(57)【要約】【課題】より高い開放電圧及び光電変換効率を有する光電変換素子を提供する。【解決手段】一対の電極と、該電極間に配置された活性層と、少なくとも一方の電極と活性層との間に配置されたバッファ層と、を備える光電変換素子であって、バッファ層は下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有することを特徴とする、光電変換素子。2013187329.tif 000041【選択図】図１
2013187329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、該電極間に配置された活性層と、少なくとも一方の前記電極と前記活性層との間に配置されたバッファ層と、を備える光電変換素子であって、前記バッファ層は下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有することを特徴とする、光電変換素子。
【化１】
2013187329.tif 000038
（式（Ｉ）中、
Ｘは第１６族元素から選ばれる原子を表し、
ｐは１以上の整数を表し、
Ｒ１及びＲ２は各々独立して任意の置換基を表し、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環を形成していてもよく、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１及び複数のＲ２は各々異なっていてもよく、複数のＲ１及び複数のＲ２のうちいずれか２以上は互いに結合して環を形成していてもよく、
Ａ１は縮合環として２以上の５員環及び１以上の６員環を含む、ｐ価の縮合多環炭化水素基を表し、
Ｒ１、Ｒ２及びＡ１は置換基を有していてもよい。）
【請求項２】
式（Ｉ）に表されるｐ個の置換基ＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）が、前記Ａ１を構成する５員環に結合していることを特徴とする、請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記ｐ価の縮合多環炭化水素基を構成する縮合多環が、下記式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、又は式（ＩＶ）で表されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
【化２】
2013187329.tif 000039
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（Ｖ）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
【化３】
2013187329.tif 000040
（式（Ｖ）中、
Ｘは第１６族元素から選ばれる原子を表し、
ｐは１以上の整数を表し、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３は各々独立して任意の置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３のうちの２以上は互いに結合して環を形成していてもよく、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３の組は各々異なっていてもよく、複数のＲ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３のうちの２以上は互いに結合して環を形成していてもよく、
Ａ２は炭化水素環を表し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１〜Ｒ１３、及びＡは置換基を有していてもよい。）
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光電変換素子を備えることを特徴とする、太陽電池。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池を備えることを特徴とする、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、光電変換素子、太陽電池、及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代型太陽電池として、有機半導体を用いた有機薄膜太陽電池の開発が盛んに行われている。有機薄膜太陽電池は一対の電極（アノード及びカソード）で活性層を挟んだ構成をとるが、電極と活性層の間にさらにバッファ層を設ける技術が知られている。バッファ層を設けることにより、電子及び正孔の取り出し能力が向上し、及び電極形成時の活性層へのダメージを防ぐことができるために、太陽電池の性能が向上しうる。
【０００３】
カソードと活性層との間に設けられるバッファ層（電子取り出し層）の材料としては、例えば、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等のフェナントロリン誘導体や、ＢＩＮＡＰＯ等のホスフィンオキシド化合物等の有機化合物が従来用いられていた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１９６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本願発明者らの検討により、ＢＣＰやＢＩＮＡＰＯ等の従来の有機化合物を含有するバッファ層を用いた光電変換素子は、開放電圧及び光電変換効率等の面で性能が不十分であることが判明した。
【０００６】
本発明は、より高い開放電圧及び光電変換効率を有する光電変換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】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の化合物を含有するバッファ層を用いることにより、より高い光電変換効率を有する光電変換素子を作製できることを見出し、本発明を達成するに至った。即ち、本発明は、以下を要旨とする。
【０００８】
［１］一対の電極と、該電極間に配置された活性層と、少なくとも一方の前記電極と前記活性層との間に配置されたバッファ層と、を備える光電変換素子であって、前記バッファ層は下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有することを特徴とする、光電変換素子。
【化１−１】
2013187329.tif 000003
（式（Ｉ）中、
Ｘは第１６族元素から選ばれる原子を表し、
ｐは１以上の整数を表し、
Ｒ１及びＲ２は各々独立して任意の置換基を表し、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環を形成していてもよく、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１及び複数のＲ２は各々異なっていてもよく、複数のＲ１及び複数のＲ２のうちいずれか２以上は互いに結合して環を形成していてもよく、
Ａ１は縮合環として２以上の５員環及び１以上の６員環を含む、ｐ価の縮合多環炭化水素基を表し、
Ｒ１、Ｒ２及びＡ１は置換基を有していてもよい。）
［２］式（Ｉ）に表されるｐ個の置換基ＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）が、前記Ａ１を構成する５員環に結合していることを特徴とする、［１］に記載の光電変換素子。
［３］前記ｐ価の縮合多環炭化水素基を構成する縮合多環が、下記式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、又は式（ＩＶ）で表されることを特徴とする、［１］又は［２］に記載の光電変換素子。
【化１−２】
2013187329.tif 000004
［４］前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（Ｖ）で表される化合物であることを特徴とする、［１］又は［２］に記載の光電変換素子。
【化１−３】
2013187329.tif 000005
（式（Ｖ）中、
Ｘは第１６族元素から選ばれる原子を表し、
ｐは１以上の整数を表し、
Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３は各々独立して任意の置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３のうちの２以上は互いに結合して環を形成していてもよく、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３の組は各々異なっていてもよく、複数のＲ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３のうちの２以上は互いに結合して環を形成していてもよく、
Ａ２は炭化水素環を表し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１〜Ｒ１３、及びＡは置換基を有していてもよい。）
［５］［１］から［４］のいずれかに記載の光電変換素子を備えることを特徴とする、太陽電池。
［６］［５］に記載の太陽電池を備えることを特徴とする、太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【０００９】
より高い開放電圧及び光電変換効率を有する光電変換素子を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る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】本発明に係る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】本発明に係る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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態及び例示物等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。
【００１２】
本発明に係る光電変換素子はバッファ層を備え、このバッファ層は本発明に係る化合物を含有する。以下で、本発明に係る化合物について説明する。
【００１３】
＜１．本発明に係る化合物＞
光電変換素子のバッファ層材料として用いられる、本発明に係る化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される。
【化２−１】
2013187329.tif 000006
【００１４】
式（Ｉ）において、Ｘは周期表の第１６族元素から選ばれる原子を表す。Ｘの具体的な例としては、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子が挙げられる。化合物の安定性の観点から、Ｘは酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、酸素原子であることが特に好ましい
