２４】
３種以上の電子受容性材料は、それぞれ異なる薄膜吸収スペクトルのピーク波長を有することが好ましい。それぞれが異なるピーク波長を有することで、可視域から赤外域に渡る太陽光スペクトルに各材料の吸収が幅広く対応できることから、太陽光利用効率の向上得られ、変換効率が向上する。
【００２５】
また、３種以上の電子受容性材料を含有する複数の電子受容性薄膜の間で電子輸送能力の高さが異なることで、素子間内部抵抗の低減が期待され、生成されたキャリアをロス無く電極まで輸送可能となり、電荷取り出し効率の改善が得られ、変換効率が向上する。
【００２６】
複数の電子受容性薄膜を積層、混合してなる電子受容層（前記形態（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ））においては、異なるバンドギャップを有する材料間でエネルギー移動を伴う入射光利用効率の改善と共に、電子輸送性の高い電子受容性材料を陰極側に配置することで素子間内部抵抗を低減でき生成されたキャリアをロス無く陰極側まで取り出すことができる。電子受容性薄膜を積層してなる積層膜におけるエネルギー移動は、ある薄膜の発光スペクトルと、その薄膜のｐｎ界面側に隣接する薄膜の吸収スペクトルとが重なりを有する、という条件を満たすときに発生する。対応する構成の例として、下部電極／ｐ層／ｎ１層／ｎ２層／ｎ３層／上部電極（前記形態（ａ））、下部電極／ｐ層／ｎ１：ｎ２層（ｎ１材料とｎ２材料の混合層）／ｎ３層／上部電極（前記形態（ｂ−１））、下部電極／ｐ層／ｎ１層／ｎ２：ｎ３層（ｎ２材料とｎ３材料の混合層）／上部電極（前記形態（ｂ−２））、下部電極／ｐ層／ｎ１：ｎ２：ｎ３層（ｎ１材料とｎ２材料とｎ３材料の混合層）／上部電極（前記形態（ｃ）等が挙げられる。
【００２７】
電荷ブロッキング効果の期待できる、電子受容性薄膜の積層構成とするには、電子受容性薄膜の積層膜は、界面で生成されたキャリアのうち、電子を効果的に陰極側へ輸送し、正孔が陰極側へ逆移動してキャリアロスとなることを防止する正孔ブロッキング効果が期待できるエネルギー準位関係を満たすことが効果的である。
また、電子受容層を構成するｎ１〜ｎ３材料は電子輸送が可能であり、これらの材料のうち、少なくとも一つが他に比べて電子移動度が高いことが好ましい。さらに、陰極側への正孔移動をブロックすることが期待できるエネルギー準位関係を満たすことが好ましい。具体的には陰極側に向かって、ＨＯＭＯ準位（価電子レベル）及びＬＵＭＯ準位（電導レベル）が、真空準位に対して同程度であるか、若しくは、深くなることが望ましい。
【００２８】
本発明の太陽電池は、少なくとも、下部電極／電子供与層／電子受容層／上部電極（対向電極）から成る。電子受容層については上述した通りであり、以下、下部電極、上部電極、及び電子供与層について説明する。
【００２９】
本発明で用いられる下部電極及び上部電極の材料には特に制限はなく、公知の導電性材料を使用できる。例えば、電子供与層（ｐ層）と接続する電極としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）や金（Ａｕ）、オスミウム（Ｏｓ），パラジウム（Ｐｄ）等の金属が使用でき、電子受容層（ｎ層）と接続する電極としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ），カルシウム（Ｃａ），白金（Ｐｔ）リチウム（Ｌｉ）等の金属やＭｇ：Ａｇ、Ｍｇ：ＩｎやＡｌ：Ｌｉ等の二成分金属系、さらには上記電子供与層（ｐ層）と接続する電極例示材料が使用できる。
【００３０】
尚、高効率の光電変換特性を得るためには、太陽電池の少なくとも一方の面は太陽光スペクトルにおいて充分透明であることが望ましい。透明電極は、公知の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように形成する。受光面の電極の光透過率は１０％以上とすることが望ましい。一対の電極構成の好ましい構成では、電極部の一方が仕事関数の大きな金属を含み、他方は仕事関数の小さな金属を含む。
【００３１】
本発明で用いられる電子供与層は、電子供与性を示すことが必要である。電子供与層を構成する材料（以下、電子供与性材料という）は、正孔受容体としての機能を有する化合物が好ましく、正孔の移動度が高い材料が好ましい。
電子供与性材料としては、有機化合物であれば、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ｍＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＤ）、４，４’，４”−トリス（フェニル−３−トリルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等に代表されるアミノ基、又は縮合芳香族多環部位を有する有機化合物が挙げられる。上記アミノ基、又は縮合芳香族多環部位を有する有機化合物を用いることは、動作過程のキャリア輸送過程における正孔輸送に好ましい。また、フタロシアニン（Ｐｃ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ）、チタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）等のフタロシアニン類、オクタエチルポルフィリン（ＯＥＰ）、白金オクタエチルポルフィリン（ＰｔＯＥＰ）、亜鉛テトラフェニルポルフィリン（ＺｎＴＰＰ）等に代表されるポルフィリン類が挙げられる。
【００３２】
高分子化合物であれば、例えば、ポリヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）、メトキシエチルヘキシロキシフェニレンビニレン（ＭＥＨＰＰＶ）、シクロペンタジチオフェン‐ベンゾチアジアゾール（ＰＣＰＤＴＢＴ）等の主鎖型共役高分子類、ポリビニルカルバゾール等に代表される側鎖型高分子類等が挙げられる。
【００３３】
また、本発明の太陽電池における光電変換層には、上記電子供与層（ｐ層）及び電子受容層（ｎ層）の間に、ｐ層とｎ層との間の特性を有するｉ層を設けてもよい。ｉ層は、電子供与性材料（ｐ材料）と電子受容性材料（ｎ材料）の中間の特性を有する材料を含有していてもよいし、電子供与性材料と電子受容性材料とを混合して含有する混合層であってもよい。
【００３４】
