(57)【要約】      （修正有）【課題】より変換効率の高い有機薄膜太陽電池素子を提供する。【解決手段】少なくとも活性層１４０と一対の電極１２０，１６０とを含む有機薄膜太陽電池素子１００であって、活性層が、添加剤、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含有し、添加剤は、下記一般式（Ａ１）で表されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を含む。2012199541.tif 000056【選択図】図１
2012199541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも活性層と一対の電極とを含む有機薄膜太陽電池素子であって、
前記活性層が、添加剤、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含有し、
前記添加剤は、下記一般式（Ａ１）で表されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を含むことを特徴とする有機薄膜太陽電池素子。
2012199541.tif 000055
（式中、Ｒ１〜Ｒ１７はそれぞれ独立に１価の原子又は原子団を示す。）
【請求項２】
請求項１に記載の有機薄膜太陽電池素子を備える太陽電池。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池を備える太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜太陽電池素子、太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湿式の色素増感太陽電池において、より長波長の光を吸収する色素を活用する技術が知られている。例えば特許文献１においては、ベンゾピロメテン色素を、色素増感太陽電池における色素として適用する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、太陽電池をより低コストかつ性能の高いものとするために、より取り扱いが容易であり、かつできるだけ変換効率が高い太陽電池の開発が求められている。
【０００５】
本発明は、より変換効率の高い有機薄膜太陽電池素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意検討の結果、有機薄膜太陽電池の活性層に、ｐ型半導体とｎ型半導体の他にジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を加えることにより、上記課題が効果的に解決されることを見出し、本発明に至った。即ち、本発明は以下を要旨とする。
【０００７】
［１］  少なくとも活性層と一対の電極とを含む有機薄膜太陽電池素子であって、
前記活性層が、添加剤、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含有し、
前記添加剤は、下記一般式（Ａ１）で表されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を含むことを特徴とする有機薄膜太陽電池素子。
【化１】
2012199541.tif 000003
（式中、Ｒ１〜Ｒ１７はそれぞれ独立に１価の原子又は原子団を示す。）
【０００８】
［２］  ［１］に記載の有機薄膜太陽電池素子を備える太陽電池。
【０００９】
［３］  ［２］に記載の太陽電池を備える太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より変換効率の高い有機薄膜太陽電池素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】各実施例に係る太陽電池素子の各波長の光に対する外部量子収率を示すグラフである。
【図５】各実施例の活性層の紫外可視吸収スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。以下で説明される実施例は、本発明の実施例の一例（代表例）にすぎず、以下の実施例に本発明が限定されるわけではない。
【００１３】
本発明に係る有機薄膜太陽電池素子は、少なくとも活性層と一対の電極とを含み、この活性層は、添加剤、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含有し、この添加剤は、以下で説明するジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を含む。以下で、本発明の一実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子について説明する。以下の説明において、ｐ型半導体化合物とはｐ型半導体の材料であり、ｎ型半導体化合物とはｎ型半導体の材料である。
【００１４】
有機薄膜太陽電子素子においては、通常ｐ型半導体において光励起によって発生した電子及び正孔が、ｐ型半導体及びｎ型半導体を通って輸送されることにより、電気が発生する。本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子のようにジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が活性層に存在する場合、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物において光励起によって発生した電子及び正孔もまた、電気の発生に寄与するものと考えられる。このため、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子によれば、より大きな光電変換効率が実現されるものと考えられる。
【００１５】
［１．本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物］
まず、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子が活性層中に含む、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物について説明する。本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、以下の一般式（Ａ１）で示される。
【化２−１】
2012199541.tif 000004
【００１６】
式（Ａ１）において、置換基Ｒ１〜Ｒ１７はそれぞれ独立に１価の原子又は原子団を示す。Ｒ１〜Ｒ１７の具体例としては、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホン基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数１〜２０のハロゲノアルキル基、炭素数２〜３０のアラルキル基、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数１〜３０のヘテロアリール基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルコキシ基、炭素数１〜３０のアリールオキシ基、炭素数１〜２０のジアルキルアミノアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜３０のアリールチオ基、炭素数１〜２０のモノアルキルアミノ基、炭素数１〜２０のジアルキルアミノ基、炭素数２〜２０のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数２〜３０のアリールカルボニルアミノ基、炭素数１〜２０のアシル基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜３０のアリールオキシカルボニル基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシカルボニル基、炭素数３〜３０のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数４〜３０のアルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、炭素数４〜３０のアルキルカルボニルアルコキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキルアミノカルボニル基、炭素数３〜３０のジアルキルアミノカルボニル基、炭素数２〜３０のアリールアミノカルボニル基、炭素数２〜２０のモノ（ヒドロキシアルキル）アミノカルボニル基、炭素数３〜３０のジ（ヒドロキシアルキル）アミノカルボニル基、炭素数３〜２０のモノ（アルコキシアルキル）アミノカルボニル基、炭素数５〜３０のジ（アルコキシアルキル）アミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００１７】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素などが挙げられる。
【００１８】
炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、３−エチルブチル基、２−エチルブチル基、１−エチルブチル基、１，２，２−トリエチルブチル基、１，１，２−トリエチルブチル基、１−エチル−２−メチルプロピル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、２，４−ジメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、２，５−ジメチルヘキシル基、２，５，５−トリエチルペンチル基、２，４−ジメチルヘキシル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ｎ−ノニル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ｎ−デシル基、４−エチルオクチル基、４−エチル−４，５−ジメチルヘキシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、１，３，５，７−テトラメチルオクチル基、４−ブチルオクチル基、６，６−ジエチルオクチル基、ｎ−トリデシル基、６−メチル−４−ブチルオクチル基、６，６−ジエチルオクチル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、３，５−ジメチルヘプチル基、２，６−ジメチルヘプチル基、２，４−ジメチルヘプチル基、２，２，５，５−テトラメチルヘキシル基、１−シクロペンチル−２，２−ジメチルプロピル基、１−シクロヘキシル−２，２−ジメチルプロピル基などの炭素数１〜２０の直鎖、分岐又は環状のアルキル基が挙げられる。
【００１９】
炭素数２〜２０のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、１−ブテニル基、ｉｓｏ−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、２−メチル−１−ブテニル基、３−メチル−１−ブテニル基、２−メチル−２−ブテニル基、２，２−ジシアノビニル基、２−シアノ−２−メチルカルボキシルビニル基、２−シアノ−２−メチルスルホンビニル基などが挙げられる。
【００２０】
炭素数２〜２０のアルキニル基としては、エチニル基、１−プロピニル基、１−ブチニル基などが挙げられる。
【００２１】
炭素数１〜２０のハロゲノアルキル基としては、クロロメチル基、ジクロロメチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ノナフルオロブチル基などが挙げられる。
【００２２】
炭素数２〜３０のアラルキル基としては、ベンジル基、ニトロベンジル基、シアノベンジル基、ヒドロキシベンジル基、メチルベンジル基、トリメチルベンジル基、ジクロロベンジル基、メトキシベンジル基、エトキシベンジル基、トリフルオロメチルベンジル基、ナフチルメチル基、ニトロナフチルメチル基、シアノナフチルメチル基、ヒドロキシナフチルメチル基、メチルナフチルメチル基、トリフルオロメチルナフチルメチル基、テトラゾリルメチル基などが挙げられる。
【００２３】
炭素数６〜３０のアリール基としては、フェニル基、ニトロフェニル基、シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、シクロヘキシルフェニル基、ジイソプロピルフェニル基、ジクロロフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル基、ナフチル基、ニトロナフチル基、シアノナフチル基、ヒドロキシナフチル基、メチルナフチル基、トリフルオロメチルナフチル基などが挙げられる。
【００２４】
炭素数１〜３０のヘテロアリール基としては、ピロリル基、チエニル基、フラニル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、インドリル基、テトラゾリル基、などが挙げられる。
【００２５】
炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基としては、メトキシエチル基、エトキシエチル基、ｉｓｏ−プロピルオキシエチル基、３−メトキシプロピル基、２−メトキシブチル基、などが挙げられる。
【００２６】
炭素数１〜２０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉｓｏ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ｉｓｏ−ペントキシ基、ｎｅｏ−ペントキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、などが挙げられる。
【００２７】
炭素数２〜２０のアルコキシアルコキシ基としては、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、３−メトキシプロピルオキシ基、３−（ｉｓｏ−プロピルオキシ）プロピルオキシ基、などが挙げられる。
【００２８】
炭素数１〜３０のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−ｔ−ブチルフェノキシ基、２−メトキシフェノキシ基、４−ｉｓｏ−プロピルフェノキシ基、などが挙げられる。
【００２９】
炭素数１〜２０のジアルキルアミノアルコキシ基としては、２−ジメチルアミノエトキシ基、２−（２−ジメチルアミノエトキシ）エトキシ基、４−ジメチルアミノブトキシ基、１−ジメチルアミノプロパン−２−イルオキシ基、３−ジメチルアミノプロポキシ基、２−ジメチルアミノ−２−メチルプロポキシ基、２−ジエチルアミノエトキシ基、２−（２−ジエチルアミノエトキシ）エトキシ基、３−ジエチルアミノプロポキシ基、１−ジエチルアミノプロポキシ基、２−ジ−ｉｓｏ−プロピルアミノエトキシ基、２−ジ−ｎ−ブチルアミノエトキシ基、などの直鎖又は分岐のジアルキルアミノアルコキシ基が挙げられる。
【００３０】
炭素数１〜２０のアルキルチオアルコキシ基としては、２−メチルチオエトキシ基、２−エチルチオエトキシ基、２−ｎ−プロピルチオエトキシ基、２−ｉｓｏ−プロピルチオエトキシ基、２−ｎ−ブチルチオエトキシ基、２−ｉｓｏ−ブチルチオエトキシ基、などが挙げられる。
【００３１】
炭素数１〜２０のアルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、ｉｓｏ−プロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｉｓｏ−ブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ｎ−ペンチルチオ基、ｉｓｏ−ペンチルチオ基、２−メチルブチルチオ基、１−メチルブチルチオ基、ｎｅｏ−ペンチルチオ基、１，２−ジメチルプロピルチオ基、１，１−ジメチルプロピルチオ基、などが挙げられる。
【００３２】
炭素数１〜３０のアリールチオ基としては、フェニルチオ基、４−メチルフェニルチオ基、２−メトキシフェニルチオ基、４−ｔ−ブチルフェニルチオ基、などが挙げられる。
【００３３】
炭素数１〜２０のモノアルキルアミノ基としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ｔ−ブチルアミノ基、などが挙げられる。
【００３４】
炭素数１〜２０のジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、などが挙げられる。
【００３５】
炭素数２〜２０のアルキルカルボニルアミノ基としては、アセチルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ブチルカルボニルアミノ基、などが挙げられる。
【００３６】
炭素数２〜３０のアリールカルボニルアミノ基としては、フェニルカルボニルアミノ基、４−エチルフェニルカルボニルアミノ基、３−ブチルフェニルカルボニルアミノ基、などが挙げられる。
【００３７】
炭素数１〜２０のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、エチルカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、ｉｓｏ−プロピルカルボニル基、ｎ−ブチルカルボニル基、ｎ−ペンチルカルボニル基、ｉｓｏ−ペンチルカルボニル基、ｎｅｏ−ペンチルカルボニル基、２−メチルブチルカルボニル基、ニトロベンジルカルボニル基、などが挙げられる。
【００３８】
炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、２，４−ジメチルブチルオキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００３９】
炭素数２〜３０のアリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、２−メチルフェノキシカルボニル基、４−メトキシフェニルカルボニル基、４−ｔ−ブチルフェノキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００４０】
炭素数３〜２０のアルケニルオキシカルボニル基としては、アリルオキシカルボニル基、２−ブテノキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００４１】
炭素数３〜３０のアラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル基、フェネチルオキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００４２】
炭素数４〜３０のアルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニルメトキシカルボニル基、エトキシカルボニルメトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニルメトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニルメトキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００４３】
炭素数４〜３０のアルキルカルボニルアルコキシカルボニル基としては、メチルカルボニルメトキシカルボニル基、エチルカルボニルメトキシカルボニル基、などが挙げられる。
【００４４】
炭素数２〜２０のアルキルアミノカルボニル基としては、メチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基、ｎ−プロピルアミノカルボニル基、ｎ−ブチルアミノカルボニル基、ｎ−ヘキシルアミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００４５】
炭素数３〜３０のジアルキルアミノカルボニル基としては、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基、ジ−ｎ−プロピルアミノカルボニル基、ジ−ｎ−ブチルアミノカルボニル基、Ｎ−メチル−Ｎ−シクロヘキシルアミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００４６】
炭素数２〜３０のアリールアミノカルボニル基としては、フェニルアミノカルボニル基、４−メチルフェニルアミノカルボニル基、２−メトキシフェニルアミノカルボニル基、４−ｎ−プロピルフェニルアミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００４７】
炭素数２〜２０のモノ（ヒドロキシアルキル）アミノカルボニル基としては、ヒドロキシエチルアミノカルボニル基、２−ヒドロキシプロピルアミノカルボニル基、３−ヒドロキシプロピルアミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００４８】
炭素数３〜３０のジ（ヒドロキシアルキル）アミノカルボニル基としては、ジ（ヒドロキシエチル）アミノカルボニル基、ジ（２−ヒドロキシプロピル）アミノカルボニル基、ジ（３−ヒドロキシプロピル）アミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００４９】
炭素数３〜２０のモノ（アルコキシアルキル）アミノカルボニル基としては、メトキシメチルアミノカルボニル基、メトキシエチルアミノカルボニル基、エトキシメチルアミノカルボニル基、エトキシエチルアミノカルボニル基、プロポキシエチルアミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００５０】
炭素数５〜３０のジ（アルコキシアルキル）アミノカルボニル基としては、ジ（メトキシエチル）アミノカルボニル基、ジ（エトキシメチル）アミノカルボニル基、ジ（エトキシエチル）アミノカルボニル基、ジ（プロポキシエチル）アミノカルボニル基、などが挙げられる。
【００５１】
置換基Ｒ１〜Ｒ１７の好ましい例としては、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜１２のアルキルチオ基、炭素数１〜１２のジアルキルアミノ基、炭素数２〜１２のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４〜３０のヘテロアリール基が挙げられる。
【００５２】
これらの置換基は、さらなる置換基を有してもよい。さらなる置換基の例としては、上述した置換基が挙げられる。さらなる置換基を有する置換基の例として好ましくは、炭素数１〜１２のハロゲノアルキル基、及び炭素数６〜２０のハロゲノアリール基である。
【００５３】
合成の容易性という観点からは、置換基Ｒ１、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１３、Ｒ１４、及びＲ１７は水素原子であってもよい。
【００５４】
また、式（Ａ１）において、置換基Ｒ１〜Ｒ１７が互いに結合して環を形成してもよい。例えば、Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４、Ｒ４とＲ５、Ｒ５とＲ６、Ｒ７とＲ８、Ｒ８とＲ９、Ｒ９とＲ１０、Ｒ１０とＲ１１、Ｒ１１とＲ１２、Ｒ１２とＲ１３、Ｒ１４とＲ１５、Ｒ１５とＲ１６、Ｒ１６とＲ１７、及びＲ１７とＲ１のうちの少なくとも１つは、互いに結合して環状構造を形成してもよい。置換基が互いに結合してできる環状構造はどのようなものであってもよく、例えば脂肪族環であっても芳香環であってもよい。
【００５５】
特に、置換基Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ７とＲ８、Ｒ１１とＲ１２、Ｒ１２とＲ１３、Ｒ１４とＲ１５、及びＲ１５とＲ１６のうちの１つ以上が互いに結合して環状構造を形成している化合物は、合成が容易であることから製造コストの点で好ましい。
【００５６】
環状構造の例として、置換基Ｒ２及びＲ３が、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ−である場合が挙げられる。すなわち置換基Ｒ２とＲ３とが形成する環は、置換基Ｒ２及びＲ３が結合している環と縮合して芳香環を形成してもよい。ここで、置換基Ｒ２とＲ３とが形成する環は、さらなる置換基を有してもよい。さらなる置換基の例としては、上述した置換基が挙げられる。さらなる置換基の例として好ましくはハロゲン原子である。さらに、置換基Ｒ２とＲ３とが形成する環に対してさらなる環構造が縮合していてもよい。置換基Ｒ１とＲ２、Ｒ７とＲ８、Ｒ１１とＲ１２、Ｒ１２とＲ１３、Ｒ１４とＲ１５、及びＲ１５とＲ１６についても同様である。
【００５７】
本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が変換効率の上昇効果を十分に発揮するためには、活性層において本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物がｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物の近傍に位置することが有利である。この観点から、後述するように、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の溶解度はより高いことが好ましい。
【００５８】
一方で、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、活性層に含まれるｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物とより強い相互作用を有することもまた好ましい。この観点から、置換基Ｒ１〜Ｒ１７の別の好ましい例として、活性層に含まれるｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物に類似する構造を有する場合が挙げられる。すなわち、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、その構造の一部に、活性層に含まれるｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物の構造の一部を含むことが好ましい。本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が、その構造の一部に、活性層に含まれるｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物の構造に類似する構造の一部を含むこともまた好ましい。本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が、活性層に含まれるｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物と一致又は類似する構造を有する場合、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物と、ｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物との相互作用が強くなることが期待される。このため、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物がｐ型半導体とｎ型半導体との界面に存在しやすくなり、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が変換効率の上昇効果を作用を十分に発揮することが可能になると考えられる。