【００１５】
式（Ｉ）において、ｐは１以上の整数を表す。活性層等の、光電変換素子を構成する他の層との相互作用が向上しうる点で、ｐは２又は３であることが好ましく、２であることが特に好ましい。
【００１６】
式（Ｉ）において、Ｒ１及びＲ２は各々独立して任意の置換基を表す。Ｒ１及びＲ２は、式（Ｉ）の化合物を含有するバッファ層がバッファ層としての機能を発揮する限り特段の制限はないが、例えば、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい複素環基でありうる。
【００１７】
炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００１８】
脂肪族炭化水素基としては、アルキル基若しくはシクロアルキル基等の飽和脂肪族炭化水素基；又は、アルケニル基、シクロアルケニル基若しくはアルキニル基等の不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられる。なかでも、アルキル基又はシクロアルキル基等の飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。
【００１９】
アルキル基としては、炭素数１〜２０のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、又はｎ−ヘキシル基等が挙げられる。
【００２０】
シクロアルキル基としては、炭素数３〜２０のものが好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が挙げられる。
【００２１】
アルケニル基としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、例えば、ビニル基又はスチリル基等が挙げられる。
【００２２】
シクロアルケニル基としては、炭素数３〜２０のものが好ましく、例えば、シクロプロペニル基、シクロペンテニル基、又はシクロヘキセニル基等が挙げられる。
【００２３】
アルキニル基としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、例えば、メチルエチニル基又はメチルエチニルシリル基等が挙げられる。置換基を有するアルキニル基として、トリメチルシリルエチニル基等も挙げられる。
【００２４】
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基等が挙げられ、また後述する縮合多環芳香族炭化水素基も挙げられる。
【００２５】
アルコキシ基としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ベンジルオキシ基、又はエチルヘキシルオキシ基等の、直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基が挙げられる。
【００２６】
複素環基としては、脂肪族複素環基又は芳香族複素環基が挙げられる。
【００２７】
脂肪族複素環基としては、炭素数２〜３０のものが好ましく、例えば、ピロリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、テトラヒドロフラニル基、ジオキサニル基、モルホリニル基、又はチオモルホリニル基等が挙げられる。なかでも、ピロリジニル基、ピペリジニル基又はピペラジニル基が好ましい。
【００２８】
芳香族複素環基としては、炭素数２〜３０のものが好ましく、例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾリル基、又はイミダゾリル基等が挙げられる。なかでも、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、又はピラゾリル基が好ましい。また、後述する縮合多環芳香族複素環基も挙げられる。
【００２９】
また、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基は、縮合多環芳香族基であってもよい。縮合多環芳香族基を形成する環としては、例えば、置換基を有していてもよい脂肪族環、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環が挙げられる。脂肪族環としては、例えば、シクロペンチル環又はシクロヘキシル環等が挙げられる。芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環等が挙げられる。芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、ピラジン環、ピリミジン環、ピラゾール環、又はイミダゾール環等が挙げられる。これらの中でも、ピリジル環又はチエニル環が好ましい。
【００３０】
縮合多環芳香族基としては、縮合多環芳香族炭化水素基又は縮合多環芳香族複素環基が挙げられる。
【００３１】
縮合多環式芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜３０のものが好ましく、例えば、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニレニル基、トリフェニレニル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基、又はクオーターフェニル基等が挙げられる。なかでも、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、又はペリレニル基が好ましい。
【００３２】
縮合多環式芳香族複素環基としては、炭素数２〜３０のものが好ましく、例えば、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、フェニルカルバゾリル、フェノキサチイニル基、キサンテニル基、ベンゾフラニル基、チアントレニル基、インドリジニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、フェナントロリニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、又はキノキサリニル基等が挙げられる。なかでも、キノリル基、イソキノリル基、イミダゾリル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、フェナントロリニル基、キノキサリニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、フェニルカルバゾリル、キサンテニル基、又はフェノキサジニル基が好ましい。
【００３３】
Ｒ１及びＲ２は、これらの中でも、置換基を有していてもよい飽和脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であることが好ましい。置換基を有していてもよい芳香族基には、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、及び置換基を有していてもよい芳香族複素環基が含まれる。Ｒ１とＲ２との少なくとも一方が飽和脂肪族炭化水素基であることは、本発明に係る化合物の溶解性が向上しうる点で好ましい。Ｒ１とＲ２との少なくとも一方が芳香族基であることは、本発明に係る化合物の熱安定性が向上しうる点で好ましい。また、芳香族基は平面性が高いため、Ｒ１とＲ２との少なくとも一方が芳香族基であることは、本発明に係る化合物と後述する活性層に含まれるｎ型半導体材料との相互作用が向上し、光電変換素子内での電荷移動が円滑になりうる点で好ましい。熱安定性及び相互作用の観点から、Ｒ１とＲ２との双方が芳香族基であることがより好ましく、Ｒ１とＲ２との双方が芳香族炭化水素基であることが特に好ましい。
【００３４】
Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環を形成していてもよい。また、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１及び複数のＲ２は各々異なっていてもよい。具体的には、ｐ個のＲ１は互いに異なっていてもよく、ｐ個のＲ２は互いに異なっていてもよい。
【００３５】
また、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１及び複数のＲ２のうちいずれか２つ以上は互いに結合して環を形成していてもよい。例えば、互いに異なるリン原子に結合している２つのＲ１が互いに結合していてもよい。また、互いに異なるリン原子に結合しているＲ１及びＲ２が互いに結合していてもよい。
【００３６】
式（Ｉ）において、Ａ１は縮合環として２以上の５員環及び１以上の６員環を含む、ｐ価の縮合多環炭化水素基を表す。
【００３７】
Ａ１を構成する縮合多環の好ましい例としては、１以上の６員環を含む環に対して、２以上の５員環が縮合したものが挙げられる。
【００３８】
１以上の６員環を含む環は、単環でも縮合多環であってもよい。１以上の６員環を含む環としての縮合多環は、６員環のみからなっても６員環以外の環（但し５員環を除く）を含んでもよく、６員環のみからなる環が好ましい。具体的には例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、若しくはアントラセン環等の、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素環；又は、シクロヘキサン環等の、炭素数３〜３０の脂肪族炭化水素環等が挙げられる。
【００３９】
１以上の６員環を含む環に縮合する５員環としては、例えばシクロペンタン環、シクロペンテン環、又はシクロペンタジエン環等が挙げられる。
【００４０】
中でも、１以上の６員環を含む環の６員環に対して２以上の５員環が縮合したものが好ましい。
以下に、Ａ１を構成する縮合多環の具体例が挙げられるが、Ａ１を構成する縮合多環は以下のものに限定されるわけではない。
【化２−２】
2013187329.tif 000007
【００４１】
より高い光電変換効率を達成しうる点で、式（Ｉ）に表される置換基ＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）は、Ａ１を構成する５員環に結合していることが好ましい。具体的には、ＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）のうち少なくとも１つが、Ａ１を構成する５員環に結合していることは好ましく、ｐ個のＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）の全てが、Ａ１を構成する５員環に結合していることはより好ましい。また、Ａ１が、少なくとも１つの６員環を含む芳香族環にｐ個の５員環が縮合した構造を有し、ｐ個の５員環のそれぞれに置換基ＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）が結合していることはより好ましい。
【００４２】
Ａ１を構成する縮合多環の好ましい例としては、以下の式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、又は式（ＩＶ）で表されるものが挙げられる。