本発明の太陽電池においては、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を電子供与層、電子受容層及びｉ層に使用してもよい。使用可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体；ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂；ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂が挙げられる。
また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等が挙げられる。
【００３５】
本発明の太陽電池中の電子供与層及び電子受容層の膜厚は特に限定されず、適切な膜厚に適宜設定すればよい。一般に有機薄膜の励起子拡散長は短いことが知られており、膜厚が厚すぎると励起子がヘテロ界面に到達する前に失活してしまうため光電変換効率が低くなるおそれがある。逆に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生し易くなり、充分なダイオード特性が得られず、変換効率が低下するおそれがある。
【００３６】
電子供与層の膜厚は、通常１ｎｍ〜１０μｍの範囲であり、５ｎｍ〜０．２μｍの範囲が好ましく、５ｎｍ〜０．１μｍの範囲がより好ましい。
【００３７】
電子受容層を構成する薄膜の合計の膜厚は、通常１ｎｍ〜１０μｍの範囲であり、２ｎｍ〜０．２μｍの範囲であることが好ましく、５ｎｍ〜０．１μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３８】
前記形態（ａ）の、それぞれ１種の電子受容性材料を含有する３つ以上の薄膜からなる電子受容層の場合、各薄膜の膜厚は、通常１ｎｍ〜１０μｍの範囲であり、１ｎｍ〜０．２μｍの範囲であることが好ましく、２ｎｍ〜０．１μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３９】
前記形態（ｂ）の、少なくとも２種の電子受容性材料を混合して含有する薄膜を含む電子受容層の場合は、上記形態（ａ）における各薄膜の膜厚を参考として適宜設定すればよい。
【００４０】
前記形態（ｃ）の、３種以上の電子受容性材料を混合して単一の薄膜を含む電子受容層の場合は、上記形態（ａ）における各薄膜の膜厚を参考として適宜設定すればよい。
【００４１】
次に、本発明の太陽電池における電子供与層を構成する薄膜及び電子受容層を構成する薄膜の形成方法について説明する。
上記薄膜の形成方法は特に限定されず、公知の薄膜形成方法を用いることができる。具体的には、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディップコート、キャスティング、ロールコート、フローコーティング、インクジェット等の湿式成膜法を適用することができる。
【００４２】
乾式成膜法の場合、公知の抵抗加熱法が好ましく、前記形態（ｂ）及び（ｃ）における電子受容性材料を混合して含有する混合層の形成には、例えば、複数の蒸発源からの同時蒸着による成膜方法が好ましい。さらに好ましくは、成膜時に基板温度を制御する。
【００４３】
湿式成膜法の場合、各薄膜を形成する材料を、適切な溶媒に溶解又は分散させて発光性有機溶液を調製し、スピンコーティング等により薄膜を形成する。このとき用いる溶媒は特に限定されず、任意のものが使用できる。用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒；ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒；メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール等のアルコール系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等の炭化水素系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶媒等が挙げられる。なかでも、炭化水素系溶媒又はエーテル系溶媒が好ましい。また、これらの溶媒は単独で使用しても複数混合して用いてもよい。尚、使用可能な溶媒は、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４５】
（参考例１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるＮ，Ｎ’−ビス（３−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ｍＴＰＤ）を抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料としてフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚１５ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるｎ２材料としてフラーレンＣ７０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚４５ｎｍのｎ２層を形成した。続けて、電子受容性であるｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ３層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍで蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池を擬似太陽光照射装置を用いてＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）で電流密度−電圧（Ｉ−Ｖ）特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）の結果を表１に示す。
【００４６】
実施例で用いた各材料の構造式及び薄膜吸収スペクトルのピーク波長を下記に示す。
ｍＴＰＤ
【化２】
0005583809.tif 000003
【００４７】
フラーレンＣ６０：（ピーク波長）４５０ｎｍ
【化３】
0005583809.tif 000004
【００４８】
フラーレンＣ７０：（ピーク波長）５１０ｎｍ