【００５９】
具体的な例としては、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物と、ｐ型半導体化合物又はｎ型半導体化合物とが、チオフェン環のような複素環を有している場合が挙げられる。複素環に炭素数４以上の脂肪族鎖が結合していることもまた好ましい。
【００６０】
他の具体的な例としては、ｐ型半導体化合物が高分子有機半導体化合物である場合、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は置換基としてｐ型半導体化合物のモノマーを有することが好ましい。ここで、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が有する置換基と、モノマーとは完全に構造が一致している必要はなく、例えば炭素骨格が一致又は類似していればよい。本明細書において炭素骨格が類似しているとは、一方の炭素骨格に対して６個以下の炭素原子、好ましくは３個以下の炭素原子、特に好ましくは１個以下の炭素原子を追加又は除去することにより、並びに結合の種類を変更することにより、他方の炭素骨格が得られることを意味する。ここで結合の種類とは、単結合、二重結合、及び三重結合のことを意味する。
【００６１】
別の具体的な例として、ｐ型半導体化合物が高分子有機半導体化合物である場合、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物と、ｐ型半導体化合物のモノマーとの双方が、疎水性基を有することが好ましい。この場合、ｐ型半導体化合物と本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物ととの間に疎水性相互作用が働くことが期待される。疎水性基として好ましくは、炭素数４〜２０の脂肪族炭素鎖である。この炭素数４〜２０の脂肪族炭素鎖は、通常は置換基を有さないが、置換基を有してもよい。有してもよい置換基の例として好ましくは、フッ素原子のようなハロゲン原子である。
【００６２】
また、ｐ型半導体化合物が低分子有機半導体化合物である場合、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は置換基としてｐ型半導体化合物を有してもよい。ｐ型半導体化合物が高分子有機半導体化合物である場合と同様に、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が有する置換基と、ｐ型半導体化合物とは完全に構造が一致している必要はなく、例えば炭素骨格が一致又は類似していればよい。
【００６３】
さらなる具体的な例として、ｐ型半導体化合物を後述する前駆体からの変換反応によって得る場合、前駆体と本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物との双方が、疎水性基を有することが好ましい。疎水性基としては上述のものを用いることができる。後に説明するように、前駆体は架橋構造を有することが多く、この架橋構造には炭素数４以上の脂肪族鎖が含まれることが多い。すなわち、後述するように前駆体とｎ型半導体化合物と本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物とを含む塗布液を用いて成膜を行うと、膜において前駆体と本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物とが近傍に位置することが期待される。変換反応によって前駆体はｐ型半導体化合物に変換されるため、ｐ型半導体化合物の近傍に位置するジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が変換効率の上昇効果を十分に発揮することが可能になると考えられる。
【００６４】
さらに、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は置換基としてｎ型半導体化合物を有してもよい。また、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物と、ｎ型半導体化合物との双方が、疎水性基を有することもまた好ましい。疎水性基としては上述のものを用いることができる。また、フラーレン構造は疎水性構造であるものと考えられることから、ｎ型半導体化合物がフラーレンであることもまた好ましい。
【００６５】
一般式（Ａ１）で示されるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の具体例としては、以下の置換基を有する化合物１−１〜１−６８が挙げられる。
【００６６】
【表１−１】
2012199541.tif 000005
【００６７】
【表１−２】
2012199541.tif 000006
【００６８】
【表１−３】
2012199541.tif 000007
【００６９】
【表１−４】
2012199541.tif 000008
【００７０】
【表１−５】
2012199541.tif 000009
【００７１】
中でも、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物１−４７〜１−６８が好ましい。
【００７２】
＜１．１  本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の特性＞
本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、長波長の光をよりよく吸収する場合に変換効率が向上しうるという観点から、テトラヒドロフラン中での紫外可視分光分析における吸収極大波長が６５０ｎｍ以上であることが好ましく、７００ｎｍ以上であることがさらに好ましく、７２０ｎｍ以上であることが特に好ましい。また、吸収極大波長でのモル吸光係数が７×１０４以上であることが好ましく、１×１０５以上であることがより好ましい。
【００７３】
本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、上述のように、有機薄膜太陽電池素子の活性層において用いられる。本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、活性層に含まれるｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物とは異なる波長の光を吸収できることが、光電変換効率を向上する面で好ましい。特に、長波長の光を吸収できることが光電変換効率を向上する面で好ましいことから、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、例えば波長７００ｎｍの光の吸収係数がｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物よりも大きいことが好ましい。同様の観点から、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の吸収極大波長は、ｐ型半導体化合物（又はｎ型半導体化合物）の吸収極大波長よりも長波長であることが好ましい。
【００７４】
さらに同様の観点から、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の吸収極大波長は、ｐ型半導体化合物（又はｎ型半導体化合物）の吸収スペクトルの吸収端よりも長波長であることがさらに好ましい。有機薄膜太陽電池で用いられる一般的なｐ型半導体の吸収スペクトルの吸収端は６００ｎｍから７５０ｎｍ付近にある。したがって、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の吸収極大波長は、６５０ｎｍ以上であることが好ましく、７００ｎｍ以上であることがさらに好ましく、７５０ｎｍ以上であることが特に好ましい。
【００７５】
さらに本実施形態に係る有機薄膜太陽電池１００は、通常ｐ型半導体化合物が吸収できる波長の光に対しても、より高い変換効率を示しうる。この理由としては、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物がｐ型半導体とｎ型半導体との中間に存在する場合、励起によって発生した電子及び正孔がｐ型半導体及びｎ型半導体へと円滑に輸送されうることが考えられる。
【００７６】
＜１．２  本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の合成方法＞
一般式（Ａ１）で示される、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、特段の制限はないが、例えば特開２０１０−１８４８８０号公報の記載に従って合成することができる。
【００７７】
［２．  本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子］
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子は、１対の電極間に少なくとも活性層を含む。以下で、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子を説明する。本実施形態において、活性層は、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含む。
【００７８】
図１に、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００を示す。図１は一般的な有機薄膜太陽電池に用いられる有機薄膜太陽電池素子を表すが、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子は図１の構造に限られるわけではない。図１の有機薄膜太陽電池素子１００は、電極１２０，１６０と、活性層１４０とを有する。さらに本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子は、図１に示されるように、基板１１０と、バッファ層１３０，１５０と、の少なくとも１つを有してもよい。図１においては、電極１２０は正孔を捕集する電極（以下、アノードと記載する場合もある）であり、電極１６０は電子を捕集する電極（以下、カソードと記載する場合もある）である。もちろん、他の実施形態において、アノード１２０とカソード１６０とが逆であってもよく、この場合バッファ層１３０とバッファ層１５０とが逆であってもよい。以下、これらの各部について説明する。
【００７９】
＜２．１  活性層（１４０）＞
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００の活性層１４０は、上述のように、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含む。有機薄膜太陽電池素子１００が光を受けると、光が活性層１４０に吸収され、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物の界面で電気が発生し、発生した電気が電極１２０及び１６０から取り出される。以下で、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物について詳しく説明する。なお、本実施形態において活性層１４０は、複数種類のｐ型半導体化合物を含んでもよい。同様に、本実施形態において活性層１４０は、複数種類のｎ型半導体化合物を含んでもよい。
【００８０】
活性層１４０の層構成は、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物が積層された薄膜積層型、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物が混合したバルクヘテロ接合型、ｐ型半導体化合物層とｎ型半導体化合物層との間にｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物とが混合した層（ｉ層）が存在する構造、などが挙げられる。薄膜積層型の場合、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物は、ｐ型半導体化合物層とｎ型半導体化合物層との少なくとも一方に含まれうる。また、ｐ型半導体化合物層とｎ型半導体化合物層との界面に本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が含まれていてもよい。
【００８１】
バルクヘテロ接合型の場合、ｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物との混合層の中に本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が含まれていればよい。薄膜積層型の中間層にｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物が混合した層（ｉ層）を有する構造の場合、ｉ層に本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が含まれていればよい。
【００８２】
活性層１４０において光電流を発生する領域を大きくするという観点から、ｐ型半導体化合物が後述する高分子有機半導体化合物の場合には、活性層１４０はバルクヘテロ接合型の構造を有することが特に好ましい。また、ｐ型半導体化合物が後述する低分子有機半導体化合物の場合には、ｐ型半導体化合物層とｎ型半導体化合物層との間にｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物とが混合した層（ｉ層）が存在する構造を、活性層１４０が有することが特に好ましい。
【００８３】
活性層１４０の膜厚は特に限定されないが、通常１０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上であり、一方通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。活性層の膜厚が１０ｎｍ以上であることで、均一性が保たれ、短絡を起こしにくくなるため、好ましい。また、活性層の厚さが１０００ｎｍ以下であることで、内部抵抗が小さくなり、かつ電極間の距離が離れず電荷の拡散が良好となるため、好ましい。
【００８４】
活性層１４０に含まれる、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の量は、変換効率の上昇効果を高くする観点から、ｐ型半導体材料に対して０．１重量％以上であることが好ましく、１重量％以上であることがさらに好ましい。同様に、ｎ型半導体材料に対して０．１重量％以上であることが好ましく、１重量％以上であることがさらに好ましい。また、発生した電子及び正孔の輸送を妨げない観点から、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の量は、ｐ型半導体材料に対して５０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがさらに好ましい。同様に、ｎ型半導体材料に対して５０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがさらに好ましい。
【００８５】
＜２．１．１  ｐ型半導体化合物＞
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子の活性層１４０が含むｐ型半導体化合物に特に限定はない。ｐ型半導体化合物の例として、低分子有機半導体化合物及び高分子有機半導体化合物について以下で説明する。
【００８６】
（低分子有機半導体化合物）
本実施形態に係る低分子有機半導体化合物の分子量は、上限、下限ともに特に制限されないが、通常５０００以下、好ましくは２０００以下であり、一方、通常１００以上、好ましくは２００以上である。
【００８７】
また、本実施形態に係る低分子有機半導体化合物は結晶性を有するものが好ましい。結晶性を有するｐ型半導体化合物は分子間相互作用が強いため、活性層１４０においてｐ型半導体化合物とｎ型半導体化合物の混合物層界面で生成した正孔（ホール）を効率よく電極（アノード）１６０へ輸送できることが期待されるためである。
【００８８】
本明細書において、化合物が結晶性を有することは、化合物が配向の揃った３次元周期配列構造をとることを意味する。結晶性の測定方法としては、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）又は電界効果移動度測定等が挙げられる。良好な結晶性の観点から、本実施形態に係る低分子有機半導体化合物は、電界効果移動度測定において、正孔移動度が１．０×１０（−５）ｃｍ２／（Ｖｓ）以上であることが好ましく、１．０×１０（−４）ｃｍ２／（Ｖｓ）以上であることがより好ましい。一方で本実施形態に係る低分子有機半導体化合物は、正孔移動度が１．０×１０４ｃｍ２／（Ｖｓ）以下であることが好ましく、１．０×１０３ｃｍ２／（Ｖｓ）以下であることがより好ましく、１．０×１０２ｃｍ２／（Ｖｓ）以下であることがさらに好ましい。
【００８９】
本実施形態に係る低分子有機半導体化合物に特に制限はない。本実施形態に係る低分子有機半導体化合物の例としては、ナフタセン、ペンタセン又は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、チアジアゾール環及びベンゾチアゾール環のうち少なくとも一つ以上を含み、かつ合計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、などが挙げられる。本実施形態に係る低分子有機半導体化合物の好ましい例としては、フタロシアニン化合物及びその金属錯体並びにポルフィリン化合物及びその金属錯体である。
【００９０】
ｐ型半導体化合物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）、並びにフタロシアニン化合物及びその金属錯体（図中の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。
【００９１】
【化２−２】
2012199541.tif 000010
【００９２】
【化２−３】
2012199541.tif 000011
【００９３】
【化２−４】
2012199541.tif 000012
【００９４】
上式において、Ｍは金属あるいは２個の水素原子を表す。金属Ｍの例としては、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｃｏ、若しくはＮｉ等の２価の金属が挙げられる。金属Ｍの他の例としては、ＴｉＯ、ＶＯ、ＳｎＣｌ２、ＡｌＣｌ、ＩｎＣｌ、若しくはＳｉ等の、軸配位子を有する３価以上の金属が挙げられる。
【００９５】
上式においてＹ１〜Ｙ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２４のアルキル基である。炭素数１〜２４のアルキル基とは、炭素数が１〜２４の飽和若しくは不飽和の鎖状炭化水素基、又は炭素数が３〜２４の飽和若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１〜１２の飽和もしくは不飽和の鎖状炭化水素基又は炭素数が３〜１２の飽和もしくは不飽和の環式炭化水素である。
【００９６】
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、又は銅４，４’，４’’，４’’’−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン錯体である。より好ましくは、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン又は銅フタロシアニン錯体である。
【００９７】
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−ポルフィンニッケル（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、２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィン、２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィンコバルト（ＩＩ）、２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィン銅（ＩＩ）、２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィン亜鉛（ＩＩ）、２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィンニッケル（ＩＩ）又は２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィンバナジウム（ＩＶ）オキシドであり、好ましくは、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン又は２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィンである。
【００９８】
本実施形態に係る活性層１４０は、１種のｐ型半導体化合物を含んでいてもよいし、複数種のｐ型半導体化合物を含んでいてもよい。
【００９９】
（低分子有機半導体化合物前駆体）
本実施形態に係る低分子有機半導体化合物は、本実施形態に係る前駆体からの変換反応によって得られることが好ましい。前駆体とは、例えば加熱や光照射等の外的刺激を与えることにより化学構造が変化し、低分子有機半導体化合物に変換される物質である。低分子有機半導体化合物は溶媒に対する溶解性が低いことが多いため、低分子有機半導体化合物の膜を塗布法により成膜することは難しいことが多い。一方で、前駆体の膜を塗布法により成膜し、前駆体を低分子有機半導体化合物に変換することにより、低分子有機半導体化合物の膜を作製することができる。ここではｐ型半導体化合物の前駆体について説明するが、ｎ型半導体化合物も同様に前駆体からの変換反応によって得ることができる。
【０１００】
本実施形態に係る前駆体は、成膜性に優れることが好ましい。特に、塗布法を適用できるようにするためには、前駆体自体が液状であるか、又は前駆体が何らかの溶媒に対して溶解性が高いことが好ましい。塗布法による成膜を容易とする観点から、本実施形態に係る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。一方、上限に特段の制限はないが、通常５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。
【０１０１】
溶媒の種類としては、前駆体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。溶媒の例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン又はデカン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、クロロベンゼン又はオルトジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；メタノール、エタノール又はプロパノール等の低級アルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン又はシクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル又は乳酸メチル等のエステル類；クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン又はトリクロロエチレン等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又はジオキサン等のエーテル類；ジメチルホルムアミド又はジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。
【０１０２】
溶媒の中でも好ましくは、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、クロロベンゼン又はオルトジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン又はシクロヘキサノン等のケトン類；クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン又はトリクロロエチレン等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又はジオキサン等のエーテル類である。より好ましくは、トルエン、キシレン又はシクロヘキシルベンゼン等の非ハロゲン芳香族炭化水素類；シクロペンタノン又はシクロヘキサノン等の非ハロゲン系ケトン類；テトラヒドロフラン又は１，４−ジオキサン等の非ハロゲン系脂肪族エーテル類である。特に好ましくは、トルエン、キシレン又はシクロヘキシルベンゼン等の非ハロゲン芳香族炭化水素類である。なお、溶媒は１種を単独で用いてもよく、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。
【０１０３】
さらに、本実施形態に係る前駆体は、容易に本実施形態に係る低分子有機半導体化合物に変換できることが好ましい。前駆体から低分子有機半導体化合物への変換工程において、どのような外的刺激を前躯体に与えるかは任意である。外的刺激の例としては、熱処理及び光処理などが挙げられ、好ましくは熱処理である。例えば前駆体が、その骨格の一部に、逆ディールス・アルダー反応によって脱離可能な構造を有することが好ましい。溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、この脱離可能な構造は、所定の溶媒に対する親溶媒性の基であることがさらに好ましい。
【０１０４】
また、本実施形態に係る前駆体は、高い収率で本実施形態に係る低分子有機半導体化合物に変換されることが好ましい。収率は任意であるが、有機薄膜太陽電池素子の性能を損なわない観点から、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。
【０１０５】
本実施形態に係る前駆体としては、例えば特開２００７−３２４５８７号公報に記載の化合物などを用いることができる。本実施形態に係る前駆体の好ましい例として、下記化学式（Ｂ１）で表わされる化合物が挙げられる。
【０１０６】
【化２−５】
2012199541.tif 000013
【０１０７】
式（Ｂ１）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す。また、Ｚ１−Ｚ２は熱又は光により脱離可能な基である。式（Ｂ１）において、Ｚ１−Ｚ２が脱離することにより、本実施形態に係る低分子有機半導体化合物であるπ共役化合物が得られる。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す。
【０１０８】