【化２−３】
2013187329.tif 000008
【００４３】
本発明に係る化合物のより好ましい例として、下記一般式（Ｖ）で表されるものが挙げられる。
【化２−４】
2013187329.tif 000009
【００４４】
式（Ｖ）において、ｐ、Ｘ、Ｒ１、及びＲ２は、式（Ｉ）と同様である。また、Ｒ１１〜Ｒ１３は、各々独立して任意の置換基を表す。Ｒ１１〜Ｒ１３は、Ｒ１及びＲ２について例示したものと同様の置換基でありうる。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３のうちの２以上は互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４５】
Ｒ１１〜Ｒ１３は、これらの中でも、置換基を有していてもよい飽和脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族基であることが好ましい。置換基を有していてもよい芳香族基には、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、及び置換基を有していてもよい芳香族複素環基が含まれる。Ｒ１１〜Ｒ１３の少なくとも１つが飽和脂肪族炭化水素基であることは、本発明に係る化合物の溶解性が向上しうる点で好ましい。Ｒ１１〜Ｒ１３の少なくとも１つが芳香族基であることは、本発明に係る化合物の熱安定性が向上しうる点で好ましい。また、芳香族基は平面性が高いため、Ｒ１１〜Ｒ１３の少なくとも１つが芳香族基であることは、本発明に係る化合物と後述する活性層に含まれるｎ型半導体材料との相互作用が向上し、光電変換素子内での電荷移動が円滑になりうる点で好ましい。熱安定性及び相互作用の観点から、Ｒ１１〜Ｒ１３の全てが芳香族基であることがより好ましく、Ｒ１１〜Ｒ１３の全てが芳香族炭化水素基であることが特に好ましい。
【００４６】
また、ｐが２以上の場合に、複数のＲ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３の組は各々異なっていてもよく、複数のＲ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３のうちの２以上は互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４７】
式（Ｖ）において、Ａ２は炭化水素環を表す。Ａ２は、少なくとも１つの６員環を含む環であり、単環でも縮合多環であってもよい。Ａ２は例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、若しくはアントラセン環等の、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素環；又は、シクロヘキサン環等の、炭素数３〜３０の脂肪族炭化水素環等でありうる。本発明に係る化合物と後述する活性層に含まれるｎ型半導体材料との相互作用が向上し、光電変換素子内での電荷移動が円滑になりうるという観点からは、Ａ２は芳香族環であることが好ましい。
【００４８】
また、式（Ｖ）に示される２価の置換基−ＣＰＲ１Ｒ２（＝Ｘ）＝ＣＲ１１−ＣＲ１２Ｒ１３−は、５員環を形成するように環Ａ２に結合していることが好ましい。
【００４９】
式（Ｖ）で表される化合物の中でも、さらに好ましいものとして、下記一般式（ＶＩ）で表される化合物が挙げられる。
【化２−５】
2013187329.tif 000010
【００５０】
式（ＶＩ）において、ｐ、Ｘ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３は、式（Ｖ）と同様である。
【００５１】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１〜Ｒ１３、及びＡ１は置換基を有していてもよい。本明細書において「置換基を有していてもよい」とは、置換基を１以上有していてもよいことを意味する。有していてもよい置換基としては特に限定はないが、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シリル基、ボリル基、アルコキシ基、アミノ基、水酸基、シアノ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、ニトリル基、芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基等が挙げられる。これらの置換基は、互いに結合して環を形成していてもよい。例えば、Ａ１が有する置換基は互いに結合して環を形成していてもよく、すなわち、Ａ１に他の環が縮合していてもよい。
【００５２】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子等が挙げられる。原子が小さく、本発明に係る化合物の平面性に影響を与えにくい点で、ハロゲン原子の中でもフッ素原子又は塩素原子が好ましく、安定性の点でフッ素原子が特に好ましい。
【００５３】
アルキル基としては、炭素数１〜２０のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、又はシクロヘキシル基等が挙げられる。
【００５４】
アルケニル基としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、例えば、ビニル基、スチリル基、又はジフェニルビニル基等が挙げられる。
【００５５】
アルキニル基としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、例えば、メチルエチニル基、フェニルエチニル基、又はトリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。
【００５６】
シリル基としては，炭素数３〜２０のものが好ましく、例えば、トリメチルシリル基又はトリフェニルシリル基等が挙げられる。
【００５７】
ボリル基としては、例えば、ジメシチルボリル基等の芳香族基置換ボリル基等が挙げられる。
【００５８】
アルコキシ基としては、炭素数１〜２０のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基、又はｔ−ブトキシ基等の直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基が挙げられる。
【００５９】
アミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、又はカルバゾリル基等の芳香族置換アミノ基等が挙げられる。
【００６０】
カルボニル基としては、炭素数１〜２０のものが好ましく、例えば、アセチル基又はドデシルカルボニル基等が挙げられる。
【００６１】
スルホニル基としては、炭素数１〜２０のものが好ましく、例えば、メチルスルホニル基又はトシルスルホニル基等が挙げられる。
【００６２】
芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜２０のものが好ましい。芳香族炭化水素基は単環基には限定されず、単環芳香族炭化水素基、縮合多環芳香族炭化水素基、又は環連結芳香族炭化水素基のいずれであってもよい。
【００６３】
単環芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。縮合多環芳香族炭化水素基としては、例えば、フェナントリル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、又はペリレニル基等が挙げられる。環連結芳香族炭化水素基としては、例えば、ビフェニル基又はターフェニル等が挙げられる。これらの中でも、フェニル基又はナフチル基が好ましい。
【００６４】
芳香族複素環基としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基，オキサゾリル基、チアゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、又はフェニルカルバゾリル基等が挙げられる。これらの中でも、ピリジル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、又はフェナントリル基が好ましい。
【００６５】
本発明に係る化合物の具体例を以下に示すが、本発明に係る化合物が以下のものに限定されるものではない。以下の式において、Ｘは式（Ｉ）と同様に、第１６族元素から選ばれる原子を表す。
【００６６】
【化２−６】
2013187329.tif 000011
【００６７】
【化２−７】
2013187329.tif 000012
【化２−８】
2013187329.tif 000013
【化２−９】
2013187329.tif 000014
【化２−１０】
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【００６８】
本発明に係る化合物の最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、特に限定はないが、サイクリックボルタモグラム測定法により算出される真空準位に対する値が、通常−３．５ｅＶ以上、好ましくは−３．０ｅＶ以上である。一方、通常−１．９ｅＶ以下、好ましくは−２．０ｅＶ以下である。−１．９ｅＶ以下であることは、電荷移動が促進されるために好ましい。また、−３．５ｅＶ以上であることは、ｎ型半導体材料への逆電子移動が防がれうる点で好ましい。
【００６９】
ＬＵＭＯエネルギー準位の算出方法は、理論的に計算値で求める方法と実際に測定する方法が挙げられる。理論的に計算値で求める方法としては、半経験的分子軌道法及び非経験的分子軌道法があげられる。実際に測定する方法としては、紫外可視吸収スペクトル測定法、サイクリックボルタモグラム測定法があげられる。その中でも好ましくは、サイクリックボルタモグラム測定法であり、本明細書においてＬＵＭＯエネルギー準位は、サイクリックボルタモグラム測定法による測定値であるものとする。
【００７０】
また、ＤＳＣ法（示差走査熱量測定法）によって測定した、本発明に係る化合物のガラス転移温度（以下、Ｔｇと記載する場合もある）は、特に限定はないが、８０℃以上であるか又はガラス転移温度が観測されないことが、熱的に高い安定性を有している点で好ましい。ガラス転移温度が観測されないとは、ガラス転移温度がないことを意味し、具体的にはガラス転移温度が４００℃以下ではないことを意味する。
【００７１】
本発明に係る化合物のガラス転移温度は１２０℃以上であることがより好ましく、特にポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基板を用いる際に、製造プロセスにおける加熱をより広い温度範囲で行いうるという利点が存在する。一方、ガラス転移温度の上限は特に限定はなく、通常４００℃以下である。
【００７２】