【化４】
0005583809.tif 000005
【００４９】
ＢＣＰ：（ピーク波長）３００ｎｍ
【化５】
0005583809.tif 000006
【００５０】
尚、光電変換効率は下記式によって導出した。
【数１】
0005583809.tif 000007
式中、
Ｖｏｃ：開放端電圧
Ｊｓｃ：短絡電流密度
ＦＦ：曲線因子
Ｐｉｎ：照射光量
同じ照射光量（Ｐｉｎ）に対して、Ｖｏｃ、Ｊｓｃ及びＦＦがいずれも大きな素子ほど優れた変換効率を示す。
【００５１】
（参考例２）
参考例１のｎ１層の膜厚を３０ｎｍ、ｎ２層の膜厚を３０ｎｍに変更した以外は、参考例１と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００５２】
（参考例３）
参考例１のｎ１層の膜厚を４５ｎｍ、ｎ２層の膜厚を１５ｎｍに変更した以外は、参考例１と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００５３】
（参考例４）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるフラーレンＣ７０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚１５ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚４５ｎｍのｎ２層を形成した。続けて、電子受容性であるバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ３を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍで蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００５４】
（参考例５）
参考例４のｎ１層の膜厚を３０ｎｍ、ｎ２層の膜厚を３０ｎｍに変更した以外は、参考例４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。その結果、開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００５５】
（参考例６）
参考例４のｎ１層の膜厚を４５ｎｍ、ｎ２層の膜厚を１５ｎｍに変更した以外は、参考例４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００５６】
（参考例７）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料として、フラーレンＣ６０を０．３Å／ｓ、ｎ２材料として、フラーレンＣ７０を０．３Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、膜厚６０ｎｍの混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ１：ｎ２＝１：１）を形成した。
続けて、電子受容性であるｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ３層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表２に示す。
【００５７】
（参考例８）
混合ｎ電子受容性薄膜におけるｎ１材料とｎ２材料の重量混合比をｎ１：ｎ２＝１：２（成膜速度はそれぞれ０．１Å／ｓ、０．２Å／ｓ）とした以外は参考例７と同様にして有機太陽電池を作製し、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表２に示す。
【００５８】
（参考例９）
混合ｎ電子受容性薄膜におけるｎ１材料とｎ２材料の重量混合比をｎ１：ｎ２＝２：１（成膜速度はそれぞれ０．２Å／ｓ、０．１Å／ｓ）とした以外は参考例７と同様にして有機太陽電池を作製し、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表２に示す。
【００５９】
（実施例１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料として、フラーレンＣ６０を１Å／ｓで成膜し、３０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、ｎ２材料として、フラーレンＣ７０を０．３Å／ｓ、ｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を０．３Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、膜厚３０ｎｍの混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ２：ｎ３＝１：１）を形成した。
最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表２に示す。
【００６０】
（実施例２）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料として、フラーレンＣ７０を１Å／ｓで成膜し、３０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、ｎ２材料として、フラーレンＣ６０を０．３Å／ｓ、ｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を０．３Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、膜厚３０ｎｍの混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ２：ｎ３＝１：１）を形成した。
最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表２に示す。
【００６１】
（参考例１０）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料としてフラーレンＣ６０を０．５Å／ｓ、ｎ２材料としてフラーレンＣ７０を０．５Å／ｓ、ｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を０．２Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ１：ｎ２：ｎ３＝５：５：２）、膜厚３０ｎｍのｎ型層を形成した。
