(57)【要約】【課題】入射光の利用効率が高い有機薄膜太陽電池を提供する。【解決手段】  第１の電極（正極１２）および第２の電極（負極１６）と、正極１２と負極１６との間に配置された電子供与体（電子供与体層１４）および電子受容体（電子受容体層１５）とを備える。正極１２と負極１６との間に、有機分子を主要構成要素とするエネルギー移動層（α）（エネルギー移動層１３ａ、１３ｂ、１３Ａおよび１３Ｂ）を備える。エネルギー移動層（α）は、電子供与体および電子受容体から選ばれる少なくとも１つにエネルギーを移動することが可能な層である。【選択図】図１
2007134444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極および第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された電子供与体および電子受容体とを備える太陽電池であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に、有機分子を主要構成要素とするエネルギー移動層（α）を備え、
前記エネルギー移動層（α）は、前記電子供与体および前記電子受容体から選ばれる少なくとも１つにエネルギーを移動することが可能な層である太陽電池。
【請求項２】
前記第１の電極と、前記電子供与体を主要構成要素とする電子供与体層と、前記電子受容体を主要構成要素とする電子受容体層と、前記第２の電極とが、この順序で配置されており、
前記エネルギー移動層（α）が、前記第１の電極と前記電子供与体層との間の領域、および、前記電子受容体層と前記第２の電極との間の領域から選ばれる少なくとも１つの領域に配置されている請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記エネルギー移動層（α）の吸収端の波長が、前記電子供与体層の吸収端の波長および前記電子受容体層の吸収端の波長よりも短波長側に存在する請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記エネルギー移動層（α）の外側に隣接するエネルギー移動層（β）をさらに備え、
前記エネルギー移動層（β）は、前記エネルギー移動層（α）にエネルギーを移動することが可能な層である請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記エネルギー移動層（α）および前記エネルギー移動層（β）を含む積層された複数のエネルギー移動層を備え、
積層された前記複数のエネルギー移動層において、１つのエネルギー移動層の吸収端の波長が、それよりも外側に隣接するエネルギー移動層の吸収端の波長に比べて１０ｎｍ以上長波長である請求項４に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記エネルギー移動層（α）がペンタセンまたはペンタセン誘導体を主要構成要素とし、前記電子供与体がフタロシアニン系顔料である請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記エネルギー移動層（α）の厚さが５０ｎｍ以上である請求項１〜６のいずれか
１項に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機分子層を含む太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有機薄膜太陽電池が研究されてきた（たとえば非特許文献１および２）。有機薄膜太陽電池の光電変換は、「有機薄膜の光吸収」→「励起子発生」→「励起子拡散」→「電子供与性物質と電子受容性物質との界面（電荷分離領域）に到達した励起子による電荷分離」→「電荷の電極への移動」という過程を経て起こることが知られている。このような有機薄膜太陽電池の問題点としては、以下の点が挙げられる。
（１）有機薄膜太陽電池が薄い有機膜によって形成されているために光吸収量が少ない。（２）有機膜中での励起子の拡散距離が短いため、電荷分離領域から離れた領域で吸収された光は、光電流の発生に寄与しない。（３）電極の近傍の有機層中で生成した励起子は電極の金属によって失活してしまう。
【０００３】
これらの課題に対して、これまで多くの解決策が提案されてきた。例えば、バルクへテロ接合型と呼ばれる方法では、電子供与性物質と電子受容性物質とを混合することによって、電荷分離領域を飛躍的に増大させ、電荷分離の効率を向上させている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、励起子のエネルギーが電極金属側へ移動し、金属の格子振動に変換されて熱失活する問題に対しては、励起子失活防止層を導入する技術が報告されている。