式（Ｂ１）で表される化合物は、下式に示すように、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（Ｂ２）に変換される。このπ共役化合物（Ｂ２）が本実施形態に係る低分子有機半導体化合物である。
【０１０９】
【化２−６】
2012199541.tif 000014
【０１１０】
式（Ｂ１）で表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−Ｂｕ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す。
【０１１１】
【化２−７】
2012199541.tif 000015
【０１１２】
【化２−８】
2012199541.tif 000016
【０１１３】
【化２−９】
2012199541.tif 000017
【０１１４】
本実施形態に係る前駆体から本実施形態に係る低分子有機半導体化合物への変換の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１５】
【化２−１０】
2012199541.tif 000018
【０１１６】
【化２−１１】
2012199541.tif 000019
【０１１７】
【化２−１２】
2012199541.tif 000020
【０１１８】
【化２−１３】
2012199541.tif 000021
【０１１９】
式（Ｂ１）で表される前駆体は、位置異性体が存在する構造であってもよい。この場合、複数の位置異性体の混合物が、活性層を作製するために用いられてもよい。複数の位置異性体の混合物は、単一の異性体よりも溶媒に対する溶解度が高いことが多い。すなわち複数の位置異性体の混合物は、塗布製膜によって成膜することが容易である。位置異性体の混合物は、規則的に配列することがより困難となるため、溶解性が向上するものと考えられる。複数の異性体の混合物を活性層を作製するために用いる場合、この混合物の溶媒に対する溶解度は、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上である。上限に制限は無いが、通常５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。
【０１２０】
（高分子有機半導体化合物）
本実施形態に係る高分子有機半導体化合物としては特に限定はない。高分子有機半導体化合物の例としては、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリアセチレン、又はポリアニリン等の共役ポリマー半導体；アルキル基などの置換基を有するオリゴチオフェン等のポリマー半導体、などが挙げられる。また、二種以上のモノマー単位を共重合させた半導体ポリマーも挙げられる。共役ポリマーとしては、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，  ３ｒｄ  Ｅｄ．（全２巻），  ２００７．  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，  ２００１，  ３２，  １−４０．  Ｐｕｒｅ  Ａｐｐｌ．  Ｃｈｅｍ．  ２００２，  ７４，  ２０３１−３０４４．  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  ＴＨＩＯＰＨＥＮＥ−ＢＡＳＥＤ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ（全２巻），  ２００９．などの公知文献に記載されたポリマー及びその誘導体を用いることができる。また、共役ポリマーとして、これらの公知文献に記載されているモノマーの組み合わせによって合成しうるポリマーを用いてもよい。ポリマーやモノマーの置換基は、溶解性、結晶性、製膜性、ＨＯＭＯレベル又はＬＵＭＯレベルなどを制御するために選択することができる。
【０１２１】
塗布法によって成膜可能であるという観点から、本実施形態に係る高分子有機半導体化合物は、有機溶媒に可溶であることが好ましい。活性層１４０には、１種類の本実施形態に係る高分子有機半導体化合物が含まれていてもよいし、２種類以上の本実施形態に係る高分子有機半導体化合物の混合物が含まれていてもよい。本実施形態に係る高分子有機半導体化合物は、製膜された状態において、何らかの自己組織化した構造を有してもよいし、アモルファス状態であってもよい。
【０１２２】
高分子有機半導体化合物の具体例としては以下のものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【０１２３】
【化２−１４】
2012199541.tif 000022
【０１２４】
【化２−１５】
2012199541.tif 000023
【０１２５】
以上挙げた例の中でも、本実施形態に係るｐ型半導体化合物としては、ポルフィリン化合物と高分子有機半導体化合物との少なくとも一方を用いることが望ましい。
【０１２６】
＜２．１．２  ｎ型半導体化合物＞
本実施形態に係るｎ型半導体化合物に特段の制限はない。本実施形態に係るｎ型半導体化合物の例としては、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又はペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、ペリレンジイミド誘導体、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、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾチアジアゾール誘導体、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、ボラン誘導体、アントラセン、ピレン、ナフタセン又はペンタセンなどの縮合多環芳香族炭化水素の全フッ化物、及び単層カーボンナノチューブ等が挙げられる。本実施形態に係る活性層１４０は、１種類の本実施形態に係るｎ型半導体化合物が含まれていてもよいし、２種類以上の本実施形態に係るｎ型半導体化合物の混合物が含まれていてもよい。
【０１２７】
本実施形態に係るｎ型半導体化合物の好ましい一例として、フラーレン化合物が挙げられる。本実施形態に係るフラーレン化合物は、式（ｎ１）、（ｎ２）、（ｎ３）又は（ｎ４）で表される部分構造を有することが好ましい。
【０１２８】
【化２−１６】
2012199541.tif 000024
【０１２９】
上式において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６０〜１３０の偶数であれば何でもよい。フラーレンとしては、例えば、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９０、Ｃ９４、Ｃ９６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、Ｃ６０又はＣ７０が好ましい。フラーレン環上の一部の炭素−炭素結合は切れていてもよい。また、フラーレン環を構成する一部の炭素原子が、他の原子に置き換えられていてもよい。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が、フラーレンの内部（フラーレンケージ内）に内包されていてもよい。
【０１３０】
式（ｎ１）〜（ｎ４）において、ａ、ｂ、ｃ及びｄは整数である。ａ、ｂ、ｃ及びｄの合計は通常１以上である。また、ａ、ｂ、ｃ及びｄの合計は通常５以下であり、好ましくは３以下である。（ｎ１）〜（ｎ４）で示される部分構造は、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。すなわちフラーレンが式（ｎ１）の部分構造を有する場合、フラーレン骨格中の同一の５員環又は６員環上の隣接する２つの炭素原子に対して、−Ｒ１８と、−（ＣＨ２）Ｌとがそれぞれ付加している。フラーレンが式（ｎ２）の部分構造を有する場合、フラーレン骨格中の同一の５員環又は６員環上の隣接する２つの炭素原子に対して、−Ｃ（Ｒ２２）（Ｒ２３）−Ｎ（Ｒ２４）−Ｃ（Ｒ２５）（Ｒ２６）−が付加して５員環を形成している。フラーレンが式（ｎ３）の部分構造を有する場合、フラーレン骨格中の同一の５員環又は６員環上の隣接する２つの炭素原子に対して、−Ｃ（Ｒ２７）（Ｒ２８）−Ａｒ１−Ｃ（Ｒ２９）（Ｒ３０）−が付加して６員環を形成している。フラーレンが式（ｎ４）の部分構造を有する場合、フラーレン骨格中の同一の５員環又は６員環上の隣接する２つの炭素原子に対して、−Ｃ（Ｒ３１）（Ｒ３２）−が付加して３員環を形成している。ここで、Ｌは１〜８の整数である。Ｌ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。
【０１３１】
式（ｎ１）中のＲ１８は置換基を有していてもよい炭素数１〜１４のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜１４のアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基である。アルキル基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基又はイソブチル基がより好ましく、メチル基又はエチル基が更に好ましい。アルコキシ基としては、炭素数１〜１０のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜６のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が特に好ましい。芳香族基としては、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基又は炭素数２〜２０の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基、チエニル基、フリル基又はピリジル基がより好ましく、フェニル基又はチエニル基が更に好ましい。アルキル基、アルコキシ基及び芳香族基が有していてもよい置換基としては、例えばハロゲン原子又はシリル基でありうる。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。シリル基としては、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又はトリアルキルシリル基が好ましく、ジアルキルアリールシリル基がより好ましく、ジメチルアリールシリル基がさらに好ましい。
【０１３２】
式（ｎ１）中のＲ１９〜Ｒ２１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜１４のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を表す。アルキル基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、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−ブチル基又はｎ−ヘキシル基が好ましい。アルキル基が有していてもよい置換基としてはハロゲン原子が好ましい。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。フッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロオクチル基、パーフルオロヘキシル基又はパーフルオロブチル基が好ましい。芳香族基は、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基又は炭素数２〜２０の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基、チエニル基、フリル基又はピリジル基がより好ましく、フェニル基又はチエニル基が更に好ましい。芳香族基が有していてもよい置換基としては、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のアルコキシ基又は炭素数３〜１０の芳香族基が好ましく、フッ素原子又は炭素数１〜１４のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基又は２−エチルヘキシルオキシ基が更に好ましい。芳香族基が置換基を有する場合、その数に限定は無いが、１以上３以下が好ましく、１がより好ましい。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よいが、好ましくは同一である。
【０１３３】
式（ｎ２）中のＲ２２〜Ｒ２６はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜１４のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族基である。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−ヘキシル基又はオクチル基であり、より好ましくはメチル基である。芳香族基としては、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基又は炭素数２〜２０の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基又はピリジル基がより好ましく、フェニル基がさらに好ましい。
【０１３４】
アルキル基が有していてもよい置換基としてはハロゲン原子が好ましい。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。フッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロオクチル基、パーフルオロヘキシル基又はパーフルオロブチル基が好ましい。芳香族基が有していてもよい置換基としては、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、又は炭素数１〜１４のアルコキシ基である。アルキル基にはフッ素原子が置換されていてもよい。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よいが、好ましくは同一である。
【０１３５】
式（ｎ３）中のＡｒ１は、置換基を有していてもよい炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基又は炭素数２〜２０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、キノリル基又はキノキサリル基であり、さらに好ましくはフェニル基、チエニル基又はフリル基である。芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していてもよい置換基として限定は無いが、フッ素原子、塩素原子、水酸基、シアノ基、シリル基、ボリル基、アルキル基で置換されていてもよいアミノ基、炭素数１〜１４のアルキル基、炭素数１〜１４のアルコキシ基、炭素数１〜１４のアルキルカルボニル基、炭素数１〜１４のアルキルチオ基、炭素数１〜１４のアルケニル基、炭素数１〜１４のアルキニル基、エステル基、アリールカルボニル基、アリールチオ基、アリールオキシ基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、又は炭素数２〜２０の複素環基が好ましく、フッ素原子、炭素数１〜１４のアルキル基、炭素数１〜１４のアルコキシ基、エステル基、炭素数１〜１４のアルキルカルボニル基、又はアリールカルボニル基がより好ましい。炭素数１〜１４のアルキル基にはフッ素が置換されていてもよい。炭素数１〜１４のアルキル基としては、メチル基、エチル基又はプロピル基が好ましい。炭素数１〜１４のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシル基が好ましい。炭素数１〜１４のアルキルカルボニル基としては、アセチル基が好ましい。エステル基としては、メチルエステル基又はｎ−ブチルエステル基が好ましい。アリールカルボニル基としては、ベンゾイル基が好ましい。置換基を有する場合、その数に限定は無いが、１〜４が好ましく、１〜３がより好ましい。置換基が複数の場合、その種類は異なっていてもよいが、好ましくは同一である。
【０１３６】
式（ｎ３）中のＲ２７〜Ｒ３０はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、又は置換基を有してもよいアルキルチオ基を表す。Ｒ２７又はＲ２８は、Ｒ２９又はＲ３０との間で環を形成してもよい。環を形成する場合、式（ｎ３）は式（ｎ５）で表すことができる。
【０１３７】
【化２−１７】
2012199541.tif 000025
【０１３８】
式（ｎ５）は、芳香族基が縮合したビシクロ構造を表す。式（ｎ５）におけるｆは、式（ｎ３）におけるｃと同様の値を持つ。また式（ｎ５）において、Ｘは、酸素原子、硫黄原子、置換されていてもよいアミノ基、置換されていてもよいアルキレン基、又は置換されていてもよいアリーレン基である。アルキレン基としては炭素数１〜２のものが好ましい。アリーレン基としては炭素数５〜１２のものが好ましく、例えばフェニレン基であることが好ましい。アミノ基は、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。アルキレン基は、メトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜５の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、又は炭素数２〜２０の芳香族複素環基で置換されていてもよい。アリーレン基は、メトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜５の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、又は炭素数２〜２０の芳香族複素環基で置換されていてもよい。式（ｎ５）において、Ｘが結合している橋頭位の炭素原子は、置換基を有してもよい。この置換基の例としては、Ｒ２７〜Ｒ３０と同様のものが挙げられる。
【０１３９】
式（ｎ４）中のＲ３１〜Ｒ３２はそれぞれ独立に、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よい炭素数１〜１４のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を表す。アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数１〜１２のフッ化アルコキシ基が好ましく、炭素数１〜１２のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｎ−ヘキソキシ基、オクトキシ基、２−プロピルペントキシ基、２−エチルヘキソキシ基、シクロヘキシルメトキシ基又はベンジルオキシ基がさらに好ましく、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基又はｎ−ヘキソキシ基が特に好ましい。アルキル基としては、炭素数１〜８の直鎖アルキル基が好ましく、ｎ−プロピル基がより好ましい。アルキル基が有していてもよい置換基には特に限定は無いが、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としては、炭素数１〜１４のアルコキシ基又はフッ化アルコキシ基が好ましく、炭素数１〜１４のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｎ−ヘキソキシ基、オクトキシ基、２−プロピルペントキシ基、２−エチルヘキソキシ基、シクロヘキシルメトキシ基又はベンジルオキシ基がさらに好ましく、メトキシ基又はｎ−ブトキシ基が特に好ましい。芳香族基としては、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基又は炭素数２〜２０の芳香族複素環基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、チエニル基、フリル基又はピリジル基が好ましく、フェニル基又はチエニル基がさらに好ましい。芳香族基が有していてもよい置換基としては、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又は炭素数１〜１４のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜１４のアルコキシ基がさらに好ましく、メトキシ基又は２−エチルヘキシルオキシ基が特に好ましい。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以上３以下であり、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よく、好ましくは同一である。
【０１４０】
式（ｎ４）の構造としては、Ｒ３１、Ｒ３２が共にアルコキシカルボニル基であるか、Ｒ３１、Ｒ３２が共に芳香族基であるか、又はＲ３１が芳香族基でかつＲ３２が３−（アルコキシカルボニル）プロピル基であることが好ましい。
【０１４１】
塗布法により活性層１４０を作製する観点から、フラーレン化合物は液状で塗布可能であるか、又は何らかの溶媒に対して溶解性が高いことが好ましい。例えばフラーレン化合物は、２５℃でのトルエンに対する溶解度が０．１重量％以上であることが好ましく、０．４重量％以上であることがさらに好ましく、好ましくは０．７重量％以上であることがより好ましい。フラーレン化合物の溶解度が０．１重量％以上であることで、フラーレン化合物の分散安定性が増加し、フラーレン化合物溶液内における凝集、沈降、分離等を起こりにくくなるため好ましい。
【０１４２】
＜２．１．３  活性層の形成方法＞
活性層１４０の形成方法に特に制限はない。しかしながら、形成における容易性の観点から、スピンコート法、インクジェット法、ドクターブレード法又はドロップキャスティング法等の湿式塗布法等により、活性層１４０を形成することが好ましい。
【０１４３】
上述の薄膜積層型の活性層を作製する場合、例えば本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物及びｐ型半導体化合物を含む層と、ｎ型半導体化合物を含む層とを積層すればよい。また、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物及びｎ型半導体化合物を含む層と、ｐ型半導体化合物を含む層とを積層してもよい。
【０１４４】
上述のバルクヘテロ接合型の活性層を作製する場合、例えば本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物、及びｎ型半導体化合物を含む塗布液を調製し、この塗布液を塗布することにより、活性層を作製することができる。もっとも、共蒸着法を用いることもできる。
【０１４５】
上述のｉ層を有する構造の活性層を作製する場合、ｐ型半導体化合物層と、ｉ層と、ｎ型半導体化合物層とをこの順番で（又は逆の順番で）積層すればよい。この場合、ｐ型半導体化合物層及びｎ型半導体化合物層は、蒸着法及び塗布法を含む任意の方法で作製することができる。またｉ層の作成方法も任意であるが、例えば本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物、及びｎ型半導体化合物を含む塗布液を調製し、この塗布液を塗布することにより作製することが好ましい。もっとも、共蒸着法を用いることもできる。
【０１４６】
さらに、上述のように前駆体を変換することによりｐ型半導体化合物を作製する場合、前駆体を含む層を形成し、その後前駆体をｐ型半導体化合物へと変換すればよい。具体的な一例としては、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、前駆体、及びｎ型半導体化合物を含む塗布液を調製する。この塗布液を塗布した後に前駆体をｎ型半導体化合物へと変換することにより、活性層を作製することができる。
【０１４７】
本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物、及びｎ型半導体化合物を含む塗布液について詳しく説明する。塗布液に含まれる溶媒の種類は、各化合物を均一に溶解できるものであれば特に限定されない。溶媒の例としては、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、などが挙げられる。この塗布液は、１種類の溶媒のみを含んでもよいし、２種類以上の溶媒を含んでもよい。
【０１４８】
本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物（又は前駆体）、及びｎ型半導体化合物を含む塗布液（インク）に含まれるジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の量は、インク全体に対して、通常０．００１重量％以上であり、好ましくは０．０１重量％以上である。一方、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の量は、インク全体に対して、通常０．６重量％以下、好ましくは０．２４重量％以下である。ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の量がこの範囲にあることにより、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００の変換効率が向上しうる。
【０１４９】
また、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の溶解度は、ｐ型半導体化合物（又は前駆体）及びｎ型半導体化合物と同様に易溶性であることが好ましい。本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の溶解度が低い場合、塗布成膜する際に、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物がｐ型半導体化合物（又は前駆体）及びｎ型半導体化合物よりも先に結晶化することが考えられる。この場合、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が凝集してしまうため、ｐ型半導体化合物（又は前駆体）及びｎ型半導体化合物の近傍にジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が存在する可能性が低くなるものと考えられる。この観点から、塗布液に含まれる溶媒に対する、本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の溶解度は、０．００５重量％以上であることが好ましく、０．０５重量％以上であることがさらに好ましい。特に、クロロベンゼンに対する本実施形態に係るジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の溶解度は、０．０１重量％以上であることが好ましく、０．１重量％以上であることがさらに好ましい。
【０１５０】