本明細書におけるガラス転移温度とは、化合物のアモルファス状態の固体において、熱エネルギーにより局所的な分子運動が開始される温度とされ、比熱が変化する点として定義される。Ｔｇよりさらに温度が上がると、固体構造が変化して結晶化が起こる（この時の温度を結晶化温度（Ｔｃ）とする）。さらに温度が上がると、融点（Ｔｍ）で融解し液体状態に変化することが一般的である。但し、高温で分子が分解したり、昇華したりして、これらの相転移が見られないこともある。
【００７３】
ＤＳＣ法とは、ＪＩＳ  Ｋ−０１２９“熱分析通則”に定義された熱物性の測定法（示差走査熱量測定法）である。ガラス転移温度は、比熱の変化する温度としてＤＳＣ法により測定できる。ガラス転移温度をより明確に決める為に、一度ガラス転移点以上の温度に加熱したサンプルを急冷した後に測定を行うことが好ましい。例えば、公知文献（特開２０１１−１１９６４８号公報）に記載の方法により、この方法を実施することができる。
【００７４】
＜化合物の特徴＞
本発明に係る化合物が光電変換素子のバッファ層材料として好適であることを、本願発明者は見出した。すなわち、光電変換素子のバッファ層が本発明に係る化合物を含有する場合、開放電圧及び光電変換効率が向上しうる。この理由として本願発明者は、以下のように考える。
【００７５】
本発明に係る化合物は、２以上の５員環及び１以上の６員環が縮合した縮合多環構造を有するため、平面性が比較的高く剛直な化合物である。特に式（ＩＩ）〜（ＩＶ）に示される構造は、平面性の比較的高い構造であり、これらの構造を有する化合物の平面性はより高くなる。化合物の平面性が高くなることにより、化合物がパッキングしやすくなるために、化合物中での電荷移動度が大きくなり、電荷取り出し能力が向上したものと考えられる。
【００７６】
また、このような縮合多環構造の５員環に対しては、リン原子及び置換基を導入しやすいことが期待される。
【００７７】
また、このように平面性が高い化合物がパッキングした際にホスフィンオキシド基が一定の向きに配列することにより、ホスフィンオキシド基の双極子によって電荷移動が促進されたことが考えられる。また、ホスフィンオキシド基が一定の向きに配列することにより、電極に用いられている金属に対する化合物の配位能力が高まったために、バッファ層と電極との間での電子移動が促進されたことが考えられる。
【００７８】
また、ｎ型半導体材料としてフラーレン誘導体を用いる場合に、平面性が高い本発明に係る化合物がフラーレン誘導体と相互作用しやすいために、バッファ層と活性層との間での電子移動が促進されたことが考えられる。特に、本発明に係る化合物を構成する６員環が芳香族環である場合に、この効果はπ−πスタッキングによってより向上しているものと考えられる。さらに、このような相互作用のために、熱等の外部因子から影響を受けにくいことが期待され、このため高い耐久性が期待される。
【００７９】
さらに、置換基Ｒ１、Ｒ２、及びＲ１１〜Ｒ１３が芳香族基である場合について高い光電変換効率がみられたが、これは、フラーレン誘導体のようなｎ型半導体材料との間のπ−πスタッキングによる相互作用が影響しているものと考えられる。
【００８０】
式（Ｖ）で表される化合物は、置換基Ｒ１２及びＲ１３の存在により溶解性を向上させることが可能である点で好適である。その一方で、この平面性の高い縮合多環構造のために、電荷取り出し能力が向上しているものと考えられる。
【００８１】
また、式（ＶＩ）で表される化合物は、光電変換素子のバッファ層材料としてより好適であり、これは電極に用いられている金属に対するホスフィンオキシド基の配位力がより高いためであると考えられる。
【００８２】
＜化合物の製造方法＞
本発明に係る化合物の製造方法としては、特に限定はない。例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００９，１３１，１３５９６−１３５９７に記載されている方法を参考にすることができる。具体的には、ジアセチレン化合物にリチウムを作用させることにより得られるリチオ化物に対して、ホスフィン化合物及び過酸化水素を作用させることにより、本発明に係るホスフィンオキシド化合物が製造可能である。また、酸化剤の過酸化水素の代わりに、硫黄又はセレンを用いることにより、本発明に係るホスフィンスルフィド化合物又はホスフィンセレニド化合物が製造可能である。この方法は例えば、下式に示されるように行うことができる。下式において、Ｒ１及びＲ２は式（Ｉ）と同様であり、Ｒ２１〜Ｒ２９は各々独立に式（Ｖ）のＲ１１〜Ｒ１３と同様である。
【００８３】
【化２−１１】
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【００８４】
また、別の方法として、少なくとも２以上の５員環及び１以上の６員環が縮合した、置換基を有していてもよい縮合多環炭化水素に対して、有機リチウム試薬、有機亜鉛試薬、又は水酸化カリウム等の塩基性試薬を反応させ、得られた中間体に対してホスフィン化合物及び過酸化水素などを作用させることによっても、本発明に係る化合物が製造可能である。
【００８５】
＜２．本発明に係る光電変換素子＞
本発明に係る光電変換素子は、一対の電極と、この電極間に配置された活性層と、少なくとも一方の電極と活性層との間に配置されたバッファ層と、を備える。以下で、本発明に係る光電変換素子の一実施形態を説明する。図１は、本発明に係る一実施形態である光電変換素子１００を表す。図１は一般的な有機薄膜太陽電池に用いられる光電変換素子を表すが、本発明に係る光電変換素子は図１の構造に限られるわけではない。
【００８６】
図１の光電変換素子１００は、電極１２０，１６０と、活性層１４０と、バッファ層１５０とを有する。ここでこのバッファ層１５０は、本発明に係る化合物を含有する。さらに本実施形態に係る光電変換素子は、図１に示されるように、基板１１０と、バッファ層１３０とを有していてもよい。図１においては、電極１２０はアノードであり、電極１６０はカソードである。もちろん、本発明に係る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。
【００８７】
［２．１  バッファ層（１３０，１５０）］
光電変換素子１００は、バッファ層１５０を有する。また光電変換素子１００は、バッファ層１３０を有していてもよい。バッファ層１３０，１５０は、例えば、活性層１４０と電極１２０，１６０との界面に設けられる層である。バッファ層を設けることにより、活性層と電極の間での電子や正孔の移動度が高まるほか、電極間の短絡を防止しうるという利点がある。
【００８８】
バッファ層は、活性層とアノード（正孔を捕集する電極）との間に設けられる正孔取り出し層と、活性層とカソード（電子を捕集する電極）との間に設けられる電子取り出し層とに分類されうる。本実施形態においては、アノード１２０に隣接するバッファ層１３０が正孔取り出し層であり、カソード１６０に隣接するバッファ層１５０が電子取り出し層である。
【００８９】
バッファ層１３０，１５０の材料としては、本発明に係る化合物を用いることができる。バッファ層１３０，１５０は、１種類の材料によって構成されていてもよいし、任意の比率で組み合わせられた２種類以上の材料によって構成されていてもよい。本発明に係る化合物以外のバッファ層１３０，１５０の材料の例としては、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアニリン、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、又は金属酸化物等が挙げられる。好ましい例としては、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアニリン、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、又は金属酸化物が用いられる。
【００９０】
上述の金属酸化物としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミニウムをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）等が挙げられる。金属酸化物を用いることは、光電変換素子を劣化させにくい点で好ましい。
【００９１】
電子取り出し層１５０は、本発明に係る化合物を含有する。電子取り出し層１５０は、本発明に係る化合物によって構成されていてもよいし、さらに他の化合物を含んでいてもよい。電子取り出し層１５０が含んでいてもよい他の化合物の例としては、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、又は金属酸化物が挙げられる。電子取り出し層１５０が含んでいてもよい金属酸化物としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミニウムをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）、又は酸化インジウムが挙げられる。
【００９２】
正孔取り出し層１３０は、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアニリン、又は金属酸化物のうちの少なくとも１種を含んでいることが、変換効率の面で好ましい。正孔取り出し層１３０に用いる金属酸化物の例としては、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、又は酸化タングステン（ＷＯ３）が挙げられる。
【００９３】
（バッファ層の形成方法）
バッファ層の形成方法には、特段の制限はない。昇華性を有する材料を用いる場合は真空蒸着法等により形成することができる。また、例えば、溶媒に可溶な材料を用いる場合は、スピンコートやインクジェット等の塗布法等により形成することができる。製造コストの点では、塗布法の方が真空蒸着法よりも好ましい。
【００９４】
塗布法により本発明に係る化合物を含有するバッファ層を形成する場合、本発明に係る化合物を含有するインクを用いることができる。インクの溶媒は、特に限定されないが、例えば、水；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、若しくは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、若しく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、イソプロパノール、若しくは２−ブトキシエタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、若しくはシクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル若しく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、若しくはトリクロロエチレン等のハロゲン炭化水素類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、若しくはジオキサン等のエーテル類；ジメチルホルムアミド若しくはジメチルアセトアミド等のアミド類；トルエン、キシレン、クロロベンゼン、若しくはオルトジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；又は、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、若しくはトリクロロエチレン等のハロゲン炭化水素類；等が挙げられる。溶媒としては１種のみを用いてもよく、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、バッファ層の機能を損なわなければ溶媒はバッファ層中に残留していてもよいので、溶媒の沸点に特に規定はない。