【特許文献１】特開２００４−１０３５２１号公報
【非特許文献１】シー・ダブリュー・タン（C. W. Tang）, アプライド・フィジックス・レターズ（Appl. Phys. Lett.）, Vol.４８, １９８６年, p.１８３−１８５
【非特許文献２】ピー・ヒューマン（P.Peumans）ら， アプライド・フィジックス・レターズ（Appl. Phys. Lett.）, Vol.７６, ２０００年, ｐ.２６５０−２６５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記先行技術は、電荷分離領域の増大や、金属電極―有機層界面での励起子の失活防止という点で優れており、有効な手段であることが報告されている。しかし、それらの技術を用いても有機薄膜太陽電池の光電変換効率はシリコン系太陽電池に比べて低く、現在まで、実用に足る有機薄膜太陽電池の開発には至っていない。その原因の１つは、有機薄膜太陽電池における入射光の利用効率が低いことである。
【０００６】
光吸収量を上げるためには、光吸収層を厚くすればよい。しかし、励起子の拡散距離よりも離れた領域で吸収された光は光電変換には寄与しないため、光吸収層を励起子の拡散距離よりも厚くしても、変換効率の向上には寄与しない。むしろ、光吸収層を厚くすることによる内部抵抗の上昇は、変換効率を低下させる要因となる。したがって、単に光吸収層を厚くしただけでは、変換効率の向上は期待できない。
【０００７】
このような状況を考慮し、本発明の目的の１つは、入射光の利用効率が高い有機薄膜太陽電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の太陽電池は、第１の電極および第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された電子供与体および電子受容体とを備える太陽電池であって、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、有機分子を主要構成要素とするエネルギー移動層（α）を備え、前記エネルギー移動層（α）は、前記電子供与体および前記電子受容体から選ばれる少なくとも１つにエネルギーを移動することが可能な層である。
【０００９】
なお、この明細書において「層の主要構成要素」とは、その層に求められる機能を発現する構成要素をいい、通常、その層の５０質量％以上を占める構成要素である。その層は、主要構成要素以外の物質を含んでもよいが、典型的な一例では、その層は主要構成要素のみによって構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、有機薄膜太陽電池における入射光の利用効率を高めることができる。そのため、本発明によれば、高い変換効率を実現することが可能な太陽電池が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態および実施例に限定されない。
【００１２】
［太陽電池］
本発明の太陽電池は、第１の電極および第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された電子供与体および電子受容体とを備える。この太陽電池は、さらに、第１の電極と第２の電極との間に、有機分子を主要構成要素とするエネルギー移動層（α）を備える。エネルギー移動層（α）は、電子供与体および電子受容体から選ばれる少なくとも１つにエネルギーを移動することが可能な層である。
【００１３】
電子供与体および電子受容体のうち、エネルギー移動層（α）からエネルギーを受けるものは有機分子であり、通常、電子供与体および電子受容体は、ともに有機分子であるが、エネルギー移動が可能である限り、他の材料（たとえば有機・無機複合材料）であってもよい。
【００１４】
本発明の太陽電池を構成する各部の詳細については、後述する。本発明の太陽電池では、エネルギー移動層で吸収されたエネルギーが、電荷分離領域（電子供与体層と電子受容体層との界面近傍）に移動される。そのため、電荷分離領域近傍で吸収された光だけでなく、電荷分離領域から離れた領域で吸収された光のエネルギーも、光電変換に利用することが可能である。また、この構成によれば、幅広い波長域の光を効率よく光電変換することが可能である。そのため、本発明の太陽電池では、入射光の利用効率を高めることが可能である。
【００１５】