以上のように、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、ｐ型半導体化合物及びｎ型半導体化合物を含むインク（活性層塗布液）を塗布すること、すなわち塗布法によって、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００の活性層１４０を形成することができる。
【０１５１】
＜２．２  電極（１２０，１６０）＞
本実施形態に係る電極１２０，１６０は、活性層１４０が光を吸収することにより生じた正孔又は電子を捕集する機能を有する。したがって、一方の電極１２０は、正孔の捕集に適した電極であることが好ましく、他方の電極１６０は、電子の捕集に適した電極であることが好ましい。
【０１５２】
一対の電極１２０，１６０は、少なくとも一方が透光性であることが好ましく、両方が透光性であってもよい。透光性があるとは、太陽光が４０％以上透過することを意味する。また、透光性のある電極は、太陽光が７０％以上透過することが、透明電極を透過させて活性層１４０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、例えば可視光線（４００ｎｍ〜７６０ｎｍ）についての平均透過率でありうる。
【０１５３】
以下に、電極１２０，１６０の材料について具体的な例を挙げる。もっとも、電極１２０と電極１６０との少なくとも一方は、複数の材料によって構成されていてもよく、例えば２層以上の積層構造によって構成されていてもよい。また、以下で挙げる材料に対して表面処理を行うことにより、特性（電気特性やぬれ特性等）を改良してもよい。
【０１５４】
＜２．２．１  正孔の捕集に適した電極（アノード）１２０＞
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よりも高い値を示す導電性材料で構成された電極である。このようなアノード１２０は、活性層１４０で発生した正孔をスムーズに取り出すことができる。
【０１５５】
アノード１２０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−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。これらの物質は高い仕事関数を有するため、好ましい。またこれらの物質は、ポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルホ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。例えば、アノード１２０と活性層１４０との間に、このような導電性高分子で構成されるバッファ層１３０を設けることができる。このように導電性高分子を積層する場合、こ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を有する材料の代わりに、アルミニウムやマグネシウム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。
【０１５６】
また、導電性高分子材料自体をアノード１２０の材料として使用することもできる。導電性高分子材料としては、上述のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳや、ポリピロール及びポリアニリンなどにヨウ素などをドーピングすることによって得られる材料などが挙げられる。
【０１５７】
また、アノード１２０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アノード１２０の材料として用いることが好ましく、特にＩＴＯを用いることが好ましい。
【０１５８】
アノード１２０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。アノード１２０の膜厚が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。アノード１２０が透明電極である場合、高い光透過率と低いシート抵抗との双方が得られるように、膜厚を選択することが好ましい。アノードのシート抵抗１２０には、特段の制限はないが、通常１Ω／□以上であり、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。より大きな電流を取り出す観点から、シート抵抗は小さいことが好ましい。
【０１５９】
アノード１２０の形成方法は、蒸着及びスパッタ等の真空成膜方法、並びに、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。ここで前駆体とは、塗布後に変換処理を行うことによりアノード１２０として適した材料へと変換される化合物のことである。
【０１６０】
＜２．２．２  電子の捕集に適した電極（カソード）１６０＞
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よりも高い値を示す導電性材料で構成された電極である。このようなカソード１６０は、活性層１４０で発生した電子をスムーズに取り出すことができる。
【０１６１】
カソード１６０の材料の例としては、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、カルシウム及びマグネシウムなどの金属及びその合金；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、酸化リチウム及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であるため、カソード１６０の材料として好ましい。
【０１６２】
また、カソード１６０についてもアノード１２０と同様に、カソード１６０と活性層１４０との間に、バッファ層１５０を設けることができる。例えばバッファ層１３０としてチタニアのようなｎ型半導体で導電性を有するものを用いる場合、カソード１６０の材料として、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は、カソード１６０の材料として好ましくは、白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、カルシウム及びインジウムなどの金属、又はこれらの金属を用いた合金である。
【０１６３】
カソード１６０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。カソード１６０の膜厚が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１６０が透明電極である場合、高い光透過率と低いシート抵抗との双方が得られるように、膜厚を選択することが好ましい。カソード１６０のシート抵抗に特に制限は無いが、１０００Ω／□以下、好ましくは５００Ω／□以下、さらに好ましくは１００Ω／□以下である。下限に制限は無いが、通常は１Ω／□以上である。より大きな電流を取り出す観点から、シート抵抗は小さいことが好ましい。
【０１６４】
カソード１６０の形成方法には、蒸着及びスパッタ等の真空成膜方法、並びに、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。
【０１６５】
＜２．３  バッファ層（１３０，１５０）＞
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００は、１対の電極１２０，１６０、及びその間に配置された活性層１４０の他に、さらに１以上のバッファ層を有することができる。バッファ層は、正孔取り出し層１３０と電子取り出し層１５０とに分類することができる。通常、正孔取り出し層１３０は活性層１４０とアノード１２０との間に配置され、電子取り出し層１５０は活性層１４０とカソード１６０との間に配置される。
【０１６６】
＜２．３．１  正孔取り出し層（１３０）＞
正孔取り出し層１３０の材料は、活性層１４０からアノード１２０への正孔の取り出し効率を向上させうる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及びポリアニリンなどに、スルホン酸とヨウ素との少なくとも一方などのドーピング材料をドーピングした導電性ポリマーが挙げられる。その中でも、好ましくは、スルホ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ホン酸をドーピングしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳである。
【０１６７】
また、金、インジウム、銀、パラジウム等の金属等の薄膜も、正孔取り出し層１３０として使用することができる。金属などの薄膜は、単独で正孔取り出し層１３０として用いてもよい。また、金属などの薄膜と上記の導電性ポリマーとを組み合わせて、正孔取り出し層１３０として用いることもできる。
【０１６８】
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以上であり、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り、厚すぎると抵抗値が増え、正孔を取り出しにくくなる傾向がある。
【０１６９】
＜２．３．２  電子取り出し層（１５０）＞
電子取り出し層１５０の材料は、活性層１４０からカソード１６０へ電子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。電子取り出し層材料には大きくわけて無機化合物と有機化合物とがあるが、電子取り出し層としては、どちらかの材料のみを用いてもよいし、双方の材料を用いてもよい。例えば、無機化合物層と有機化合物層との積層体を、電子取り出し層１５０として用いてもよい。
【０１７０】
電子取り出し層として用いられる無機化合物材料としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属の塩、並びに、酸化チタン（ＴｉＯｘ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）のような金属酸化物が望ましい。アルカリ金属の塩としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウムなどのようなフッ化物塩が望ましい。このような材料が望ましい理由の１つとしては、アルミニウム等のカソードと組み合わせられた際に、カソードの仕事関数を小さくし、太陽電池素子内部に印加される電圧を上げることが考えられる。
【０１７１】
アルカリ金属塩を電子取り出し層１５０の材料として用いる場合、真空蒸着、スパッタ等の真空成膜方法を用いて電子取り出し層１５０を成膜することが可能である。中でも、抵抗加熱による真空蒸着によって、電子取り出し層１５０を形成するのが望ましい。真空蒸着を用いることにより、活性層１４０などの他の層へのダメージを小さくすることができる。この場合の膜厚は、通常０．１ｎｍ以上であり、一方、通常５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下である。電子取り出し層１５０が薄すぎると、電子の取り出し効率を向上させる効果が十分でなくなり、厚すぎると、電子取り出し層１５０が直列抵抗成分として作用することにより素子の特性を損なう傾向がある。
【０１７２】
酸化チタンＴｉＯｘを電子取り出し層１５０の材料として用いる場合、スパッタ法等の真空成膜方法を用いて電子取り出し層１５０を成膜することが可能である。しかしながら、塗布法を用いて成膜することがより望ましい。例えば、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１８，５７２（２００６）に記載されているゾルゲル法に従って、酸化チタンで構成される電子取り出し層１５０を形成できる。膜厚は、通常０．１ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上、より好ましくは１ｎｍ以上であり、通常１μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下である。電子取り出し層１５０が薄すぎると、電子の取り出し効率を向上させる効果が十分でなくなり、厚すぎると、電子取り出し層１５０が直列抵抗成分として作用することにより素子の特性を損なう傾向がある。
【０１７３】
酸化亜鉛ＺｎＯを電子取り出し層１５０の材料として用いる場合も、スパッタ法等の真空成膜方法を用いることもできるが、塗布法を用いて電子取り出し層１５０を成膜することが望ましい。例えば、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｃ．Ｊ．Ｂｒｉｎｋｅｒ，Ｇ．Ｗ．Ｓｃｈｅｒｅｒ著、Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ（１９９０）に記載のゾルゲル法に従って、酸化亜鉛で構成される電子取り出し層１５０を形成できる。膜厚は、通常０．１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上、より好ましくは５ｎｍ以上であり、通常１μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下である。電子取り出し層１５０が薄すぎると、電子の取り出し効率を向上させる効果が十分でなくなり、厚すぎると、電子取り出し層１５０が直列抵抗成分として作用することにより素子の特性を損なう傾向がある。
【０１７４】
電子取り出し層１５０として用いられる有機化合物材料としては、例えば、バソキュプロイン（ＢＣＰ）、バソフェナントレン（Ｂｐｈｅｎ）、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ホウ素化合物、オキサジアゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、ナフタレンテトラカルボン酸無水物（ＮＴＣＤＡ）、ペリレンテトラカルボン酸無水物（ＰＴＣＤＡ）、ホスフィンオキシド化合物、ホスフィンスルフィド化合物、などが挙げられる。また、上記のような有機化合物材料に対して、アルカリ金属又はアルカリ土類金属などの金属をドープしてもよい。
【０１７５】
電子取り出し層１５０に使用される有機化合物のガラス転移温度としては、特に限定はないが、５０℃以上が好ましく、さらに好ましくは８０℃以上である。上限は特に限定はないが、ＤＳＣ法によるガラス転移温度が３００℃以下に観測されなくてもよい。ガラス転移温度が低すぎる場合、化合物は、印加される電場、流れる電流、曲げや温度変化による応力などの外部ストレスに対して構造が変化しやすい。従って、有機薄膜太陽電池素子１００の耐久性が低下する可能性がある。また、ガラス転移温度が低すぎる場合、化合物薄膜の結晶化が進みやすい。すなわち、有機薄膜太陽電池素子１００の使用温度範囲において、化合物がアモルファス状態と結晶状態との間で変化する可能性がある。この場合、電子取り出し層１５０としての安定性がなくなるため、有機薄膜太陽電池素子１００の耐久性が低下する可能性がある。
【０１７６】
有機化合物を電子取り出し層１５０として用いる場合、電子取り出し層１５０の厚さは、通常０．５ｎｍ以上、より好ましくは１ｎｍ以上であり、通常１μｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下である。電子取り出し層１５０が薄すぎると、電子の取り出し効率を向上させる効果が十分でなくなり、厚すぎると、電子取り出し層１５０が直列抵抗成分として作用することにより素子の特性を損なう傾向がある。
【０１７７】
複数の材料を用いて電子取り出し層１５０を形成する場合、電子取り出し層１５０の全体の厚さは、通常０．１ｎｍ以上、より好ましくは０．２ｎｍであり、通常１００ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以下である。電子取り出し層１５０が薄すぎると、電子の取り出し効率を向上させる効果が十分でなくなり、厚すぎると、電子取り出し層１５０が直列抵抗成分として作用することにより素子の特性を損なう傾向がある。
【０１７８】
＜２．３．３  バッファ層の形成方法＞
バッファ層１３０，１５０の形成方法に制限はない。いくつかの材料の成膜方法については上述したが、一般的に、昇華性を有する材料を用いる場合には真空蒸着法等の真空成膜方法等を用いることができる。また、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を用いることができる。
【０１７９】
＜２．４  基板（１１０）＞
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００は、通常は支持体となる基板１１０を有する。すなわち、基板上１００に、電極１２０，１６０と、活性層１４０と、バッファ層１３０，１５０とが形成される。基板１１０の材料（基板材料）は本実施形態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。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。
【０１８０】
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。基板が薄すぎると有機薄膜太陽電池素子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、１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましい。
【０１８１】
＜２．５  有機薄膜太陽電池素子１００の製造方法＞
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子１００は、上述したような方法で、基板１１０上に、電極１２０、活性層１４０、及び電極１６０を順次形成することによって形成することができる。バッファ層１３０，１５０を設ける場合には、基板１１０上に、電極１２０、バッファ層１３０、活性層１４０、バッファ層１５０、及び電極１６０を順次形成すればよい。
【０１８２】
さらには、基板１１０上に、少なくとも電極１２０、活性層１４０、及び電極１６０を順次形成することによって得られる積層体に対して、加熱処理（アニール処理）を行うことが好ましい。アニール処理を行うことにより、有機薄膜太陽電池素子１００の熱安定性や耐久性等が向上することがある。アニール処理によって各層間の密着性が向上しうることが、この理由の１つとして考えられる。加熱温度は、通常２００℃以下、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１５０℃以下である。また、加熱温度は通常５０℃以上、好ましくは８０℃以上である。温度が低すぎると、密着性の向上が十分に得られない可能性がある。また、温度が高すぎると例えば活性層１４０に含まれる化合物が熱分解してしまう可能性がある。なお、アニール処理には複数の温度での加熱が含まれていてもよい。
【０１８３】
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。アニール処理は、太陽電池性能のパラメータである開放電圧、短絡電流、及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、アニール処理は常圧下で行うことが好ましく、不活性ガス雰囲気中で実施することも好ましい。
【０１８４】
［３．  本発明に係る薄膜太陽電池］
本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子は、太陽電池素子として使用されることが好ましい。特に、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子は、太陽電池（又は太陽電池モジュール）における太陽電池素子として使用されることが好ましい。さらに、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子は、薄膜太陽電池における太陽電池素子として使用されることが好ましい。本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子を含む太陽電池は、任意の方法を用いて作製することができる。例えば周知の技術に従って、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子の表面を適切な保護材で覆うことにより、太陽電池を作製することができる。
【０１８５】
以下に、本実施形態に係る有機薄膜太陽電池素子を含む太陽電池について、その好適な実施形態の一例を説明する。図２は本発明に係る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に示される薄膜太陽電池は、本発明に係る太陽電池の一例に過ぎない。本発明に係る太陽電池が、図２に示されるのとは異なる構成をとりうることは、当業者には明らかであろう。例えば、図２に示される構成要素の一部は存在しなくてもよいし、同種の働きを有する別の要素で置き換えられてもよい。また、さらなる構成要素が、図２に示される太陽電池に対して追加されてもよい。
【０１８６】
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及びガスバリアフィルム９の少なくとも一方は用いなくてもよい。
【０１８７】
＜３．１  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など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。
【０１８８】
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、耐汚染性及び機械強度などの、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。
【０１８９】
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、９５％が特に好ましい。光の透過率を高くすることにより、薄膜太陽電池１４の発電効率を高めることができる。
【０１９０】
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℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい、また、通常３５０℃以下が好ましく、３２０℃以下がより好ましく、３００℃以下がさらに好ましい。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。
【０１９１】
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。その材料としては、例えば、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レート、ポリエチレンナフタレートなど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、各種ナイロンなどのポリアミド樹脂、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、シリコン系樹脂及びポリカーボネート樹脂などが挙げられる。中でもフッ素系樹脂が好ましく、その具体例としては、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）などが挙げられる。
【０１９２】
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よい。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よいが、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。
【０１９３】
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以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上がさらに好ましい。また、通常２００μｍ以下が好ましく、１８０μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。厚みを１０μｍ以上となるようにより厚くすることにより機械的強度が高まる傾向があり、２００μｍ以下となるようにより薄くすることで柔軟性が高まる傾向がある。
【０１９４】
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、プラズマ処理などの表面処理を行なってもよい。
【０１９５】
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。
【０１９６】
＜３．２  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など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。
【０１９７】
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、１０％以下が特に好ましい。紫外線の透過を抑えることにより、薄膜太陽電池１４の劣化を防ぐことができる。
【０１９８】
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、９５％以上が特に好ましい。透過率が高いことにより、より多くの太陽光を電気へと変換することができる。
【０１９９】
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℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい。また、通常３５０℃以下が好ましく、３２０℃以下がより好ましく、３００℃以下が特に好ましい。融点を１００℃以上とすることにより、薄膜太陽電池１４の使用時に紫外線カットフィルム２が融解するのを防ぐことができる。
【０２００】
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、ウレタン系及び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。
【０２０１】
また、紫外線吸収剤を樹脂中に分散又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よい。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、ベンゾトリアゾール系及び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及びベンゾトリアゾール系が好ましい。この例としては、ベンゾフェノン系及び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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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・コート法及び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。
【０２０４】