【００９５】
また、ポリイミン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、又はポリエチレングリコール等のバインダー樹脂が、本発明に係る化合物を含有するインク中に含まれていてもよい。
【００９６】
本発明に係る化合物を含有するインク中の本発明に係る化合物の濃度は、特段の制限はないが、通常０．０２重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．０８重量％以上であり、一方、通常６０重量％以下、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。インク中の有機化合物濃度が上記範囲内にあることは、本発明に係る化合物を均一に塗布できる点で好ましい。
【００９７】
塗布は任意の方法で行うことができる。例えば、スピンコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法等が挙げられる。これらの方法のうち１種のみを用いて塗布を行ってもよいし、２種以上を任意に組み合わせて塗布を行ってもよい。
【００９８】
塗布法を用いる場合、塗布液がさらに界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤の使用により、微小な泡、異物等の付着による凹み及び／又は乾燥工程で塗布むら等の発生が抑制される。
【００９９】
界面活性剤としては、公知の界面活性剤（カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤）を用いることができる。なかでも、ケイ素系界面活性剤、アセチレンジオール系界面活性剤又はフッ素系界面活性剤を用いることが好ましい。なお、１種のみの界面活性剤を用いてもよく、２種以上の界面活性剤を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【０１００】
電子取り出し層１５０の膜厚は特に限定はないが、通常０．２ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上、より好ましくは１ｎｍ以上、特に、好ましくは５ｎｍ以上である。一方、通常１μｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以下、特に好ましくは２００ｎｍ以下である。電子取り出し層１５０の膜厚が０．２ｎｍ以上であることで電子取り出し層としての機能を果たすことになり、電子取り出し層１５０の膜厚が１μｍ以下であることで、電子が取り出し易くなり、光電変換効率が向上しうる。
【０１０１】
正孔取り出し層１３０の膜厚は特に限定はないが、通常０．２ｎｍ以上である。一方、通常４００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。正孔取り出し層１３０の膜厚が０．２ｎｍ以上であることでバッファ材料としての機能を果たすことになり、正孔取り出し層１３０の膜厚が４００ｎｍ以下であることで、正孔が取り出し易くなり、光電変換効率が向上する。
【０１０２】
［２．２  活性層（１４０）］
本実施形態に係る光電変換素子１００の活性層１４０は、ｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料を含有する。活性層１４０は、少なくともｐ型半導体材料とｎ型半導体材料とを含有していればよく、活性層１４０の具体的な構成は任意である。すなわち活性層１４０は、単層の膜のみによって構成されていてもよく、２以上の積層膜によって構成されていてもよい。例えば、ｎ型半導体材料とｐ型半導体材料とが別々の膜に含まれていてもよく、ｎ型半導体材料とｐ型半導体材料とが同じ膜に含まれていてもよい。また、ｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料は、それぞれ、１種の半導体材料で構成されていてもよく、任意の比率の２種以上の半導体材料で構成されていてもよい。
【０１０３】
本実施形態に係る光電変換素子１００の活性層１４０は、任意の有機半導体材料により形成できる。有機半導体材料は半導体特性により、ｐ型又はｎ型に分けられる。ｐ型半導体では、正孔が電気伝導に寄与する。また、ｎ型半導体では、電子が電気伝導に寄与する。ｐ型とｎ型との区別は、材料の電子状態、ドーピング状態、又はトラップ状態に依存する。以下に有機半導体材料の例を挙げるが、ｐ型とｎ型とは必ずしも明確に分類できない場合がある。すなわち、ｐ型特性及びｎ型特性の双方を示す半導体材料もある。
【０１０４】
ｐ型半導体材料の例として、ポルフィリン化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、テトラセンやペンタセンのポリアセン、セキシチオフェン等のオリゴチオフェン、又はこれらの化合物を骨格として含む誘導体が挙げられる。さらに、共役系高分子化合物等の高分子を用いることもできる。
【０１０５】
ポルフィリン化合物の例としては、下記一般式（Ｂ１）で表されるベンゾポルフィリン化合物、及び下記一般式（Ｂ２）で表されるベンゾポルフィリン化合物が挙げられる。
【化３−１】
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【０１０６】
上記式（Ｂ１）及び（Ｂ２）において、Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂ、Ｚ４ａ及びＺ４ｂはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基又は１価の有機基を表す。
【０１０７】
また上記式（Ｂ１）及び（Ｂ２）において、Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂ、Ｚ４ａ、及びＺ４ｂが表しうる１価の有機基の例としては、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリールチオ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリールスルホニル基、シアノ基、アシル基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいジアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジアラルキルアミノ基、トリフルオロメチル基等の置換基を有していてもよいα−ハロアルキル基、及び置換基を有していてもよい芳香族基、が挙げられる。これらの中でも、上述の１価の有機基は炭素数１〜３０のアルキル基又は炭素数２〜３０のアルケニル基であることが好ましい。
【０１０８】
また上記式（Ｂ１）及び（Ｂ２）において、Ｚ１ａとＺ１ｂとの組、Ｚ２ａとＺ２ｂとの組、Ｚ３ａとＺ３ｂとの組、及びＺ４ａとＺ４ｂとの組のうちの少なくとも１つ、好ましくは、全てが互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環の例としては、五員環及び六員環が挙げられる。形成される環の具体的な例としては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい芳香族複素環、置換基を有していてもよい非芳香族炭化水素環、等が挙げられる。芳香族炭化水素環の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、又はアントラセン環等が挙げられる。芳香族複素環の例としては、ピリジン環、キノリン環、フラン環、又はチオフェン環等が挙げられる。非芳香族炭化水素環の例としては、シクロヘキサン環等が挙げられる。
【０１０９】
上記式（Ｂ１）及び（Ｂ２）において、Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基又は１価の有機基である。
【０１１０】
Ｒ３１〜Ｒ３４が表しうる１価の有機基としては例えば、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリールチオ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリールスルホニル基、シアノ基、アシル基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいジアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジアラルキルアミノ基、置換基を有していてもよいα−ハロアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族基、等が挙げられる。
【０１１１】
これらの中でもＲ３１〜Ｒ３４は、化合物の分子の平面性を高めるために、水素原子又はハロゲン原子等の単原子であることが好ましい。
【０１１２】
上記式（Ｂ２）において、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である。２価の金属原子の例としては、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｏが挙げられる。３価以上の金属と他の原子とが結合した原子団の例としては、Ｆｅ−Ｒ３５、Ａｌ−Ｒ３６、Ｉｎ−Ｒ３７、Ｖ＝Ｏ、Ｔｉ＝Ｏ、及びＳｉ−Ｒ３８Ｒ３９、等が挙げられる。ここで、Ｒ３５〜Ｒ３９は、例えばハロゲン原子、アルキル基、又はアルコキシ基等のような１価の有機基を表す。
【０１１３】
ｐ型半導体材料として用いられるベンゾポルフィリン化合物の好ましい具体例としては、以下の化合物ＢＰ−１〜ＢＰ−１０が挙げられる。また、別の好ましい具体例としては、２１Ｈ，２３Ｈ−テトラベンゾポルフィン白金等が挙げられる。なお、本実施例において用いられるベンゾポルフィリン化合物が、以下の化合物ＢＰ−１〜ＢＰ−１０に限定されるわけではない。化合物ＢＰ−１〜ＢＰ−１０は比較的対称性の良い分子構造を有している。しかしながら、それぞれの化合物の部分構造を組み合わせることによって得られる非対称性の構造を有する化合物を使用することもできる。
【０１１４】
【化３−２】
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【０１１５】
ｐ型半導体材料として用いられるフタロシアニン化合物の具体例としては、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、スズフタロシアニン、チタンフタロシアニンオキシド、銅，４，４’，４’’，４’’’−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン等が挙げられる。
【０１１６】