本発明の太陽電池では、第１の電極と、電子供与体を主要構成要素とする電子供与体層と、電子受容体を主要構成要素とする電子受容体層と、第２の電極とが、この順序で配置されていてもよい。この場合、エネルギー移動層（α）は、第１の電極と電子供与体層との間の領域、および、電子受容体層と第２の電極との間の領域から選ばれる少なくとも１つの領域に配置されている。エネルギー移動層（α）は、第１の電極と電子供与体層との間の領域、および、電子受容体層と第２の電極との間の領域の両方に配置されてもよい。その場合、２つのエネルギー移動層（α）は、異なる材料で形成される。
【００１６】
本発明の太陽電池では、エネルギー移動層（α）の吸収端の波長が、電子供与体層の吸収端の波長および電子受容体層の吸収端の波長よりも短波長側に存在してもよい。特に、光入射側に存在するエネルギー移動層がこのような構成を有する場合、電荷分離領域まで到達しにくい短波長の光を、エネルギー移動層で吸収して効率よく光電変換することが可能である。
【００１７】
本発明の太陽電池は、エネルギー移動層（α）の外側（エネルギー移動層（α）に対して電荷分離領域とは反対側）に隣接するエネルギー移動層（β）をさらに備えてもよい。この場合、エネルギー移動層（β）は、エネルギー移動層（α）にエネルギーを移動することが可能な層である。この構成では、エネルギー移動層（β）における光吸収によって生じたエネルギーが、エネルギー移動層（β）→エネルギー移動層（α）→電荷分離領域と移動する。また、エネルギー移動層（α）における光吸収によって生じたエネルギーが、エネルギー移動層（α）→電荷分離領域と移動する。したがって、この構成によれば、入射光の利用効率をより高めることが可能である。
【００１８】
本発明の太陽電池は、エネルギー移動層（α）および前記エネルギー移動層（β）を含む積層された複数のエネルギー移動層を備えてもよい。そして、積層されたこれらの複数のエネルギー移動層において、１つのエネルギー移動層の吸収端の波長が、それよりも外側に隣接するエネルギー移動層の吸収端の波長に比べて１０ｎｍ以上長波長であってもよい。この構成によれば、外側（表面側）のエネルギー移動層で短波長側の光を吸収し、電荷分離領域に近づくにつれて長波長側の光を吸収することができ、幅広い波長域の光を光電変換に利用できる。
【００１９】
本発明の太陽電池では、エネルギー移動層（α）がペンタセンまたはペンタセン誘導体を主要構成要素とし、電子供与体がフタロシアニン系顔料（たとえば銅フタロシアニン）であってもよい。
【００２０】
［実施形態１］
本発明の太陽電池の一例の構成を図１に模式的に示す。
【００２１】
図１の太陽電池１０は、基板１１と、基板１１上に順に形成された、正極（第１の電極）１２、エネルギー移動層１３ｂ、エネルギー移動層１３ａ、電子供与体層１４、電子受容体層１５、エネルギー移動層１３Ａ、エネルギー移動層１３Ｂおよび負極（第２の電極）１６とを備える。電子供与体層１４と電子受容体層１５との界面１７の近傍は、電荷分離領域として機能する。
【００２２】
基板１１の材料に特に限定はないが、基板１１側から入射した光で発電を行う場合、基板１１には透光性の基板（たとえばガラス基板や透光性樹脂基板）が用いられる。
【００２３】
正極１２および負極１６は、ともに導電性の材料からなる電極である。正極１２および負極１６のうち少なくとも光入射側の電極は、透光性の電極である。透光性の電極としては、一般的な透明導電膜、たとえばインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）の膜などを用いることができる。透光性でない電極としては、金属からなる電極などを用いることができる。正極１２は、電荷分離領域で発生した正孔を収集する。負極１６は、電荷分離領域で発生した電子を収集する。
【００２４】
エネルギー移動層で吸収された光のエネルギーは、エネルギー移動層から電荷分離領域（電子供与体層・電子受容体層）に移動し、光電変換に寄与する。ここで、これらのエネルギー移動層は、次の条件を満たす必要がある。
（１）エネルギー移動層の規格化された発光スペクトルが、そのエネルギー移動層からエネルギーを受けとる層（そのエネルギー移動層に対して界面１７側に隣接して存在する層）の規格化された吸収スペクトルと重なっていること。
【００２５】
良好なエネルギー移動を生じさせるには、エネルギー移動層の規格化された発光スペクトルが、そのエネルギー移動層からエネルギーを受けとる層の規格化された吸収スペクトルと面積で１０％以上（たとえば５０％以上）重なっていることが好ましい。ここで、規格化は、最大のピーク強度に基づいて行われる規格化である。
【００２６】