塗布液に用いる溶剤は、紫外線吸収剤を均一に溶解又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、例えば、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、ポリカーボネート系及び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、ゼラチン及びセルロース誘導体などの天然高分子、水並びに水とエタノールなど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、色素や樹脂を溶解又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よい。
【０２０５】
塗布液にはさらに界面活性剤を含有させてもよい。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及び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及び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よい。
【０２０６】
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、熱風乾燥及び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。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よい。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よいが、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。
【０２０７】
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以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１５μｍ以上がさらに好ましい。また、通常２００μｍ以下が好ましく、１８０μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。厚みを５μｍ以上に厚くするほど紫外線の吸収が高まりかつ機械的強度が高まり、２００μｍ以下に薄くするほど可視光の透過率を増加させかつ柔軟性が増す。
【０２０８】
紫外線カットフィルム２は、太陽電池素子６の受光面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。
【０２０９】
＜３．３  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。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などの透明電極や、太陽電池素子の活性層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。
【０２１０】
ガスバリアフィルム３に要求される防湿能力の程度は、例えば、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、水分と反応することによる太陽電池素子６の劣化、特に活性層及び電極の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。
【０２１１】
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、例えば、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、酸素と反応することによる太陽電池素子６の劣化、特に活性層及び電極の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。
【０２１２】
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、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、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を実現することが容易となる。
【０２１３】
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％以上が好ましく、好ましくは７０％以上がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上が中でも好ましく、８５％以上がとりわけ好ましく、とりわけ好ましくは９０％以上が特に好ましく、９５％以上が中でも特に好ましく、９７％以上が最も好ましい。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。
【０２１４】
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℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい。また、通常３５０℃以下が好ましく、３２０℃以下がより好ましく、３００℃以下がさらに好ましい。融点を１００℃以上と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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。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。
【０２１７】
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、１単位のユニット層を、プラスチックフィルム基材上に形成してもよい（無機バリア層１層とポリマー層１層とを合わせて１単位のユニット層と呼ぶ）また、２単位以上のユニット層をプラスチックフィルム基材上に形成してもよく、例えば２〜５単位のユニット層を積層してもよい。
【０２１８】
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。
【０２１９】
（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の使用目的などから適宜選択することができる。
【０２２０】
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及びアクリロイル化合物が挙げられる。また、スピロビインダン及び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）及び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。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。
【０２２１】
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以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、好ましくは２０μｍ以上がさらに好ましい。また、通常２００μｍ以下が好ましく、１８０μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。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。
【０２２２】
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％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上が中でも好ましく、８５％以上がとりわけ好ましく、９０％以上が特に好ましく、９５％以上がその中でも特に好ましく、９７％以上が最も好ましい。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。
【０２２３】
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及びイソシアネート含有樹脂並びに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、ウレタン樹脂及びアクリル樹脂の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及び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よい。
【０２２４】
アンカーコート層の厚さは、通常０．００５μｍ以上が好ましく、０．０１μｍ以上がより好ましく、通常５μｍ以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましい。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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
（無機バリア層）
無機バリア層は通常は金属酸化物、窒化物又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。金属酸化物としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｅ及びＴａなどの酸化物、窒化物並びに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、酸化アルミニウム又は酸化ケイ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、酸化ケイ素を含むことが好ましい。
【０２２７】
それぞれ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好ましい。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好ましい。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。
【０２２８】
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及び酸化ケイ素を含むことが好ましい。中でも無機バリア層が酸化アルミニウム及び酸化ケイ素からなる場合、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。しかしながら、高いバリア性と高い透明性とを両立するためには、Ｓｉ／Ａｌの比率は、通常１／９以上が好ましく、２／８以上がより好ましい。また、通常９／１以下が好ましく、８／２以下がより好ましい。
【０２２９】
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好ましい。そこで無機バリア層の適正な厚みとしては、通常５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましい。また、通常１０００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下がより好ましい。
【０２３０】
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及びプラズマ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種類又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。
【０２３１】
（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よい。
【０２３２】
前記ポリマー層を形成するためには、多種多様な化合物を用いることができる。ここでは例として、以下の（ｉ）〜（ｖｉｉ）のようなモノマーを用いてポリマー層を形成する場合について説明する。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よい。
【０２３３】
（ｉ）例えば、ヘキサメチルジシロキサンなど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。
【０２３４】
（ｉｉ）例えば、ジパラキシリレンなど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。
【０２３５】
（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）及びポリアミド（ジオレフィン／ジアミド）などが挙げられる。
【０２３６】
（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官能及び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、硬化速度などを得るために、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及びカルボキシ基含有アクリレートモノマーなどがあるが、いずれも用いることができる。
【０２３７】
（ｖ）例えば、エポキシ系及びオキセタン系などの、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官能性モノマー及び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官能オキセタン及びシルセスキオキサン構造を有するオキセタンなどが挙げられる。
【０２３８】
（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。
【０２３９】
（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、無水マレイン酸及び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、該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、グリシジルエーテル化合物を混合した混合物、及び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。
【０２４０】
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又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などによる接触加熱；赤外線及びマイクロ波などの放射加熱；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。
【０２４１】
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及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。
【０２４２】
ポリマー層の形成方法は、例えば、塗布法及び真空成膜法などが挙げられる。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、スプレーコート及びバーコートなど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以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましい。液滴の平均粒径を小さくすることにより、均一なポリマー層を形成することができる。他方、真空成膜法でポリマー層を形成する場合、例えば、蒸着及びプラズマＣＶＤなどの成膜方法が挙げられる。
【０２４３】
ポリマー層の厚みについては特に限定はないが、通常１０ｎｍ以上が好ましい。また、通常５０００ｎｍ以下が好ましく、２０００ｎｍ以下がより好ましく、１０００ｎｍ以下が特に好ましい。ポリマー層の厚みを１０ｎｍ以上とすることで、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５０００ｎｍ以下とすることで、曲げなど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。
【０２４４】
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）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの基材フィルムに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よい。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よいが、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。
【０２４５】
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以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１５μｍ以上がさらに好ましい。また、通常２００μｍ以下が好ましく、１８０μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。厚みを５μｍ以上とすることでガスバリア性が高まる傾向にあり、２００μｍ以下と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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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及びガスバリアフィルム９のうちの少なくとも１つを用いなくてもよい。
【０２４８】
＜３．４  ゲッター材フィルム（４）＞
ゲッター材フィルム４は水分及び酸素のうちの少なくとも１つ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などを水分及び酸素のうちの少なくとも１つから保護し、発電能力を高く維持するようにしている。
【０２４９】
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などで太陽電池素子６を被覆した場合に、ガスバリアフィルム３，９に挟ま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。
【０２５０】
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以上が好ましく、０．５ｍｇ／ｃｍ２以上がより好ましく、１ｍｇ／ｃｍ２以上がさらに好ましい。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。
【０２５１】
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などで太陽電池素子６を被覆した場合に、ガスバリアフィルム３，９に挟ま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、酸素による太陽電池素子６への影響を排除できる。
【０２５２】
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％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上が中でも好ましく、８５％以上がとりわけ好ましく、９０％以上が特に好ましく、９５％以上がその中でも特に好ましく、９７％以上が最も好ましい。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。
【０２５３】
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℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましく、１３０℃以上でがさらに好ましい。また、通常３５０℃以下が好ましく、３２０℃以下がより好ましく、３００℃以下がさらに好ましい。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。
【０２５４】
ゲッター材フィルム４を構成する材料は、水分及び酸素のうちの少なくとも１つを吸収することができるものであれば任意である。その材料としては、例えば、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、アルカリ金属及び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、硫酸ナトリウム及び硫酸ニッケルなどの硫酸塩、並びにアルミニウム金属錯体及びアルミニウムオキシドオクチレートなどの有機金属化合物などが挙げられる。
【０２５５】
具体的には、アルカリ土類金属としては、Ｃａ、Ｓｒ及び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及びＢａＯなどが挙げられる。その他にＺｒ−Ａｌ−ＢａＯ及びアルミニウム金属錯体なども挙げられる。具体的な商品名を挙げると、例えば、ＯｌｅＤｒｙ（双葉電子社製）などが挙げられる。
【０２５６】
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、酸化マグネシウム及び酸化鉄などが挙げられる。またＦｅ、Ｍｎ及びＺｎ並びにこれら金属の硫酸塩、塩化物塩及び硝酸塩などの無機塩も挙げられる。
【０２５７】
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よい。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よいが、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。
【０２５８】
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以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１５μｍ以上がさらに好ましい。また、通常２００μｍ以下が好ましく、１８０μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。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。
【０２５９】
ゲッター材フィルム４は、ガスバリアフィルム３，９に挟ま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。
【０２６０】
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及びガスバリアフィルム９のうちの少なくとも１つを用いなくてもよい。
【０２６１】
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、ディスペンサー法など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。
【０２６２】
吸水剤又は乾燥剤のためのフィルムとしては、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）アクリル系樹脂及びポリカーボネート系樹脂など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及び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よい。
【０２６３】
＜３．５  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。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又はバックシート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好ましい。
【０２６４】
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％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上が中でも好ましく、８５％以上がとりわけ好ましく、９０％以上が特に好ましく、９５％以上がその中でも特に好ましく、９７％以上が最も好ましい。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。
【０２６５】
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℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい。また、通常３５０℃以下が好ましく、３２０℃以下がより好ましく、３００℃以下がさらに好ましい。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。
【０２６６】
封止材５の厚みは特に規定されないが、通常１００μｍ以上が好ましく、１５０μｍ以上がより好ましく、２００μｍ以上がさらに好ましい。また、通常７００μｍ以下が好ましく、６００μｍ以下がより好ましく、５００μｍ以下がさらに好ましい。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。
【０２６７】
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。耐候性の向上のため、通常は、ＥＶＡフィルムには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−ジヒドロペルオキシド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルペルオキシドなどを用いることができる。封止材５として用いるためにより好適な耐候性、透明性、接着力、及び強度を得るためには、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重量部以下が好ましく、３重量部以下がより好ましく、通常１重量部以上が好ましい。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よい。
【０２６８】
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などを挙げることができる。封止材５として用いるためにより好適な耐候性、透明性、接着力、及び強度を得るためには、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重量部以下が好ましく、２重量部以下がより好ましく、通常０．１重量部以上が好ましい。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よい。
【０２６９】
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などの３官能の架橋助剤、及びアリルイソシアネートなどの単官能の架橋助剤、などが挙げられる。