ｐ型半導体材料として用いられる共役系高分子化合物の具体例としては、ポリ（３−アルキルチオフェン）等を含むポリチオフェン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフルオレンポリトリアリルアミン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール等を基本骨格とするものが挙げられる。
【０１１７】
以下にｐ型半導体材料として用いられうる共役系高分子化合物の具体例としては以下のものが挙げられるが、これに限定されることはない。
【０１１８】
【化３−３】
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【０１１９】
【化３−４】
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【０１２０】
ｎ型半導体材料の例としては、フラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６等）；オクタアザポルフィリン；上記ｐ型半導体材料のパーフルオロ体；ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物；及び、これらの化合物を骨格として含む誘導体等が挙げられる。
【０１２１】
その中でも好ましくはフラーレン及びフラーレン誘導体が挙げられる。例えば、フラーレンＣ６０（いわゆるバックミンスター・フラーレン）、フラーレンＣ７０、フラーレンＣ７６、フラーレンＣ７８、フラーレンＣ８２、フラーレンＣ８４、フラーレンＣ９０、フラーレンＣ９４、フラーレンＣ９６、ＰＣＢＭ、ＰＣＢＮＢ、ＳＩＭＥＦ、Ｃ６０（Ｉｎｄ）２等が挙げられる。
【０１２２】
ｎ型半導体材料として用いられうる化合物の具体的な例としては、以下のものが挙げられるが、これに限定されることはない。
【０１２３】
【化３−５】
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【０１２４】
（活性層の形成方法）
活性層１４０を形成する方法は特に限定されない。活性層に含まれるｐ型半導体材料及びｎ型半導体材料等の性質に応じて、適した形成方法を用いることが好ましい。例えば、蒸着法及び塗布法等によって活性層を形成することができる。具体的な例としては、活性層に含まれる材料が昇華性を有する場合、真空蒸着法を用いることができる。また、活性層に含まれる材料が何らかの溶媒に可溶な場合には、スピンコート、キャスト法、ブレードコート、インクジェット、及びグラビア印刷等の塗布法を用いることができる。例えば、ｐ型半導体材料として高分子化合物を用いる場合、湿式塗布法を用いうる。活性層内の結晶性又は形状を制御する場合、湿式塗布法で形成することが好ましい。このとき、乾燥速度を制御するために、湿式塗布法において用いる塗布液は、ジヨードオクタンなどの比較的沸点が高い添加剤を含んでいてもよい。
【０１２５】
活性層１４０は、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料とが層内で相分離した層（ｉ層）を有するバルクヘテロ接合型であってもよい。また活性層１４０は、ｐ型半導体材料を含む層（ｐ層）とｎ型半導体材料を含む層（ｎ層）との間の界面を有する積層型（ヘテロｐｎ接合型）であってもよい。さらには、活性層１４０はショットキー型であってもよく、以上の種類の組み合わせであってもよい。これらの中でもバルクへテロ接合型、及びバルクへテロ接合型と積層型とを組み合わせた形式（ｐ−ｉ−ｎ接合型）が、高い性能を示すことから好ましい。
【０１２６】
例えば、ヘテロｐｎ接合型の活性層を作製する場合、ｐ型半導体材料を含む層（ｐ層）とｎ型半導体材料を含む層（ｎ層）との一方を成膜し、さらに他方をこの上に成膜すればよい。
【０１２７】
また、バルクへテロ接合型の活性層を作製する場合、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料とを含む活性層を作製すればよい。このような活性層は、例えばｐ型半導体材料とｎ型半導体材料を共蒸着することにより形成してもよいし、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料を含有する混合溶液を塗布することにより作製してもよい。
【０１２８】
さらに、ｐ−ｉ−ｎ接合型の活性層を作製する場合、例えば、ｐ型半導体材料を含む層（ｐ層）と、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料とを含む層（ｉ層）と、ｎ型半導体材料を含む層（ｎ層）とを順に積層すればよい。ここで、ｐ型半導体材料を含む層（ｐ層）を先に成膜してもよいし、ｎ型半導体材料を含む層（ｎ層）を先に成膜してもよい。
【０１２９】
このように形成される活性層の平均膜厚は、１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、コスト等の観点から、２０００ｎｍ以下であることが好ましく、１０００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。層厚を厚くすることにより、膜の均一性が高まる傾向がある。また、層厚を薄くすることで透過率が向上し、直列抵抗が低下する傾向がある。
【０１３０】
ところで、ｐ型半導体材料として溶媒に対する溶解度が低い化合物を用いる場合、ｐ型半導体材料を含む溶液を塗布することによりｐ型半導体材料を含む層を形成することは容易ではない場合がある。このような場合、ｐ型半導体材料の前駆体となる化合物を含む層を形成し、その後、前駆体をｐ型半導体材料へと変換することにより、ｐ型半導体材料を含む層を形成することができる。例えば変換には、熱転換反応、光転換反応、等を用いることができる。前駆体化合物が溶媒に対する溶解度が高い場合、すなわち溶解性前駆体である（例えば、クロロベンゼンとクロロホルムとの重量比２：１の混合溶媒に０．１重量％以上溶解する）場合、前駆体化合物を含む層は塗布法により形成することができる。
【０１３１】
例えば、ｐ型半導体材料として前述のベンゾポルフィリン化合物（Ｂ１）又は（Ｂ２）を用いる場合、下記一般式（Ｂ３）又は（Ｂ４）で表されるビシクロベンゾポルフィリン化合物をベンゾポルフィリン化合物の前駆体として用いることができる。
【０１３２】
【化３−６】
2013187329.tif 000022
【０１３３】
上記式（Ｂ３）及び（Ｂ４）において、Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂ、Ｚ４ａ、Ｚ４ｂ、Ｒ３１〜Ｒ３４、及びＭは、それぞれ式（Ｂ１）及び（Ｂ２）と同様の基を意味する。式（Ｂ３）及び（Ｂ４）において、Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ独立して、１価の原子又は原子団を表す。また式（Ｂ３）及び（Ｂ４）において、Ｙ１〜Ｙ４はそれぞれ４個ずつ存在するが、Ｙ１同士、Ｙ２同士、Ｙ３同士及びＹ４同士はそれぞれ同じでも、互いに異なっていてもよい。
【０１３４】
式（Ｂ３）及び（Ｂ４）におけるＹ１〜Ｙ４の例を挙げると、原子としては水素原子、ハロゲン原子等が挙げられ、原子団としては水酸基、１価の有機基等が挙げられる。Ｙ１〜Ｙ４が表しうる１価の有機基としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリールチオ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリールスルホニル基、シアノ基、アシル基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいジアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジアラルキルアミノ基、置換基を有していてもよいα−ハロアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族基、等が挙げられる。
【０１３５】
すなわち、比較的溶媒に対する溶解度が高いことが多いビシクロベンゾポルフィリン化合物を塗布することにより、ビシクロベンゾポルフィリン化合物を含有する層を作製する。このビシクロベンゾポルフィリン化合物は平面構造でないため、溶媒への溶解性が比較的高くかつ結晶化もしにくい。このため、ビシクロベンゾポルフィリン化合物を含む溶液を塗布することにより、アモルファス又はアモルファスに近い良好な層を得ることができる。この層を加熱処理して脱エチレン反応を起こすことにより、平面性の高いベンゾポルフィリン化合物を含む層を得ることができる。
【０１３６】
例えば、ベンゾポルフィリン化合物（ＢＰ−１）は、下式に示すように、対応するビシクロベンゾポルフィリン化合物（ＣＰ−１）を変換することにより得られる。
【化３−７】
2013187329.tif 000023
【０１３７】
上記の反応は１００℃以上、好ましくは１５０℃以上に加熱することにより定量的に進行しうる。また、ビシクロベンゾポルフィリン化合物から脱離する化合物がエチレン分子であるため、系内に残りにくく、かつ毒性及び安全性の面でも特に問題はない。このため、上記のような反応を用いてベンゾポルフィリン化合物を含む層を得ることが好ましい。
【０１３８】
ｐ型半導体材料を含む層（ｐ層）を作製する際には、ｐ型半導体材料の前駆体を含む溶液を塗布することによりｐ型半導体材料の前駆体を含む層を作製した後に、ｐ型半導体材料の前駆体をｐ型半導体材料へと変換すればよい。また、ｐ型半導体材料とｎ型半導体材料とを含む層（ｉ層）を作製する際には、ｐ型半導体材料の前駆体とｎ型半導体材料とを含む溶液を塗布することにより、ｐ型半導体材料の前駆体とｎ型半導体材料とを含む層を作製した後に、ｐ型半導体材料の前駆体をｐ型半導体材料へと変換すればよい。同様に、ｎ型半導体材料の前駆体からの変換反応によってｎ型半導体材料を得てもよい。
【０１３９】
［２．３  電極（１２０，１６０）］
電極１２０，１６０は導電性を有する任意の材料により形成することが可能である。電極１２０，１６０の材料の例を挙げると、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属あるいはそれらの合金；酸化インジウムや酸化錫等の金属酸化物、あるいはこれらの合金（ＩＴＯ）；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子；前記導電性高分子に、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＦｅＣｌ３等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子等のドーパントを含有させたもの；金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分散した導電性の複合材料、等が挙げられる。
【０１４０】
なかでも、アノード（正孔を捕集する電極）１２０には、Ａｕ、ＩＴＯ等の高い仕事関数を有する材料を用いることが好ましい。一方、カソード（電子を捕集する電極）１６０には、Ａｌのような低い仕事関数を有する材料を用いることが好ましい。このように仕事関数を最適化することにより、光吸収により生じた正孔及び電子を良好に捕集することができる。