この条件を満たすことによって、エネルギー移動層における光吸収によって発生した励起子は、フェルスター型のエネルギー移動によって、界面１７側の層に順次移動する。例えば、図１の太陽電池１０では、「エネルギー移動層１３ｂ」→「エネルギー移動層１３ａ」→「電子供与体層１４」、および、「エネルギー移動層１３Ｂ」→「エネルギー移動層１３Ａ」→「電子受容体層１５」という経路でエネルギー移動が生じる（図１の矢印参照）。このため、太陽電池１０では、エネルギー移動層１３ａ、１３ｂ、１３Ａおよび１３Ｂ、ならびに電子供与体層１４および電子受容体層１５で吸収された光のエネルギーを光電変換に利用することが可能である。
【００２７】
なお、高い光電変換効率を達成するためには、エネルギー移動層を移動するキャリア（ラジカルのカチオンまたはラジカルのアニオン）と、エネルギー移動層の励起状態との相互作用が、全くないか、または少ないことが好ましい。エネルギー移動層内のキャリアと励起状態の相互作用が無い材料としては、エネルギー移動層の励起状態のエネルギー（蛍光スペクトル）とラジカル状態の吸収スペクトルとが重ならない材料であることが好ましい。
【００２８】
エネルギー移動によって電子供与体層１４と電子受容体層１５とに集中させられたエネルギーは、電子供与体層１４を構成する分子および電子受容体層１５を構成する分子を励起する。そして、励起された分子は、これらの界面１７で電荷分離を起こし、電子と正孔を生じる。本発明の太陽電池では、界面１７から遠いエネルギー移動層における光吸収によって発生した励起子も電荷分離に寄与するため、高い光電変換効率を実現することが可能となる。
【００２９】
エネルギー移動層１３ｂ、エネルギー移動層および電子供与体層１４の吸収・発光スペクトルおよびバンドプロファイルの好ましい一例を、図２に示す。エネルギー移動層１３ｂとエネルギー移動層１３ａとの間、およびエネルギー移動層１３ａと電子供与体層１４との間で効率的なエネルギー移動を実現するためには、各層の吸収スペクトルおよび発光スペクトルが図２に示すように重なっていることが必要である。すなわち、１つの層（Ｘ）の発光スペクトルと、層（Ｘ）の内側（界面１７側）に隣接する層（Ｙ）の吸収スペクトルとの重なりが大きいことが必要である。
【００３０】
図２に示す例では、エネルギー移動層１３ｂの発光スペクトルとエネルギー移動層１３ａの吸収スペクトルとの重なりが大きく、また、エネルギー移動層１３ａの発光スペクトルと電子供与体層１４の吸収スペクトルとの重なりが大きい。同様に、エネルギー移動層１３Ｂの発光スペクトルとエネルギー移動層１３Ａの吸収スペクトルとの重なりが大きく、また、エネルギー移動層１３Ａの発光スペクトルと電子受容体層１５の吸収スペクトルとの重なりが大きいことが好ましい。
【００３１】
本発明の太陽電池の一例では、界面１７よりも光入射側に存在するエネルギー移動層における各層の吸収・発光ピークのピーク波長は、「層（Ｘ）の吸収ピークのピーク波長」＜「層（Ｘ）の発光ピークのピーク波長」および「層（Ｙ）の吸収ピークのピーク波長」＜「層（Ｙ）の発光ピークのピーク波長」の順で大きくなる。「層（Ｘ）の発光ピークのピーク波長」と「層（Ｙ）の吸収ピークのピーク波長」との差は、たとえば２０ｎｍ以下である。
【００３２】
また、エネルギー移動層で生じた正孔および電子を正極および負極へ効率的に移動させるためには、正極１２と電子供与体層１４との間のエネルギー移動層は、（１）正孔を輸送する能力を有すること、（２）正極側への電子の移動を防止すること、の２つの条件を満たすように構成されることが好ましい。また、電子受容体層１５と負極１６との間のエネルギー移動層は、（１）電子を輸送する能力を有すること、（２）負極側への正孔の移動を防止すること、の２つの条件を満たすように構成されることが好ましい。そのため、各層のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯのエネルギー準位は、図３に示すように、階段状に構成されることが好ましい。すなわち、正極に近くなるほどＨＯＭＯおよびＬＵＭＯの準位が真空準位に近づくようにすることが好ましい。
【００３３】
正極１２と電子供与体層１４との間のエネルギー移動層の材料としては、（１）正孔を輸送する能力を有し、（２）正極１２側への電子の移動を防止する能力を有し、（３）その発光スペクトルと、その層よりも界面１７側に隣接する層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化合物（有機分子）を挙げることができる。正極１２と電子供与体層１４との間のエネルギー移動層の材料の一例としては、ペンタセンおよびペンタセン誘導体が挙げられる。ペンタセン誘導体としては、たとえば、図４（ａ）〜（ｄ）の化合物が挙げられる。図４（ａ）〜（ｄ）の化合物において、Ｒは、たとえば、フェニル基、メチル基、水素原子を示す。１つの化合物に結合する複数のＲは、同じであってもよいし、互いに異なってもよい。典型的な一例では、すべてのＲが水素原子である。