【０２７０】
封止材５として用いるためにより好適な耐久性、耐候性、透明性、及び強度を得るためには、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重量部以下が好ましく、５重量部以下がより好ましい。また、通常１重量部以上が好ましい。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。
【０２７１】
更に、ＥＶＡ樹脂の安定性を向上する目的で、ＥＶＡ樹脂組成物に、例えばヒドロキノン；ヒドロキノンモノメチルエーテル；ｐ−ベンゾキノン；メチルヒドロキノンなどを含有させてもよい。封止材５として用いるためにより好適な安定性、耐候性、透明性、及び強度を得るためには、これらの配合量は、ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、通常５重量部以下が好ましい。
【０２７２】
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の生産速度及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）又は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を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及び成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。
【０２７３】
・成分１：プロピレン系重合体が、通常０重量部以上が好ましく、１０重量部以上がより好ましい。また、通常７０重量部以下が好ましく、５０重量部以下がより好ましい。
・成分２：軟質プロピレン系共重合体が、３０重量部以上が好ましく、５０重量部以上がより好ましい。また、通常１００重量部以下が好ましく、９０重量部以下がより好ましい。
なお、成分１及び成分２の合計量は１００重量部である。上記のように、成分１及び成分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、透明性及び柔軟性が良好となり、薄膜太陽電池１４に好適である。
【０２７４】
上記の成分１及び成分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２．１６ｇ）が、通常０．０００１ｇ／１０分以上であることが好ましい。また、通常１０００ｇ／１０分以下が好ましく、９００ｇ／１０分以下がより好ましく、８００ｇ／１０分以下がさらに好ましい。メルトフローレートがこの範囲にあると、シートへの成形がより容易となる。
【０２７５】
成分１及び成分２が配合された熱可塑性樹脂組成物の融点は、通常１００℃以上が好ましく、１１０℃以上がより好ましい。また通常１４０℃以下が好ましく、１３５℃以下がより好ましい。融点がこの範囲にあると、シートへの成形がより容易となる。
【０２７６】
また成分１及び成分２が配合さ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。密度がこの範囲にあることにより、例えば機械的強度を含めた封止材５の物性を、より適したものにすることができる。
【０２７７】
この封止材５においては、上記成分１及び成分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、チタネート系及び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。
【０２７８】
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及び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よい。
【０２７９】
また、熱可塑性樹脂組成物（成分１及び成分２の合計量）１００重量部に対する、上記シランカップリング剤の含有量は通常０．１重量部以上が好ましく、また、通常５重量部以下が好ましく、３重量部以下含むことがより好ましい。含有量をこの範囲とすることにより、封止材５として用いるためにより好適な耐候性、透明性、接着力、及び強度を得ることができる。
【０２８０】
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及び成分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重量部含むことが好ましい。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。
【０２８１】
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及び成分２の合計量）１００重量部に対して、通常０．００１重量部以上が好ましく、０．０１重量部以上がより好ましい。また、通常５重量部以下が好ましく、３重量部以下がより好ましい。含有量をこの範囲とすることにより、封止材５として用いるためにより好適な耐候性、透明性、接着力、及び強度を得ることができる。
【０２８２】
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及び成分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。
・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。
（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。
【０２８３】
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以上が好ましく、５５／４５以上がより好ましく、６０／４０以上がさらに好ましい。また、通常９９／１以下が好ましく、９０／１０以下がより好ましく、８５／１５以下がさらに好ましい。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。
【０２８４】
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分以上が好ましく、３ｇ／１０分以上がより好ましく、通常５０ｇ／１０分以下が好ましく、４０ｇ／１０分以下がより好ましい。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。メルトフローレートがこの範囲にあることにより、樹脂組成物の成形をより容易にすることができる。
【０２８５】
封止材用樹脂組成物の融点は、５０℃以上が好ましく、５５℃以上がより好ましく、また、通常３００℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましく、２００℃以下がさらに好ましい。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。
【０２８６】
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。密度がこの範囲にあることにより、例えば耐熱性及び機械的強度を含めた封止材５の物性を、より適したものにすることができる。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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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）及び透明性を有する。また、材料の架橋工程を必要としないため、シート成形時及び薄膜太陽電池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。
【０２８９】
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よい。また、封止材５は単層フィルムにより形成されていてもよいが、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。
【０２９０】
封止材５の厚みは、通常２μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上がさらに好ましい。また、通常５００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
＜３．６  太陽電池素子（６）＞
太陽電池素子６としては、本発明に係る有機薄膜太陽電池素子を用いることができる。
【０２９３】
（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ることができる。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ることが多い。複数の太陽電池素子を用いる場合、本発明に係る有機薄膜太陽電池素子と、他の任意の有機薄膜太陽電池素子を併用することもできる。
【０２９４】
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る。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。もっとも、太陽電池素子の接続方法は任意であり、並列に接続されてもよい。
【０２９５】
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。
【０２９６】
＜３．７  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５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の受光面側にない構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要がない。したがって図２に示す薄膜太陽電池１４において、封止材７としては可視光を透過させない材料を用いることもできる。
【０２９７】
＜３．８  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の受光面側にない構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要がない。したがって図２に示す薄膜太陽電池１４において、ゲッター材フィルム８としては可視光を透過させない材料を用いることもできる。また、ゲッター材フィルム８として、使用する水分吸収剤若しく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が挙げられる。また、酸素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。
【０２９８】
＜３．９  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３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の受光面側にない構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要がない。したがって図２に示す薄膜太陽電池１４において、ガスバリアフィルム９としては可視光を透過させない材料を用いることもできる。
【０２９９】
＜３．１０  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。
【０３００】
また、太陽電池素子６の受光面側にない構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要がない。したがって図２に示す薄膜太陽電池１４において、バックシート１０としては可視光を透過させない材料を用いることもできる。例えば、バックシート１０として、以下に説明するもの（ｉ）〜（ｉｖ）を用いることが特に好ましい。
【０３０１】
（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又は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及びポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、各種のナイロンなど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、アセタール系樹脂並びにセルロース系樹脂、その他などの各種の樹脂のシートを使用することができる。
【０３０２】
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、ポリアミド系樹脂及び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。
【０３０３】
（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、腐蝕防止処理を施したアルミニウム金属箔又はステンレス製薄膜などが挙げられる。なお、金属薄膜の材料として、１種の金属のみを用いてもよく、２種以上の金属を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０３０４】
（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ィルムを接着した防水性の高いシートを用いてもよい。フッ素系樹脂としては、例えば、一フッ化エチレン（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とのコポリマー（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとプロピレンとのコポリマー、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）及びフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）などが挙げられる。なお、１種のフッ素系樹脂をバックシート１０に用いてもよく、２種以上のフッ素系樹脂を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０３０５】
（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、酸素などの浸入を防止する防湿性に優れたバックシート１０を実現することができる。
【０３０６】
（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などとの密接着性に優れ、強度に優れ、耐候性、耐熱性、耐水性及び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。
【０３０７】
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及びポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、各種のナイロンなど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、並びにその他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、ポリアミド系樹脂及び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。
【０３０８】
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）及びフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）など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とのコポリマー（ＥＴＦＥ）、又はテトラフルオロエチレンとプロピレンとのコポリマーを含むフッ素系樹脂のフィルムが、強度などの観点から特に好ましい。なお、基材フィルムには１種の成分を用いてもよく、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。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など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。
【０３０９】
基材フィルムの膜厚としては、通常１２μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、また、通常３００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましい。膜厚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。
【０３１０】
（無機酸化物の蒸着膜）
無機酸化物の蒸着膜としては、金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば、任意のものを使用可能である。例えば、ケイ素（Ｓｉ）又はアルミニウム（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。なお、蒸着膜には１種類の無機酸化物が蒸着されていてもよいし、２種以上が任意の組み合わせ及び比率で併用されていてもよい。
【０３１１】
無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、通常５０Å以上が好ましく、１００Å以上がより好ましい。また、通常４０００Å以下が好ましく、１０００Å以下がより好ましい。膜厚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。
【０３１２】
蒸着膜の作製方法としては、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法及び光化学気相成長法などの化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）などを用いることができる。具体的には例えば、有機ケイ素化合物など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及びヘリウムガスなど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などを使用し、低温プラズマ発生装置などを利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いることにより、基材フィルムの一方の面に酸化ケイ素などの無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
【０３１３】
（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、又はプロピレンと他のモノマー（例えばα−オレフィンなど）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。バックシート１０として用いるためにより適した耐候性及び強度を得るためには、ポリプロピレン系樹脂の融点は通常１６４℃〜１７０℃が好ましく、比重は通常０．９０〜０．９１が好ましく、分子量は通常１０万〜２０万が好ましい。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。
【０３１４】
（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。
【０３１５】
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）アクリル系接着剤及びシリコン系接着剤などが挙げられる。なお、１種の接着剤を用いてもよく、２種以上の接着剤を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０３１６】
上記の接着剤の組成系は、水性型、溶液型、エマルジョン型及び分散型などのうちのいずれの形態でもよい。また、その形状は、フィルム・シート状、粉末状及び固形状など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、又は熱圧型などのうちのいずれの形態でもよい。
【０３１７】
例えば、ロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法及びその他などのコート法、並びに印刷法などの、任意の方法を用いて、上記の接着剤をフィルムにコーティングすることができる。バックシート１０として用いるためにより適した強度及び接着力を得るためには、接着剤のコーティング量が、乾燥状態で０．１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【０３１８】
＜３．１１  薄膜太陽電池の寸法＞
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、インテリアなど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る。また、薄膜太陽電池１４は曲面にも設置可能であるため、更に多くの用途に使用しうる。本実施形態の薄膜太陽電池１４は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。
【０３１９】
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、機械的強度を増す観点から、通常３００μｍ以上が好ましく、５００μｍ以上がより好ましく、７００μｍ以上がさらに好ましい。また、柔軟性を増す観点から、通常３０００μｍ以下が好ましく、２０００μｍ以下がより好ましく、１５００μｍ以下がさらに好ましい。
【０３２０】
＜３．１２  薄膜太陽電池の製造方法＞
本実施形態の薄膜太陽電池１４の製造方法に制限は無い。一例として、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を直列又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。
【０３２１】
この際、ラミネートを十分なものとして密着性を増す観点から、加熱温度は通常１３０℃以上が好ましく、１４０℃以上がより好ましい。また、太陽電池素子６を含む薄膜太陽電池１４の各部の劣化を防ぐ観点から、通常１８０℃以下が好ましく、１７０℃以下がより好ましい。また、ラミネートを十分なものとして密着性を増す観点から、加熱時間は通常１０分以上が好ましく、２０分以上がより好ましい。また、太陽電池素子６を含む薄膜太陽電池１４の各部の劣化を防ぐ観点から、加熱時間は通常１００分以下が好ましく、９０分以下がより好ましい。圧力は通常０．００１ＭＰａ以上が好ましく、０．０１ＭＰａ以上がより好ましい。また、通常０．２ＭＰａ以下が好ましく、０．１ＭＰａ以下がより好ましい。圧力をこの範囲とすることで封止を確実に行うことができる。また、端部から封止材５，７がはみ出すこと、及び過加圧による膜厚低減を抑え、寸法安定性を確保しうる。
【０３２２】
＜３．１３  薄膜太陽電池の用途＞
上述した薄膜太陽電池１４の用途に制限はなく、任意の用途に用いることができる。例えば、図３に模式的に示すように、薄膜太陽電池１４を備える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。ここで薄膜太陽電池１４は、何らかの基材１２上に配置されてもよい。具体例を挙げると、基材１２として建材用板材を使用する場合、この板材の表面に薄膜太陽電池１４を設けることにより、太陽電池モジュール１３として太陽電池パネルを作製することができる。この太陽電池パネルは、建物の外壁などに設置することができる。もっとも、本実施形態における太陽電池モジュールが基材１２を備える必要はない。シート状である薄膜太陽電池１４そのものを、太陽電池モジュールとして用いることもできる。
【０３２３】
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、サファイア及びチタニアなどの無機材料；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、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、ポリアリレート及びポリノルボルネンなどの有機材料；紙及び合成紙などの紙材料；ステンレス、チタン及びアルミニウムなどの金属に、絶縁性を付与するために表面をコート又はラミネートしたものなどの複合材料；などが挙げられる。
【０３２４】
なお、基材１２としては、１種の材料を用いてもよく、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。また、これら有機材料又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よい。基材の形状はどのようなものでもよく、剛体であってもよいし、例えばシートのように柔軟性を有してもよい。
【０３２５】
本実施形態に係る薄膜太陽電池を適用する分野の例としては、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及び玩具用太陽電池などが挙げられる。具体例として以下のようなものを挙げることができる。
【０３２６】
（Ｉ．建築用途）
（Ｉ−１  ハウス屋根材）
基材として屋根用板材などを使用する場合、この板材の表面に薄膜太陽電池を設けて太陽電池モジュールである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。本実施形態に係る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。
【０３２７】
（Ｉ−２  屋上）
ビルの屋上に薄膜太陽電池を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モジュールを用意し、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、防水性を付与することが好ましい。さらに、本実施形態に係る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好ましい。
【０３２８】
（Ｉ−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実施形態に係る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など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実施形態に係る薄膜太陽電池の柔軟性が生かされる。またエントランスなどにはシースルー部材が用いられる場合がある。このような場合、環境対策が重要視される時代において、特に有機太陽電池が緑色系の色合いを有する場合に、意匠的な美観も得られるので好適である。
【０３２９】