【０１４１】
一対の電極１２０，１６０のうち、少なくとも受光面側の電極は、発電のために光透過性を有していることが好ましい。但し、発電層の面積に比べて電極の面積が小さい等、電極が透明でなくても発電性能に著しく悪影響を与えない場合は必ずしも透明でなくてもよい。透明な電極の材料を挙げると、例えば、ＩＴＯ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の酸化物；金属薄膜等が挙げられる。また、この際、光の透過率の具体的範囲に制限は無いが、光学界面での部分反射によるロスを除いて８０％以上であることが好ましい。透過率が高くすることにより、太陽電池素子の発電効率を高くすることができる。
【０１４２】
なお、電極１２０，１６０のそれぞれは、１種の材料により構成されてもよく、任意の組み合わせ比率の任意の２種以上の材料で構成されてもよい。電極１２０，１６０の形成方法に制限はない。例えば、真空蒸着又はスパッタ等のドライプロセスにより形成することができる。また、例えば、導電性インク等を用いたウェットプロセスにより形成することもできる。この際、導電性インクとしては任意のものを使用することができ、例えば、導電性高分子又は金属粒子分散液等を用いることができる。
【０１４３】
さらに、電極１２０，１６０の少なくとも一方が、２層以上の層からなる積層構造であってもよい。また、電極１２０，１６０の少なくとも一方は、表面処理により、電気特性やぬれ特性等の特性が改良されていてもよい。
【０１４４】
［２．４  基板（１１０）］
本実施形態に係る光電変換素子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、若しくは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、若しくはエポキシ樹脂等の有機材料；紙若しくは合成紙等の紙材料；ステンレス、チタン、若しくは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等が挙げられる。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。
【０１４５】
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、なかでも２０μｍ以上、また、通常２０ｍｍ以下、なかでも１０ｍｍ以下に形成することが好ましい。基板が薄すぎると光電変換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。
【０１４６】
［２．５  光電変換素子の性能評価］
本発明に係る光電変換素子は、以下のような性能を有することが好ましい。すなわち、下記に示す加速試験を行った際に、試験後の光電変換特性が十分に高いことが好ましい。
【０１４７】
評価方法：加速試験は、環境試験機（例えば、エスペック社製ＳＨ−２４１）中の高温高湿環境に薄膜太陽電池を置くことにより行うことができる。高温高湿環境としては、４０℃９０％ＲＨもしくは８５℃８５％ＲＨを用いることができる。試験期間は、適宜選択することができるが、２４時間以上は試験を行うことが好ましい。光電変換特性は、ソーラシュミレーターを用い、ＡＭ１．５Ｇ条件の光を照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２で薄膜太陽電池に対して照射し、電流・電圧特性の測定を測定することにより調べることができる。かかる測定から得られる電流・電圧曲線から、エネルギー変換効率（ＰＣＥ）、短絡電流、開放電圧、ＦＦ（フィルファクター）、直列抵抗、及びシャント抵抗等を求めることができる。
【０１４８】
光電変換特性の加速試験前後での比較には、例えば下式、
ＰＣＥ変化率＝（加速試験後のＰＣＥ）／（加速試験前のＰＣＥ）
に従って定義されるエネルギー変換効率（ＰＣＥ）変化率を用いることができる。
【０１４９】
本発明に係る薄膜太陽電池のエネルギー変換効率（ＰＣＥ）変化率は、０．７０以上であることが好ましく、さらに好ましくは０．８０以上であり、より好ましくは０．９０以上である。上のように定義されるＰＣＥ変化率の数値が大きいことは耐候性が高いことを意味するから、ＰＣＥ変化率の数値を大きくすることにより、薄膜太陽電池の寿命を延ばすことができる。
【０１５０】
＜３．太陽電池＞
本実施形態に係る光電変換素子１０７は、太陽電池、なかでも薄膜太陽電池の太陽電池素子として使用されることが好ましい。図２は本発明の一実施形態としての薄膜太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。図２に示すように、本実施形態の薄膜太陽電池１４は、耐候性保護フィルム１と、紫外線カットフィルム２と、ガスバリアフィルム３と、ゲッター材フィルム４と、封止材５と、太陽電池素子６と、封止材７と、ゲッター材フィルム８と、ガスバリアフィルム９と、バックシート１０とをこの順に備える。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等の防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム８及び／又はガスバリアフィルム９を用いなくてもよい。
【０１５１】
［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。耐候性保護フィルム１で太陽電池素子６を覆うことにより、太陽電池素子６等を天候変化等から保護し、発電能力を高く維持するようにしている。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／又は機械強度等の、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。
【０１５２】
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、上限に制限はない。
【０１５３】
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３５０℃以下である。
【０１５４】
耐候性保護フィルム１を構成する材料は、天候変化から太陽電池素子６を保護することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリル系樹脂、各種ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、シリコーン系樹脂又はポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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２００μｍ以下である。
【０１５７】
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、コロナ処理及び／又はプラズマ処理等の表面処理を行なってもよい。
【０１５８】
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。
【０１５９】
［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。紫外線カットフィルム２を薄膜太陽電池１４の受光部分に設け、紫外線カットフィルム２で太陽電池素子６の受光面６ａを覆うことにより、太陽電池素子６及び必要に応じてガスバリアフィルム３、９等を紫外線から保護し、発電能力を高く維持することができるようになっている。
【０１６０】
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、下限に制限はない。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、上限に制限はない。
【０１６１】
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３５０℃以下である。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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、ウレタン系又は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等が挙げられる。また、紫外線吸収剤を樹脂中に分散あるいは溶解させたものの層（以下、適宜「紫外線吸収層」という）を基材フィルム上に形成したフィルムを用いてもよい。
【０１６４】
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、又はシアノアクリレート系のもの等を用いることができる。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。
【０１６５】
上述のように、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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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製）等が挙げられる。
【０１６８】
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。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２００μｍ以下である。
【０１６９】
紫外線カットフィルム２は、太陽電池素子６の受光面６ａの少なくとも一部を覆う位置に設ければよいが、好ましくは太陽電池素子６の受光面６ａの全てを覆う位置に設ける。ただし、太陽電池素子６の受光面６ａを覆う位置以外の位置にも紫外線カットフィルム２が設けられていてもよい。
【０１７０】
［３．３  ガスバリアフィルム（３）］
【０１７１】
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。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。
【０１７２】
ガスバリアフィルム３に要求される防湿能力の程度は、太陽電池素子６の種類等に応じて様々である。例えば、太陽電池素子６が有機太陽電池素子である場合には、単位面積（１ｍ２）あたりの１日あたりの水蒸気透過率が、通常１×１０−１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましく、下限に制限はない。
【０１７３】
ガスバリアフィルム３に要求される酸素透過性の程度は、太陽電池素子６の種類等に応じて様々である。例えば、太陽電池素子６が有機太陽電池素子である場合には、単位面積（１ｍ２）あたりの１日あたりの酸素透過率が、通常１×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが好ましく、下限に制限はない。
【０１７４】