最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表２に示す。
【００６２】
（参考例１１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるｎ１材料としてフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚１５ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるｎ２材料としてフラーレンＣ７０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚４５ｎｍのｎ２層を形成した。続けて、電子受容性であるｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ３層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍで蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池を擬似太陽光照射装置を用いてＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）で電流密度−電圧（Ｉ−Ｖ）特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）の結果を表３に示す。
【００６３】
化合物Ａ
【化６】
0005583809.tif 000008
【００６４】
（参考例１２）
参考例１１のｎ１層の膜厚を３０ｎｍ、ｎ２層の膜厚を３０ｎｍに変更した以外は、参考例１１と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００６５】
（参考例１３）
参考例１１のｎ１層の膜厚を４５ｎｍ、ｎ２層の膜厚を１５ｎｍに変更した以外は、参考例１１と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００６６】
（参考例１４）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるフラーレンＣ７０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚１０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚５０ｎｍのｎ２層を形成した。続けて、電子受容性であるバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ３を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍで蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００６７】
（参考例１５）
参考例１４のｎ１層の膜厚を１５ｎｍ、ｎ２層の膜厚を４５ｎｍに変更した以外は、参考例１４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。その結果、開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００６８】
（参考例１６）
参考例１４のｎ１層の膜厚を３０ｎｍ、ｎ２層の膜厚を３０ｎｍに変更した以外は、参考例１４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。その結果、開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００６９】
（参考例１７）
参考例１４のｎ１層の膜厚を４５ｎｍ、ｎ２層の膜厚を１５ｎｍに変更した以外は、参考例１４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。その結果、開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００７０】
（参考例１８）
参考例１４のｎ１層の膜厚を５０ｎｍ、ｎ２層の膜厚を１０ｎｍに変更した以外は、参考例１４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。その結果、開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００７１】
（参考例１９）
参考例１４の化合物Ａの膜厚を４０ｎｍ、ｎ１層の膜厚を３０ｎｍ、ｎ２層の膜厚を１０ｎｍに変更した以外は、参考例１４と同様に有機太陽電池を作製した。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下でＩ−Ｖ特性を測定した。その結果、開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００７２】
（参考例２０）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるｎ１材料として、フラーレンＣ６０を０．３Å／ｓ、ｎ２材料として、フラーレンＣ７０を０．３Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、膜厚６０ｎｍの混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ１：ｎ２＝１：１）を形成した。
続けて、電子受容性であるｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ３層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表４に示す。
【００７３】
（実施例３）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるｎ１材料として、フラーレンＣ６０を１Å／ｓで成膜し、３０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、ｎ２材料として、フラーレンＣ７０を０．３Å／ｓ、ｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を０．３Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、膜厚３０ｎｍの混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ２：ｎ３＝１：１）を形成した。