【００３４】
電子供与体層１４を構成する材料としては、（１）正孔を輸送する能力を有し、（２）ＬＵＭＯのエネルギーが大きい、という条件を満たす化合物（有機分子）を挙げることができる。電子供与体層１４の材料の一例としては、フタロシアニン系顔料（たとえば銅フタロシアニン）や、ポルフィリン系顔料が挙げられる。
【００３５】
電子受容体層１５を構成する材料としては、（１）電子を輸送する能力を有し、（２）ＨＯＭＯのエネルギーが大きい、という条件を満たす化合物（有機分子）を挙げることができる。電子受容体層１５の材料の一例としては、フラーレンおよびフラーレン誘導体や、ペリレン系顔料が挙げられる。
【００３６】
なお、特定の層を構成する材料として上述した化合物は、太陽電池の構成によっては他の層の材料として適用される場合もある。
【００３７】
電子受容体層１５と負極１６との間のエネルギー移動層の材料としては、（１）電子を輸送する能力を有し、（２）負極１６側への正孔の移動を防止する能力を有し、（３）その発光スペクトルと、その層よりも界面１７側に隣接する層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化合物（有機分子）を挙げることができる。電子受容体層１５と負極１６との間のエネルギー移動層の材料の一例としては、シロール誘導体が挙げられ、たとえば、図５に示す化合物（以下、「ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ」と記す場合がある）が挙げられる。
【００３８】
本発明の太陽電池の一例（図１に示した太陽電池のエネルギー移動層１３Ｂがない太陽電池）の各層の材料の好ましい組み合わせの一例としては、（正極１２）ＩＴＯ／（エネルギー移動層１３ｂ）ルブレン／（エネルギー移動層１３ａ）ペンタセン／（電子供与体層）銅フタロシアニン／（電子受容体層）フラーレン／（エネルギー移動層１３Ａ）ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ／（負極）アルミニウム、といった組み合わせが挙げられる。
【００３９】
本発明の太陽電池では、励起子の拡散距離よりも厚いエネルギー移動層が形成されることが好ましい。具体的には、電荷分離領域よりも正極側に存在するエネルギー移動層の合計の厚さ、および、電荷分離領域よりも負極側に存在するエネルギー移動層の合計の厚さは、それぞれ、４０ｎｍ以上（たとえば５０ｎｍ以上や、６０ｎｍ以上や、７０ｎｍ以上）であることが好ましく、たとえば４０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲（一例では５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲や、６０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲や、７０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲）である。また、１つのエネルギー移動層の厚さ（エネルギー移動層１３ａ、１３ｂ、１３Ａおよび１３Ｂのそれぞれの厚さ）は、エネルギー移動が生じやすいこと、および光吸収量を考慮して、２０ｎｍ以上（たとえば、３０ｎｍ以上や、４０ｎｍ以上や、５０ｎｍ以上や、６０ｎｍ以上や、７０ｎｍ以上）であることが好ましく、１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
図１では、正極１２側に２つのエネルギー移動層が存在し、負極１６側に２つのエネルギー移動層が存在する太陽電池を示した。しかし、本発明の太陽電池は、少なくとも１つのエネルギー移動層を備えればよい。界面１７よりも光入射側には、少なくとも１層のエネルギー移動層が存在していることが好ましい。
【００４１】
正極が光入射側に存在し、正極と電子供与体層との間に１つのエネルギー移動層を備える太陽電池の好ましい一例は、実施例で説明する。
【００４２】
また、負極と電子受容体層との間に１つのエネルギー移動層を備える太陽電池の材料の好ましい一例は、（正極）ＩＴＯ／（電子供与体層）銅フタロシアニン／（電子受容体層）フラーレン／（エネルギー移動層）ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ／（負極）アルミニウム、といった組み合わせが挙げられる。
【００４３】