（Ｉ−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モジュール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など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、スパンドレル及び方立などへの取り付けも可能である。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、基材の材料及び寸法などは、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。
【０３３０】
（Ｉ−５  窓）
本実施形態に係る薄膜太陽電池は、シースルーの窓に使用することもできる。環境対策が重要視される時代において、特に有機太陽電池の緑色系の色合いを有する場合に、意匠的な美観も得られるので好適である。
【０３３１】
（Ｉ−６  その他）
本実施形態に係る薄膜太陽電池は、建築の外装として、ひさし、ルーバー、手摺などにも使用できる。このような場合においても、本実施形態に係る薄膜太陽電池の柔軟性が、これらの用途にとって好適である。
【０３３２】
（ＩＩ  内装）
本実施形態に係る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。本実施形態に係る薄膜太陽電池は軽量であり、柔軟性に富むことから、このような用途で用いること可能となる。また、有機太陽電池素子がシースルーであるという特性のために、本実施形態に係る薄膜太陽電池は内装用の窓としても使用することができる。
【０３３３】
（ＩＩＩ  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。そこで本実施形態に係る薄膜太陽電池を野菜工場に設置し、ＬＥＤ又は蛍光灯と組み合わせた照明システムを構築することができる。このとき蛍光灯よりも寿命が長いＬＥＤと本実施形態に係る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、野菜などを一定温度で輸送するリーファー・コンテナ（ｒｅｅｆｅｒ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の屋根及び側壁などに本実施形態に係る太陽電池を用いることもできる。
【０３３４】
（ＩＶ  道路資材・土木）
本実施形態に係る薄膜太陽電池は、駐車場の外壁、高速道路の遮音壁及び浄水場の外壁などにも用いることができる。
【０３３５】
（Ｖ  自動車）
本実施形態に係る薄膜太陽電池は、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、バンパー及び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も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、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における電力使用状況とを考慮して、電力供給源を薄膜太陽電池とするか、その他の電池又は発電機とするか、これらの双方とするかを選択する制御手段を、さらに設置してもよい。こうして、得られた電力を適正かつ効率的に使用することができる。
【０３３６】
本実施形態に係る薄膜太陽電池を自動車に用いる場合、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の材料及び寸法などは、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。
【実施例】
【０３３７】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
【０３３８】
［合成例１：ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物の合成］
ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物である、化合物Ｃ１（ボロンキレート［５−［３−ヘキシルチオフェン−２−イル］−１−［［５−［３−ヘキシルチオフェン−２−イル］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−１Ｈ−イソインドール］）及び化合物Ｃ２（ボロンキレート［５−［５−ヘキシルチオフェン−２−イル］−１−［［５−［５−ヘキシルチオフェン−２−イル］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−１Ｈ−イソインドール）の合成例について説明する。最初に化合物Ｃ１及び化合物Ｃ２の合成経路の概略を示し、続けてそれぞれの工程について詳しく説明する。
【０３３９】
【化３−１】
2012199541.tif 000026
【０３４０】
＜化合物Ｄ３の合成＞
【化３−２】
2012199541.tif 000027
【０３４１】
窒素雰囲気下、化合物Ｄ１（１４．１３５２  ｇ，  ６５．７３  ｍｍｏｌ）と化合物Ｄ２（９．８０  ｇ，  ５８．９７  ｍｍｏｌ）を無水エタノール（６５  ｍｌ）に溶解させた。その後、８５℃に加熱し４日間撹拌した。薄層クロマトグラフィー（順相シリカゲル、酢酸エチル：ｎ−ヘキサン＝１：１）により反応終了を確認後、空冷し、桐山ロートを用いてろ過した。得られた固体をクロロホルム（１０００  ｍＬ）に溶解させ、再び桐山ロートを用いてろ過を行った。ろ液を減圧留去することにより、白色の固体（化合物Ｄ３）を得た（収量  ７．８８３８  ｇ，  収率６２％）。
【０３４２】
化合物Ｄ３：（Ｚ）−Ｎ’−（１−（４−ブロモ−２−ヒドロキシフェニル）エチリデン）−２−メトキシベンゾヒドラジン
【化３−３】
2012199541.tif 000028
１Ｈ  ＮＭＲ  （２７０  ＭＨｚ，  ＣＤＣｌ３）  δ  （ｐｐｍ）：  ２．３３  （３Ｈ，  ｓ，  ＣＨ３），  ４．０８  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ６．９５  （１Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  ２．０７，  ８．５２  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ７．０２  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ７．９９  Ｈｚ，  Ｈｇ），  ７．１４  （１Ｈ，  ａｐｐ．  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．５７  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ７．１９  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  １．９７  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ７．２６  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．５３  Ｈｚ，  Ｈａ），  ７．５１  （１Ｈ，  ｄｄｄ，  Ｊ  ＝  １．８３，  ８．３４，  ７．３２  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ８．３２  （１Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．８１，  ７．８３  Ｈｚ，  Ｈｄ），  １０．９９  （１Ｈ，  ｓ，  ＮＨ），  １３．１２  （１Ｈ，  ｓ，  ＯＨ）．
Ｅｘａｃｔ  ｍａｓｓ：  ３６２．０３
ＦＡＢ  ＭＳ：  ３６３  ［Ｍ＋Ｈ］＋
【０３４３】
＜化合物Ｄ４の合成＞
【化３−４】
2012199541.tif 000029
【０３４４】
化合物Ｄ３（７．７７５１  ｇ，  ２１．４  ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（３９０  ｍｌ）に溶解させ、撹拌を開始した。続いて溶液を氷冷し、四酢酸鉛（１１．３８６  ｇ，  ２５．６８  ｍｍｏｌ）を少しずつ加え、室温に戻して７時間撹拌を続けた。薄層クロマトグラフィー（順相シリカゲル、酢酸エチル：ｎ−ヘキサン＝１：１）で反応終了を確認後、桐山ロートを用いてろ過をおこない、得られたろ液を減圧留去した。その後凍結乾燥することによって、淡黄色の固体（化合物Ｄ４）を得た（収量７．３１７０  ｇ，  収率  ９９  ％）。
【０３４５】
化合物Ｄ４：１−（４−ブロモ−２−（２−メトキシベンゾイル）フェニル）エタノン
【化３−５】
2012199541.tif 000030
１Ｈ  ＮＭＲ  （２７０  ＭＨｚ，  ＣＤＣｌ３）  δ  （ｐｐｍ）：  ２．４６  （３Ｈ，  ｓ，  ＣＨ３），  ３．６２  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ６．９３  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．３２  Ｈｚ，  Ｈｇ），  ７．０５  （１Ｈ，  ｔｄ，  Ｊ  ＝  ０．８９，  ７．５３  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ７．４６  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  １．８１  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ７．５０８  （１Ｈ，  ｄｄｄ，  Ｊ  ＝  １．７９，  ７．３５，  ８．３９  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．５７  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．２１  Ｈｚ，  Ｈａ），  ７．６４  （１Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．９０，  ８．２５  Ｈｚ，  Ｈｄ），  ７．７６  （１Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．８０，  ７．７４  Ｈｚ，  Ｈｂ）．
Ｅｘａｃｔ  Ｍａｓｓ：  ３３２．００
ＦＡＢ  ＭＳ：  ３３３  ［Ｍ＋Ｈ］＋
【０３４６】
＜化合物Ｄ５の合成＞
【化３−６】
2012199541.tif 000031
【０３４７】
化合物Ｄ４（７．２３７  ｇ，  ２１．７  ｍｍｏｌ）をメタノール（２３０  ｍｌ）に溶解させ、酢酸（１３０  ｍｌ）を加えて撹拌し、氷冷しながらアンモニア水（１００  ｍｌ）を少しずつ加えた。室温に戻した後、４０℃に加熱して５日間撹拌した。薄層クロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝２：１）により反応終了を確認後、空冷し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（１５０  ｍｌ）をｐＨが７付近になるまで加えた。桐山ロートを用いてろ過することにより得られた紫色の固体を十分に乾燥させた後、クロロホルム（３００  ｍｌ）と飽和食塩水（３００  ｍｌ）とを用いて分液操作を行った。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。その後、カラムクロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝２：１）により精製をおこない、紫色の固体（化合物Ｄ５）を得た（収量  ２．９０５  ｇ，  収率  ４４  ％）。
【０３４８】
化合物Ｄ５：（Ｚ）−５−ブロモ−１−（（５−ブロモ−３−（２−メトキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル）メチレン）−３−（２−メトキシフェニル）−１Ｈ−イソインドール
【化３−７】
2012199541.tif 000032
１Ｈ  ＮＭＲ  （２７０  ＭＨｚ，  ＤＭＳＯ−ｄ６）  δ  （ｐｐｍ）：  ３．７５  （６Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ７．１８  （２Ｈ，  ｔｄ，  Ｊ  ＝  ０．６８，  ７．４７  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．２５  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ７．９９  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．４６−７．５２  （２Ｈ，  ｍ，  Ｈｇ），  ７．５４  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．６４，  ８．５５  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ７．９０  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．５９，  ７．６４  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ７．９６  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  １．４０  Ｈｚ，  Ｈｄ），  ８．１４  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．５６  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ８．１９  （１Ｈ，  ｓ，  Ｈａ）．
Ｅｘａｃｔ  ｍａｓｓ：  ６１２．００
ＦＡＢ  ＭＳ：  ６１２  ［Ｍ］＋
【０３４９】
＜化合物Ｄ６の合成＞
【化３−８】
2012199541.tif 000033
【０３５０】
化合物Ｄ５（２．１４８  ｇ，  ３．５  ｍｍｏｌ）を無水トルエン（１３０  ｍｌ）に溶解させ，トリエチルアミン（１．３３  ｍｌ，  ９．６  ｍｍｏｌ）を加えた。８０℃に加熱し、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体（３．５  ｍｌ，  ２７．７  ｍｍｏｌ）を加えた後、１００℃まで加熱し、１２時間撹拌した。薄層クロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝１：１）により反応終了を確認後、空冷し、さらに氷冷しながら水（３０  ｍｌ）を加えた。酢酸エチル（２００  ｍｌ）を用いて化合物を抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。クロロホルム（５０  ｍＬ）とｎ−ヘキサン（１００  ｍＬ）とを用いて再沈殿をおこない、得られた固体をカラムクロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝１：１）により精製した。さらに得られた固体を１００℃のトルエンに溶解させ、空冷して再結晶をおこない、生成した固体をｎ−ヘキサンで洗浄することにより、紺色の固体（化合物Ｄ６）を得た（収量  １．８４  ｇ，  収率  ７９  ％）。
【０３５１】
化合物Ｄ６：ジフルオロ［５−ブロモ−１−［［５−ブロモ−３−（２−メトキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−メトキシフェニル）−１Ｈ−イソインドレート−Ｎ１，Ｎ２］ボロン
【化３−９】
2012199541.tif 000034
１Ｈ  ＮＭＲ  （２７０  ＭＨｚ，  ＤＭＳＯ−ｄ６）  δ  （ｐｐｍ）：  ３．６８  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ３．７３  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ７．０１，  （１Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．９３  Ｈｚ，  Ｈｆ），    ７．０７  （１Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．７５  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．１８  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．７５  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．２１  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．７８  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．３６−７．４５  （２Ｈ，  ｍ，  Ｈｅ），  ７．４２  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ０．８１  Ｈｚ，  Ｈｄ），  ７．５１  （２Ｈ，  ａｐｐ．  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．８６  Ｈｚ  Ｈｇ），  ７．６９  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．４４，  ８．６５  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ８．１１  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．４８  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ８．７６  （１Ｈ，  ｓ，  Ｈａ）．
Ｅｘａｃｔ  ｍａｓｓ：  ６６０．００
ＦＡＢ  ＭＳ：  ６６０  ［Ｍ］＋
【０３５２】
＜化合物Ｄ８の合成＞
【化３−１０】
2012199541.tif 000035
【０３５３】
まずテトラヒドロフランと水とを６０分間窒素バブリングし、この水を用いて２Ｍの炭酸カリウム水溶液を調製した。窒素雰囲気下、化合物Ｄ６（５００  ｍｇ，  ０．７５５  ｍｍｏｌ）と化合物Ｄ７（４２３  ｍｇ，  １．５１０  ｍｍｏｌ）とをテトラヒドロフラン（２５  ｍｌ）に溶解させ、上記のように作製した炭酸カリウム水溶液（２  Ｍ，  ７．５  ｍｌ）を加えた。反応液の凍結脱気を２回おこない、溶液を凍結させた状態でテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１７４．５  ｍｇ，  ０．１５１  ｍｍｏｌ）を加えて窒素置換した。室温に戻した後、７０  ℃に加熱して還流させ、１６時間撹拌した。薄層クロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝３：１）で反応終了を確認後、空冷し、酢酸エチル（５０  ｍｌ）と水（１  ｍｌ）とを加えてＴＨＦを減圧留去した。酢酸エチル（２００  ｍｌ）を用いて化合物を抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。カラムクロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝３：１）により精製をおこなうことにより、濃青色の固体（化合物Ｄ８）を得た（収量  ４２０  ｍｇ，  収率  ８３  ％）。
【０３５４】
化合物Ｄ８：ジフルオロ［５−［３−ヘキシルチオフェン−２−イル］−１−［［５−［３−ヘキシルチオフェン−２−イル］−３−（２−メトキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−メトキシフェニル）−１Ｈ−イソインドレート−Ｎ１，Ｎ２］ボロン
【化３−１１】
2012199541.tif 000036
１Ｈ  ＮＭＲ  （２７０  ＭＨｚ，  ＤＭＳＯ−ｄ６）  δ  （ｐｐｍ）：  ０．７６−０．８１  （６Ｈ，  ｍ，  Ｈｐ），  １．１３−１．２３  （１２Ｈ，  ｍ，  Ｈｍ，  Ｈｎ，  Ｈｏ），  １．４３−１．５５  （４Ｈ，  ｍ，  Ｈｌ），  ２．５９  （４Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．３３  Ｈｚ，  Ｈｋ），  ３．６８  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ３．７４  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ６．９９−７．２３  （６Ｈ，  ｍ，  Ｈｄ，  Ｈｆ，  Ｈｈ），  ７．０４  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ５．１０  Ｈｚ，  Ｈｉ），  ７．４０−７．５１  （４Ｈ，  ｍ，  Ｈｅ，  Ｈｇ），  ７．４７  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ５．０８  Ｈｚ，  Ｈｊ），  ７．６１  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ９．１８  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ８．２２  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．２９  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ８．７３  （１Ｈ，  ｓ，  Ｈａ）．
Ｅｘａｃｔ  ｍａｓｓ：  ８３６．３５
ＦＡＢ  ＭＳ：  ８３６  ［Ｍ］＋
【０３５５】
＜化合物Ｃ１の合成＞
【化３−１２】
2012199541.tif 000037
【０３５６】
窒素雰囲気下、無水ジクロロメタン（３６  ｍＬ）に化合物Ｄ８（５００  ｍｇ，  ０．６０  ｍｍｏｌ）を溶解させ０℃まで氷冷した。その後，三臭化ホウ素のジクロロメタン溶液（１  Ｍ，  ３．０  ｍＬ）を加え、室温に戻しつつ１２時間撹拌した。反応終了後、氷冷して飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた。反応生成物をジクロロメタン（２５０  ｍｌ）で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。カラムクロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝２：３）により精製をおこない、緑色の固体（化合物Ｃ１）を得た（収量２４２  ｍｇ，  収率  ５３  ％）。
【０３５７】
化合物Ｃ１：ボロンキレート［５−［３−ヘキシルチオフェン−２−イル］−１−［［５−［３−ヘキシルチオフェン−２−イル］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−１Ｈ−イソインドール］
【化３−１３】
2012199541.tif 000038
１Ｈ  ＮＭＲ  （２７０  ＭＨｚ，  ＤＭＳＯ−ｄ６）  δ  （ｐｐｍ）：  ０．７４−０．７９  （６Ｈ，  ｍ，  Ｈｐ），  １．１９−１．３０  （１２Ｈ，  ｍ，  Ｈｍ，  Ｈｎ，  Ｈｏ），  １．６４  （４Ｈ，  ｑｕｉｎｔ，  Ｊ  ＝  ６．９８  Ｈｚ，  Ｈｌ），  ２．７１  （４Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．７５  Ｈｚ，  Ｈｋ），  ６．９５  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．１８  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．１３  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ５．１６  Ｈｚ，  Ｈｉ），  ７．２１  （２Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．５６  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．４６  （２Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．７６  Ｈｚ，  Ｈｇ），  ７．５６  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ５．１０  Ｈｚ，  Ｈｊ），  ７．７１  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．５６  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ８．３１  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．４５  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ８．３８  （２Ｈ，  ｓ，  Ｈｄ），  ８．４６  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ７．８０  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ８．６４  （１Ｈ，  ｓ，  Ｈａ）．
Ｅｘａｃｔ  Ｍａｓｓ：  ７６８．３０
ＦＡＢ  ＭＳ：  ７６８  ［Ｍ］＋
元素分析：  Ｃａｌｃ．  Ｆｏｒ  Ｃ４９Ｈ４５ＢＮ２Ｏ２Ｓ２：  Ｃ，  ７６．５５；  Ｈ，  ５．９；  Ｎ，  ３．６４；  Ｓ，  ８．３４；  Ｂ，  １．４１，  Ｆｏｕｎｄ：  Ｃ，  ７６．５０；  Ｈ，  ５．９９；  Ｎ，  ３．５２；  Ｓ，  ８．２；  Ｂ，  １．４．
【０３５８】
＜化合物Ｄ１１の合成＞
【化３−１４】
2012199541.tif 000039
【０３５９】
まず、無水トルエンを６０分間窒素バブリングした。窒素雰囲気下、この無水トルエン（５０  ｍＬ）に化合物Ｄ６（４１０．２  ｍｇ，  ０．６２  ｍｍｏｌ）及び化合物Ｄ１０（６２１．０  ｍｇ，  １．３６  ｍｍｏｌ）を溶解させ、凍結脱気を２回おこなった。その後再び凍結させ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３６．２  ｍｇ，  ０．０３１  ｍｍｏｌ）を加えて窒素置換した。室温に戻した後、９０℃に加熱して３１時間撹拌した。反応終了後、空冷し、溶媒を減圧留去した。カラムクロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝３：１）により精製し、緑色の固体（化合物Ｄ１１）を得た（収量  ２４１．７  ｍｇ，  収率  ４７％）。
【０３６０】