最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表４に示す。
【００７４】
（実施例４）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるｎ１材料として、フラーレンＣ７０を１Å／ｓで成膜し、３０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、ｎ２材料として、フラーレンＣ６０を０．３Å／ｓ、ｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を０．３Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、膜厚３０ｎｍの混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ２：ｎ３＝１：１）を形成した。
最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表４に示す。
【００７５】
（参考例２１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるｎ１材料としてフラーレンＣ６０を０．５Å／ｓ、ｎ２材料としてフラーレンＣ７０を０．５Å／ｓ、ｎ３材料としてバソクプロイン（ＢＣＰ）を０．２Å／ｓで抵抗加熱により共蒸着し、混合ｎ電子受容性薄膜（重量混合比ｎ１：ｎ２：ｎ３＝５：５：２）、膜厚３０ｎｍのｎ型層を形成した。
最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表４に示す。
【００７６】
（比較例１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚６０ｎｍのｎ型層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｇを膜厚１００ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００７７】
（比較例２）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料として下記に示すＰＴＣＢＩを抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚６０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ２層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｇを膜厚１００ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００７８】
ＰＴＣＢＩ
【化７】
0005583809.tif 000009
【００７９】
（比較例３）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性であるｍＴＰＤを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、このｍＴＰＤ膜上に電子受容性であるｎ１材料としてフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚６０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ２層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表１に示す。
【００８０】
（比較例４）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板をイソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間実施した。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず下部電極である透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして電子供与性である化合物Ａを抵抗加熱蒸着により、０．５Å／ｓで成膜し、膜厚３０ｎｍのｐ型層を形成した。続けて、この化合物Ａ膜上に電子受容性であるｎ１材料としてフラーレンＣ６０を抵抗加熱蒸着により０．５Å／ｓで成膜し、膜厚６０ｎｍのｎ１層を形成した。続けて、その上に電子受容性であるバソクプロイン（ＢＣＰ）を抵抗加熱蒸着により１Å／ｓで成膜し、１０ｎｍのｎ２層を形成した。最後に、連続して対向電極として金属Ａｌを膜厚８０ｎｍ蒸着させ、有機太陽電池を形成した。面積は０．０５ｃｍ２であった。このように作製された有機太陽電池について、ＡＭ１．５条件下（光強度１００ｍＷ／ｃｍ２）でＩ−Ｖ特性を測定した。得られた開放端電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｊｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び光電変換効率（η）を表３に示す。
【００８１】
【表１】
0005583809.tif 000010
【００８２】
【表２】
0005583809.tif 000011
【００８３】
【表３】
0005583809.tif 000012
【００８４】
【表４】
0005583809.tif 000013
【００８５】
表１から表４の結果から、光電変換層を、電子供与層と、３種の電子受容性材料を含有する電子受容層とを積層、混合した構成とすることにより、光電変換効率が向上し、優れた太陽電池特性を示すことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の有機太陽電池は光電変換効率が高く、光電変換効率の高い光電変換モジュール、太陽電池パネル、太陽電池アレイ等の製造に有用である。
【図１】
0005583809.tif 000014