また、本発明の太陽電池は、励起子の失活を防止するための層を含むことが好ましい。励起子失活防止層が配置される位置は、金属電極とエネルギー移動層との間である。正極と電荷分離領域との間に失活防止層が配置される場合、その失活防止層は、高い正孔輸送能を有することが好ましい。また、負極と電荷分離領域との間に失活防止層が配置される場合、その失活防止層は、高い電子輸送能を有することが好ましい。失活防止層の材料の例としては、バソキュプロイン（ＢＣＰ）が挙げられる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の太陽電池を作製した一例について説明する。
【００４５】
［実施例１］
まず、ＩＴＯ膜が表面に形成されたガラス基板を用意した。そして、ＩＴＯ膜上に、ペンタセンの層（エネルギー移動層、厚さ５０ｎｍ）、銅フタロシアニンの層（電子供与体層、厚さ３ｎｍ）、フラーレン（Ｃ60）の層（電子受容体層、厚さ４０ｎｍ）、バソキュプロイン（ＢＣＰ）の層（励起子失活防止層、厚さ１０ｎｍ）、Ａｌの層（負極、厚さ１００ｎｍ）を蒸着法によって順次成膜した。このようにして、実施例１の太陽電池を得た。
【００４６】
［比較例１］
比較例１として、ガラス基板／ＩＴＯ膜／銅フタロシアニンの層（電子供与体層、厚さ２０ｎｍ）／フラーレン（Ｃ60）の層（電子受容体層、厚さ４０ｎｍ）／バソキュプロイン（ＢＣＰ）の層（励起子失活防止層、厚さ１０ｎｍ）／Ａｌの層（負極、厚さ１００ｎｍ）という構成を有する太陽電池を、実施例１と同様の方法で作製した。
【００４７】
上記２種類の太陽電池を、ソースメーター（ＫＥＩＴＨＬＥＹモデル２４００）に接続し、ソーラーシミュレータを用いて１００ｍＷ／ｃｍ2の擬似太陽光（ＡＭ１．５）を照射して電流−電圧特性（Ｊ−Ｖ特性）を測定した。そして、測定結果から変換効率を計算した。また、投射光子変換効率（ＩＰＣＥ）も測定した。
【００４８】
また、石英基板上にペンタセンの層（５０ｎｍ）が形成されたサンプルと、石英基板上に銅フタロシアニンの層（２０ｎｍ）が形成されたサンプルとを作製した。そして、それぞれのサンプルについて、紫外域〜可視域における光吸収スペクトルの測定を行った
Ｊ−Ｖ特性の測定結果を図６に示し、投射光子変換効率の測定結果を図７に示し、光吸収スペクトルの測定結果を図８に示す。
【００４９】
比較例１の太陽電池の変換効率は０．６８％であったのに対し、実施例１の太陽電池の変換効率は０．９０％であった。これは、図７に示されるように、実施例１の太陽電池は、比較例１の太陽電池に比べて光の利用効率が高いためである。
【００５０】
実施例１の投射光子変換効率のスペクトルには、５８０ｎｍ近傍および６７５ｎｍ近傍にスペクトルが見られる。これらはそれぞれ、図８に示す、ペンタセンの吸収スペクトルに対応している。このことから、実施例１の太陽電池では、ペンタセンによる光吸収が光電変換に寄与していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の太陽電池は、有機分子層を備える太陽電池に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示した太陽電池における、エネルギー移動と吸収・発光スペクトルとの関係を示す図である。
【図３】図１に示した太陽電池について、各層のエネルギー準位の好ましい一例を模式的に示す図である。
【図４】エネルギー移動層の材料の例を示す図である。
【図５】エネルギー移動層の材料の他の例を示す図である。
【図６】実施例１および比較例１の太陽電池について、光照射時の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図７】実施例１および比較例１の太陽電池について投射光子変換効率のスペクトルを示すグラフである。
【図８】銅フタロシアニン薄膜およびペンタセン薄膜の吸収スペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１０  太陽電池
１１  基板
１２  正極
１３ａ、１３Ａ  エネルギー移動層（エネルギー移動層（α））
１３ｂ、１３Ｂ  エネルギー移動層（エネルギー移動層（β））
１４  電子供与体層
１５  電子受容体層
１６  負極
１７  界面
【図１】
2007134444.tif 000003
【図２】
2007134444.tif 000004
【図３】
2007134444.tif 000005
【図４】
2007134444.tif 000006
【図５】
2007134444.tif 000007
【図６】
2007134444.tif 000008
【図７】
2007134444.tif 000009
【図８】
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