化合物Ｄ１１：ジフルオロ［５−［５−ヘキシルチオフェン−２−イル］−１−［［５−［５−ヘキシルチオフェン−２−イル］−３−（２−メトキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−メトキシフェニル）−１Ｈ−イソインドレート−Ｎ１，Ｎ２］ボロン
【化３−１５】
2012199541.tif 000040
１Ｈ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  ＤＭＳＯ−ｄ６）  δ  （ｐｐｍ）：  ０．８４−０．８７  （６Ｈ，  ｍ，  Ｈｐ），  １．２４−１．３４  （１２Ｈ，  ｍ，  Ｈｍ，  Ｈｎ，  Ｈｏ），  １．６１  （４Ｈ，  ｑｕｉｎｔ，  Ｊ  ＝  ７．３５  Ｈｚ，  Ｈｌ），  ２．７７  （４Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝    ７．４７  Ｈｚ，  Ｈｋ），  ３．６９  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ３．７５  （３Ｈ，  ｓ，  ＯＭｅ），  ６．８３  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ３．４５  Ｈｚ，  Ｈｊ），  ７．０４  （１Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．３７  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．１０  （１Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．４０  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．２１  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．３０  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．２５  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．４５  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．３３  （２Ｈ，  ｓ，  Ｈｄ），  ７．３５  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ３．４５  Ｈｚ，  Ｈｉ），  ７．４２  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ７．６５  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ７．４９  （１Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ７．５５  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ７．５２  （２Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ８．００  Ｈｚ，  Ｈｇ），  ７．８５  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．５０，  ８．６０  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ８．１７  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  ２．３８，  ８．５２  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ８．６７  （１Ｈ，  ｓ，  Ｈａ）．
Ｅｘａｃｔ  Ｍａｓｓ：  ８３６．３５
ＦＡＢ  ＭＳ：  ８３６  ［Ｍ］＋
【０３６１】
＜化合物Ｃ２の合成＞
【化３−１６】
2012199541.tif 000041
【０３６２】
窒素雰囲気下、無水ジクロロメタン（２５  ｍＬ）に化合物Ｄ１１（２２３．０  ｍｇ，  ０．２７  ｍｍｏｌ）を溶解させ０℃まで氷冷した。そこに三臭化ホウ素のジクロロメタン溶液（１  Ｍ，  １．１  ｍＬ）を加え、徐々に室温に戻しつつ、１８時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、クロロホルム（１５０  ｍＬ）を用いて反応生成物を抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー（順相シリカゲル、クロロホルム：ｎ−ヘキサン＝２：１）によって精製をおこなうことにより、緑色の固体（化合物Ｃ２）を得た（収量  １８２．３  ｍｇ，  収率  ８９％）。
【０３６３】
化合物Ｃ２：ボロンキレート［５−［５−ヘキシルチオフェン−２−イル］−１−［［５−［５−ヘキシルチオフェン−２−イル］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−イソインドール−１−イル］メチレン］−３−（２−ヒドロキシフェニル）−１Ｈ−イソインドール
【化３−１７】
2012199541.tif 000042
１Ｈ  ＮＭＲ  （５００  ＭＨｚ，  ＣＤＣｌ３）  δ  （ｐｐｍ）：  ０．９１−０．９４  （６Ｈ，  ｍ，  Ｈｐ），  １．３４−１．３７  （８Ｈ，  ｍ，  Ｈｎ，  Ｈｏ），  １．４４  （４Ｈ，  ｑｕｉｎｔ，  Ｊ  ＝  ７．２１  Ｈｚ，  Ｈｍ），  １．７５  （４Ｈ，  ｑｕｉｎｔ，  Ｊ  ＝  ７．５７  Ｈｚ，  Ｈｌ），  ２．８６  （４Ｈ，  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．６０  Ｈｚ，  Ｈｋ），  ６．７８  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ３．４５  Ｈｚ，  Ｈｊ），  ７．０２  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  ０．７８，  ８．１３  Ｈｚ，  Ｈｈ），  ７．２０  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ３．５０  Ｈｚ，  Ｈｉ），  ７．２３  （２Ｈ，  ａｐｐ．  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．５８  Ｈｚ，  Ｈｆ），  ７．４２  （２Ｈ，  ａｐｐ．  ｔ，  Ｊ  ＝  ７．７４  Ｈｇ），  ７．５８  （１Ｈ，  ｓ，  Ｈａ），  ７．６７  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．３０，  ８．４５  Ｈｚ，  Ｈｃ），  ７．８１  （２Ｈ，  ｄ，  Ｊ  ＝  ８．４０  Ｈｚ，  Ｈｂ），  ８．２５  （２Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ  ＝  １．３８，  ７．９２  Ｈｚ，  Ｈｅ），  ８．２７  （２Ｈ，  ｓ，  Ｈｄ）．
Ｅｘａｃｔ  Ｍａｓｓ：  ７６８．３０
ＦＡＢ  ＭＳ：  ７６８  ［Ｍ＋］
元素分析：  Ｃａｌｃ．  Ｆｏｒ  Ｃ４９Ｈ４５ＢＮ２Ｏ２Ｓ２・０．４Ｈ２Ｏ・０．１Ｃ６Ｈ１４  ：  Ｃ，  ７５．９；  Ｈ，  ６．０６；  Ｎ，  ３．５７，Ｆｏｕｎｄ：  Ｃ，  ７５．９０；  Ｈ，  ６．００；  Ｎ，  ３．５７．  推定分子量  Ｍｏｌ．  Ｗｔ．：  ７８４．８４
【０３６４】
［合成例２：フラーレン化合物Ｅ１（Ｃ７０（Ｉｎｄ）２）の合成］
【化３−１８】
2012199541.tif 000043
上記反応式に従い、国際公開第２００８／０１８９３１号に記載の方法に準じてＣ７０（Ｉｎｄ）２の合成を行った。反応生成物に対してＧＰＣ精製（溶媒：クロロホルム）を行うことにより、インデンのビス付加体であるＣ７０（Ｉｎｄ）２（化合物Ｅ１）の異性体混合物を得た。なお、得られた混合物を質量分析（ＡＰＣＩ法、ｎｅｇａｔｉｖｅ）すると、化合物Ｅ１の質量と一致するｍ／ｚ：１０７２［Ｍ］−が検出された。
【０３６５】
［合成例３：フラーレン化合物Ｅ２の合成］
＜化合物Ｄ２２の合成＞
【化３−１９】
2012199541.tif 000044
上記反応式に従い、特開２０１１−２２２９５７号公報に記載の方法に準じて、フラーレン化合物体Ｅ２の合成を行った。得られた反応液をシリカゲルろ過カラム（溶媒：トルエン）に通した後で濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー精製（溶媒：トルエン）及びＧＰＣ精製（クロロホルム）を行うことにより、フラーレン化合物Ｅ２を得た。
【０３６６】
［合成例４：ビシクロポルフィリン化合物の合成］
【化３−２０】
2012199541.tif 000045
【０３６７】
窒素雰囲気下、冷却器を備えた５００ｍＬの４ツ口フラスコ中で、４，７−ジヒドロ−８，８−ジメチル−４，７−エタノ−２Ｈ−イソインドール−１−カルボン酸エチル（化合物Ｄ２１，５．００ｇ，２０．４ｍｍｏｌ）と、あらかじめ乳鉢ですりつぶした水酸化ナトリウム（６．２５ｇ，１５０ｍｍｏｌ）とを、エチレングリコール（１５０ｍＬ）に溶解させ、溶媒を脱気して容器内を窒素置換した。反応容器を遮光し、１７０℃で６０分間撹拌し、室温に冷却した。反応溶液を氷水（３００ｍＬ）中に投入し、生成物をクロロホルムで抽出し、有機層に無水硫酸ナトリウムを添加して乾燥させた。粉体をろ過後、ろ液を減圧濃縮した。得られたオイルを昇華精製することにより、化合物Ｄ２２（２．５４ｇ，１４．７ｍｍｏｌ，７２％）を得た。得られた化合物が化合物Ｄ２２であることを、１Ｈ  ＮＭＲで確認した。１Ｈ  ＮＭＲの結果を以下に示す。
【０３６８】
化合物Ｄ２２：１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  ＣＤＣｌ３）  δ：  ７．４６  （ｂｒｓ，  １Ｈ），  ６．５４  （ｍ，  １Ｈ），  ６．４８  （ｍ，  １Ｈ），  ６．４７  （ｍ，  １Ｈ），  ６．４１  （ｍ，  １Ｈ），  ３．７０  （ｍ，  １Ｈ），  ３．２２  （ｄ，  １Ｈ，  Ｊ  ＝  ５．９  Ｈｚ），  １．４１  （ｄｄ，  １Ｈ，  Ｊ  ＝  １１．５，  ２．７  Ｈｚ），  １．２４  （ｄｄ，  １Ｈ，  Ｊ  ＝  １１．５，  ２．７  Ｈｚ），  １．０４  （ｓ，  ３Ｈ），  ０．７２  （ｓ，  ３Ｈ）．
【０３６９】
＜ビシクロポルフィリン化合物異性体混合物（ＣＰ−１）の合成＞
【化３−２１】
2012199541.tif 000046
【０３７０】
化合物Ｄ２２（３．８１ｇ，２２ｍｍｏｌ）をクロロホルム（アミレン含有，４００ｍＬ）に溶解させ、これに窒素雰囲気下でパラホルムアルデヒド（８５０ｍｇ）を添加し、ついでｐ−トルエンスルホン酸一水和物（２００ｍｇ）を添加し、室温で５時間撹拌した。続いてｐ−クロラニル（２．１７ｇ）を添加してさらに５時間撹拌した。反応液を水に注入し、有機層を分離して飽和炭酸水素ナトリウム溶液、水、及び食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。粉体をろ過後、ろ液を減圧濃縮し、残渣をまずアルミナのカラムクロマトグラフィー（溶媒：クロロホルム）で精製し、ついでシリカゲルクロマトグラフィー（溶媒：酢酸エチル／クロロホルム）で精製することにより、ビシクロポルフィリン化合物（ＣＰ−１）の位置異性体混合物（２．４４ｇ，３．３０ｍｍｏｌ）を得た（収率６０％）。得られた化合物が目的のビシクロポルフィリン化合物の異性体混合物であることを、１Ｈ  ＮＭＲ、ＬＣ分析、及びＭＳ分析によって確認した。以下に各種分析結果を示す。
【０３７１】
化合物ＣＰ−１：１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  ＣＤＣｌ３）  δ：  １０．２６−１０．３３  （ｍ，  ４Ｈ），  ７．１１−７．２６  （ｍ，  ８Ｈ），  ５．６３（ｍ，  ４Ｈ），  ５．１２−５．１６  （ｍ，  ４Ｈ），  ２．０６−２．１１  （ｍ，  ４Ｈ），  １．７５−１．８８  （ｍ，  ４Ｈ），  １．５５−１．５６  （ｍ，  １２Ｈ），  ０．５９−０．８０  （ｍ，  １２Ｈ），  −４．６３  （ｂｒｓ，  ２Ｈ）．
ＬＣ分析結果については表１に記す。
質量分析（ＦＡＢ−ＭＳ法）により、目的物の質量と一致するｍ／ｚ：７３６［Ｍ＋］を検出した。
【０３７２】
＜ビシクロポルフィリン化合物（ＣＰ−２）の合成＞
【化３−２２】
2012199541.tif 000047
【０３７３】
特開２００３−３０４０１４号公報の段落［００６０］〜［００６６］に記載の方法に準じて、テトラキス（ビシクロ［２．２．２］オクタジエン）ポルフィリン（化合物ＣＰ−２）を合成した。
【０３７４】
化合物ＣＰ−２：１Ｈ  ＮＭＲ  （４００  ＭＨｚ，  ＣＤＣｌ３）  δ：  １０．４０  （ｍ，  ４Ｈ），  ７．２０  （ｍ，  ８Ｈ），  ５．８１  （ｍ，  ８Ｈ），  ２．２４  （ｍ，  ８Ｈ），  −４．８０  （ｂｒｓ，  ２Ｈ）．
ＬＣ分析結果については表１に記す。
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。
【０３７５】
【表１−６】
2012199541.tif 000048
【０３７６】
［合成例５：ＣＦ３−ＰＯＰｙ２の合成］
【化３−２３】
2012199541.tif 000049
【０３７７】
窒素雰囲気下，１−ブロモピレン（化合物Ｄ２３，東京化成社製、５．６ｇ，２０ｍｍｏｌ）を脱水テトラヒドロフラン（関東化学社製，１００ｍＬ）に溶解させ、−７８℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム（関東化学社製，１．６Ｍ，１３ｍＬ）をゆっくり滴下し、−７８℃を保持したまま４５分間攪拌した。つづいて、亜リン酸トリフェニル（和光純薬社製，３．１ｇ，１０ｍｍｏｌ）を滴下し、十分攪拌した後、反応液を室温まで昇温させ、さらに１．５時間攪拌し，再度−７８℃まで冷却した。一方、別の反応容器で４−トリフルオロメチルブロモベンゼン（化合物Ｄ２４，東京化成社製，４．４ｇ，２０ｍｍｏｌ）を脱水テトラヒドロフラン（５０ｍＬ）に溶解させ、窒素雰囲気下、−７８℃の状態で、ｎ−ブチルリチウム（関東化学社製，１．６Ｍ，１３ｍＬ）を加え、３０分間攪拌を行ったのち、得られた溶液を最初の容器に滴下し、室温まで昇温させてから１時間攪拌した。得られた反応溶液に水（２０ｍＬ）を加え、テトラヒドロフランを減圧留去し、塩化メチレンを用いて生成物を抽出した。有機層を硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、ろ過濃縮し、カラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン）を用いて精製することにより、化合物Ｄ２５（２．９ｇ，収率５０％）を得た。化合物の同定はＮＭＲを用いて行った。
【０３７８】
【化３−２４】
2012199541.tif 000050
【０３７９】
化合物Ｄ２５（２．９ｇ）をアセトン（関東化学社製，１５０ｍＬ）に溶解させ、過酸化水素水（和光純薬社製，３０％水溶液，２ｍＬ）を加え、室温で攪拌した。反応溶液に水（２０ｍＬ）を加え、濃縮後アセトニトリルで洗浄することにより、目的物ＣＦ３−ＰＯＰｙ２（２．４ｇ，収率８０％）を得た。得られた生成物はＮＭＲにより確認した。
【０３８０】
［実施例１：有機薄膜太陽電池素子の作製と評価］
［実施例１−１：化合物Ｃ１を添加剤として用いる有機薄膜太陽電池素子］
【０３８１】
＜正孔取り出し層の作製＞
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「ＣＬＥＶＩＯＵＳＴＭ  ＰＶＰ  ＡＩ４０８３」）をスピンコートにより塗布した後、この基板を１２０℃のホットプレート上で大気中１０分間、加熱処理した。正孔取り出し層の膜厚は約３０ｎｍであった。
【０３８２】
＜活性層の作製＞
０．７ｍＬのクロロベンゼンに、化合物Ｃ１（０．８ｍｇ）、ｐ型半導体化合物としてポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ：ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））（１１．３ｍｇ）、及びｎ型半導体化合物としてフラーレン化合物Ｅ１（１０．７ｍｇ）を加え、８０℃で１時間加熱撹拌し、０．４５μｍのフィルターでろ過することにより活性層塗布液を作製した。正孔取り出し層を成膜した基板を、窒素雰囲気下１８５℃で３分間加熱処理した。加熱処理後の基板上に、活性層塗布液を８００ｒｐｍでスピンコートにより塗布した。基板表面が乾燥したことを確認した後、活性層塗布液を塗布した基板を、窒素雰囲気下１５０℃で２０分間加熱処理した。
【０３８３】
＜電子取り出し層の作製＞
電子取り出し層として、真空蒸着装置を用いて活性層の上にカルシウムを蒸着した。電子取り出し層の層厚は１０ｎｍであった。
【０３８４】
＜カソードの作製＞
カソードとして、真空蒸着装置を用いて電子取り出し層の上にアルミニウムを蒸着した。カソードの層厚は８０ｎｍであった。以上のようにして、実施例１の有機薄膜太陽電池素子を作製した。
【０３８５】
＜有機薄膜太陽電池素子の評価＞
得られた有機薄膜太陽電池素子に、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の間における電流−電圧特性を測定した。開放電圧Ｖｏｃ［Ｖ］、短絡電流密度Ｊｓｃ［ｍＡ／ｃｍ２］、形状因子ＦＦ、及び光電変換効率ＰＣＥ［％］の測定結果を表２に示す。また、照射光の各波長に対する外部量子収率（ＥＱＥ）を図４に示す。
【０３８６】
ここで、開放電圧Ｖｏｃとは電流値＝０（ｍＡ／ｃｍ２）の際の電圧値（Ｖ）であり、短絡電流密度Ｊｓｃとは電圧値＝０（Ｖ）の際の電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。形状因子（ＦＦ）とは内部抵抗を表すファクターであり、最大出力点をＰｍａｘとすると次式で表される。
ＦＦ  ＝  Ｐｍａｘ／（Ｖｏｃ×Ｊｓｃ）
また、光電変換効率ＰＣＥは、入射エネルギーをＰｉｎとすると次式で与えられる。
ＰＣＥ  ＝  Ｐｍａｘ／Ｐｉｎ＝Ｖｏｃ×Ｊｓｃ×ＦＦ／Ｐｉｎ
照射光の各波長に対する外部量子収率（ＥＱＥ）の測定には、ペクセル・テクノロジーズ社製、ＰＥＣ−Ｓ２０型作用スペクトル測定装置を用いた。
【０３８７】
［実施例１−２：化合物Ｃ２を添加剤として用いる有機薄膜太陽電池素子］
活性層塗布液を作製する際に化合物Ｃ１の代わりに化合物Ｃ２を用いた以外は実施例１と同様にして、有機薄膜太陽電池素子を作製した。作製した有機薄膜太陽電池素子について、実施例１と同様に開放電圧Ｖｏｃ［Ｖ］、短絡電流密度Ｊｓｃ［ｍＡ／ｃｍ２］、形状因子ＦＦ、及び光電変換効率ＰＣＥ［％］を測定した。測定結果を表２に示す。また、照射光の各波長に対する外部量子収率（ＥＱＥ）を図４に示す。
【０３８８】
［比較例１−３：添加剤を用いない有機薄膜太陽電池素子］
活性層塗布液を作製する際に化合物Ｃ１を加えなかったこと以外は実施例１と同様にして、有機薄膜太陽電池素子を作製した。作製した有機薄膜太陽電池素子について、実施例１と同様に開放電圧Ｖｏｃ［Ｖ］、短絡電流密度Ｊｓｃ［ｍＡ／ｃｍ２］、形状因子ＦＦ、及び光電変換効率ＰＣＥ［％］を測定した。測定結果を表２に示す。また、照射光の各波長に対する外部量子収率（ＥＱＥ）を図４に示す。
【０３８９】
【表２】
2012199541.tif 000051
【０３９０】
表２に示すように、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物Ｃ１を活性層に含む有機薄膜太陽電池素子（実施例１−１）、及びジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物Ｃ２を活性層に含む有機薄膜太陽電池素子（実施例１−２）は、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を活性層に含まない有機薄膜太陽電池素子（比較例１−３）と比較して、短絡電流、形状因子及び光電変換効率が向上することがわかる。
【０３９１】
また、図４に示すように、実施例１−１及び実施例１−２においては、比較例１−３と比較して、６８０ｎｍ〜８００ｎｍの入射光に対する外部量子収率が向上している。すなわちジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物Ｃ１，Ｃ２を活性層に含むことにより、長波長の光に対する変換効率が向上している。これは、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物Ｃ１，Ｃ２が光を吸収することにより得たエネルギーが、電流として取り出されることを示唆している。
【０３９２】
さらに図４に示すように、実施例１−１及び実施例１−２においては、比較例１−３と比較して、４８０ｎｍ〜６２０ｎｍの入射光に対する外部量子収率も向上している。この波長領域においてはｐ型半導体化合物（Ｐ３ＨＴ）もまた光を吸収しているが、Ｐ３ＨＴを活性層に含む比較例１−３よりも、Ｐ３ＨＴ及びジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物Ｃ１，Ｃ２を活性層に含む実施例１−１，１−２の方が変換効率が高い。このことは、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物が光を吸収することにより得たエネルギーは、より円滑に電流として取り出されることを示唆している。
【０３９３】
［実施例２：紫外可視吸収スペクトル測定］
ＩＴＯ電極がパターニングされたガラス基板上に、実施例１−１、実施例１−２又は比較例１−３で用いた活性層塗布液を塗布することで、ＩＴＯ電極上に活性層を成膜した。得られた活性層に紫外−可視光を透過させて得た紫外可視吸収スペクトルを図５に示す。図５において、縦軸は吸光度を表す。
【０３９４】
図５から、実施例１−１の活性層及び実施例１−２の活性層は、比較例１−３の活性層と比べて、７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光をよりよく吸収することがわかる。この光吸収は、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物Ｃ１，Ｃ２に由来するものと考えられる。
【０３９５】
［実施例３：有機薄膜太陽電池素子の作製と評価（２）］
［実施例３−１：化合物Ｃ１を添加剤として用いる有機薄膜太陽電池素子］
＜正孔取り出し層の作製＞
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「ＣＬＥＶＩＯＵＳＴＭ  ＰＶＰ  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。
【０３９６】
＜活性層の作製＞
続けて、正孔取り出し層上に活性層を形成した。本実施例において活性層は、ｐ型半導体層及び混合層（ｉ層）で構成される。
【０３９７】
まず、正孔取り出し層上にｐ型半導体層を形成した。窒素雰囲気下で正孔取り出し層が形成された基板を１８０℃で３分間加熱処理した。その後、合成例４で合成したビシクロポルフィリン化合物ＣＰ−１を０．６重量％含むトルエン溶液を調製し、０．２μｍのフィルターでろ過することにより塗布液１を作製した。加熱処理後の基板上に、塗布液１を窒素雰囲気下で１５００ｒｐｍでスピンコートすることにより塗布した。基板表面が乾燥したことを確認した後、塗布液１を塗布した基板を窒素雰囲気下１９５℃で３０秒間加熱処理した。ビシクロポルフィリン化合物ＣＰ−１は、加熱処理によってｐ型半導体材料であるテトラベンゾポルフィリン（ＢＰ）に変換される。こうして、正孔取り出し層の上に厚さ約２５ｎｍのｐ型半導体層を形成した。
【０３９８】
次に、ｐ型半導体層上に混合物層を形成した。合成例４で合成したビシクロポルフィリン化合物ＣＰ−２を０．８５重量％、及び合成例３で合成したフラーレン化合物Ｅ２を０．５５重量％含み、さらに化合物Ｃ１をフラーレン化合物Ｅ２に対して１０重量％含む、クロロホルム：クロロベンゼン＝１：１（重量比）溶液を調製し、０．２μｍのフィルターでろ過することにより塗布液２を作製した。ｐ型半導体層上に、塗布液２を窒素雰囲気下で１５００ｒｐｍでスピンコートすることにより塗布した。表面が乾燥したことを確認した後、ｐ型半導体層上に塗布液２を塗布した基板を窒素雰囲気下２１０℃で２０分間加熱処理した。ビシクロポルフィリン化合物ＣＰ−２は、加熱処理によってｐ型半導体材料であるテトラベンゾポルフィリン（ＢＰ）に変換される。こうしてｐ型半導体層上に、テトラベンゾポルフィリン（ＢＰ）とフラーレン化合物Ｅ２と化合物Ｃ１とを含む、厚さ約１００ｎｍの層を形成した。
【０３９９】
【化４−１】
2012199541.tif 000052
【化４−２】
2012199541.tif 000053
【０４００】
＜電子取り出し層の作製＞
続いて、活性層上に電子取り出し層を形成した。すなわち、真空蒸着装置内に配置されたメタルボートに合成例５で合成したＣＦ３ＰＯＰｙ２を入れ、加熱することにより、膜厚４．５ｎｍになるまで活性層上にＣＦ３ＰＯＰｙ２を蒸着した。
【０４０１】
＜カソードの作製＞
さらに、真空蒸着装置を用いて、電子取り出し層の上にアルミニウムを８０ｎｍの厚さで蒸着して対向電極（カソード）とした。
【０４０２】
対向電極を設けた後、作製された積層体を１８０℃のホットプレートで５分間加熱することによって、光電変換素子を作製した。
【０４０３】
＜有機薄膜太陽電池素子の評価＞
作製した有機薄膜太陽電池素子について、実施例１と同様に開放電圧Ｖｏｃ［Ｖ］、短絡電流密度Ｊｓｃ［ｍＡ／ｃｍ２］、形状因子ＦＦ、及び光電変換効率ＰＣＥ［％］を測定した。測定結果を表３に示す。
【０４０４】
［比較例３−２］
混合物層を作成する際に用いる塗布液に化合物Ｃ１を加えなかったこと以外は実施例３−１と同様にして、光電変換素子を作製し、電流−電圧特性を測定した。開放電圧Ｖｏｃ［Ｖ］、短絡電流密度Ｊｓｃ［ｍＡ／ｃｍ２］、形状因子ＦＦ、及び光電変換効率ＰＣＥ［％］の測定結果を表３に示す。
【０４０５】
【表３】
2012199541.tif 000054
表３に示すように、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を活性層に含有するバルクへテロ型光電変換素子は、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物を活性層に含有しないものと比較して、開放電圧及び短絡電流密度が増加し、光電変換効率が向上することがわかる。
【符号の説明】
【０４０６】
１００  有機薄膜太陽電池素子
１１０  基板
１２０，１６０  電極
１３０，１５０  バッファ層
１４０  活性層
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
１２  基材
１３  太陽電池モジュール
１４  薄膜太陽電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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