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）の透過率は、通常６０％以上であり、上限に制限はない。
【０１７５】
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３５０℃以下である。
【０１７６】
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。
【０１７７】
なかでも好適なガスバリアフィルム３としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）或いはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の基材フィルムにＳｉＯｘを真空蒸着したフィルム等が挙げられる。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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２００μｍ以下である。
【０１８０】
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。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等の防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム８及び／又はガスバリアフィルム９を用いなくてもよい。
【０１８１】
［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／又は酸素を吸収するフィルムである。ゲッター材フィルム４で太陽電池素子６を覆うことにより、太陽電池素子６等を水分及び／又は酸素から保護し、発電能力を高く維持するようにしている。ここで、ゲッター材フィルム４は前記のようなガスバリアフィルム３とは異なり、水分の透過を妨げるものではなく、水分を吸収するものである。水分を吸収するフィルムを用いることにより、ガスバリアフィルム３等で太陽電池素子６を被覆した場合に、ガスバリアフィルム３及び９で形成される空間に僅かに浸入する水分をゲッター材フィルム４が捕捉して水分による太陽電池素子６への影響を排除できる。
【０１８２】
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以上であり、上限に制限は無いが、通常１０ｍｇ／ｃｍ２以下である。
【０１８３】
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及び９等で太陽電池素子６を被覆した場合に、ガスバリアフィルム３及び９で形成される空間に僅かに浸入する酸素をゲッター材フィルム４が捕捉して酸素による太陽電池素子６への影響を排除できる。
【０１８４】
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％以上であり、上限に制限はない。
【０１８５】
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３５０℃以下である。
【０１８６】
ゲッター材フィルム４を構成する材料は、水分及び／又は酸素を吸収することができるものであれば任意である。その材料の例を挙げると、水分を吸収する物質としてアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の酸化物；アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物；シリカゲル、ゼオライト系化合物、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム又は硫酸ニッケル等の硫酸塩；アルミニウム金属錯体又はアルミニウムオキサイドオクチレート等の有機金属化合物等が挙げられる。具体的には、アルカリ土類金属としては、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａ等が挙げられる。アルカリ土類金属の酸化物としては、ＣａＯ、ＳｒＯ又はＢａＯ等が挙げられる。その他にＺｒ−Ａｌ−ＢａＯやアルミニウム金属錯体等も挙げられる。具体的な商品名を挙げると、例えば、ＯｌｅＤｒｙ（双葉電子社製）等が挙げられる。
【０１８７】
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、酸化マグネシウム又は酸化鉄等が挙げられる。またＦｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、及びこれら金属の硫酸塩・塩化物塩・硝酸塩等の無機塩も挙げられる。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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２００μｍ以下である。
【０１９０】
ゲッター材フィルム４は、ガスバリアフィルム３及び９で形成される空間内であればその形成位置に制限は無いが、太陽電池素子６の正面（受光面側の面。図２では下側の面）及び背面（受光面とは反対側の面。図２では上側の面）を覆うことが好ましい。薄膜太陽電池１４においてはその正面及び背面が他の面よりも大面積に形成されることが多いため、これらの面を介して水分及び酸素が浸入する傾向があるからである。この観点から、ゲッター材フィルム４はガスバリアフィルム３と太陽電池素子６との間に設けることが好ましい。本実施形態ではゲッター材フィルム４が太陽電池素子６の正面を覆い、後述するゲッター材フィルム８が太陽電池素子６の背面を覆い、ゲッター材フィルム４、８がそれぞれ太陽電池素子６とガスバリアフィルム３、９との間に位置するようになっている。なお、後述するバックシート１０としてアルミ箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着したシート等防水性の高いシートを用いる場合は、用途によりゲッター材フィルム８及び／又はガスバリアフィルム９を用いなくてもよい。
【０１９１】
［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。
【０１９２】
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やバックシート１０の強度とも関係することになり一概には規定しにくいが、薄膜太陽電池１４全体が良好な曲げ加工性を有し、折り曲げ部分の剥離を生じないような強度を有するのが望ましい。
【０１９３】
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％以上であり、上限に制限はない。
【０１９４】
封止材５の厚みは特に規定されないが、通常２μｍ以上通常７００μｍ以下である。
【０１９５】
封止材５の基板に対するＴ型剥離接着強さは通常１Ｎ／インチ以上通常２０００Ｎ／インチ以下である。Ｔ型剥離接着強さが１Ｎ／インチ以上であることは、モジュールの長期耐久性を確保できる点で好ましい。Ｔ型剥離接着強さが２０００Ｎ／インチ以下であることは、太陽電池モジュールを廃棄する際に、基材やバリアフィルムと接着材を分別して廃棄できる点で好ましい。Ｔ型剥離接着強さはＪＩＳ  Ｋ６８５４に準拠する方法により測定する。
【０１９６】
封止材５の構成材料としては、上記特性を有する限り特段の制限はないが、有機・無機の太陽電池の封止、有機・無機のＬＥＤ素子の封止、又は電子回路基板の封止等に一般的に用いられている封止用材料を用いる事ができる。
【０１９７】
具体的には、熱硬化性樹脂組成物又は熱可塑性樹脂組成物及び活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が挙げられる。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物とは例えば、紫外線、可視光、電子線等で硬化する樹脂のことである。より具体的には、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂組成物、炭化水素系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、アクリル系樹脂組成物、ウレタン系樹脂組成物、又はシリコーン系樹脂組成物等が挙げられ、それぞれの高分子の主鎖、分岐鎖、末端の化学修飾、分子量の調整、添加剤等によって、熱硬化性、熱可塑性及び活性エネルギー線硬化性等の特性が発現する。
【０１９８】
また、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３５０℃以下である。
【０１９９】
封止材５中の封止材用構成材料の密度は、０．８０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、上限に制限はない。なお、密度の測定と評価は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２に準拠する方法によって実施することができる。
【０２００】
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。
【０２０１】
［３．６  太陽電池素子（６）］
太陽電池素子６は、前述の光電変換素子（例えば光電変換素子１０７）と同様である。太陽電池素子６は、１個の薄膜太陽電池１４につき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ていることが多い。
【０２０２】
太陽電池素子６を複数設ける場合、通常は、太陽電池素子６同士は電気的に接続され、接続された一群の太陽電池素子６から生じた電気を端子（図示せず）から取り出すようになっていて、この際、電圧を高めるために、通常太陽電池素子は直列に接続される。このように太陽電池素子６同士を接続する場合には、太陽電池素子６間の距離は小さいことが好ましく、ひいては、太陽電池素子６と太陽電池素子６との間の隙間は狭いことが好ましい。太陽電池素子６の受光面積を広くして受光量を増加させ、薄膜太陽電池１４の発電量を増加させるためである。
【０２０３】
［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７と同様のものを同様に用いることができる。また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
【０２０４】
［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よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
【０２０５】
［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９と同様のものを同様に必要に応じて用いることができる。また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
【０２０６】
［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。また、太陽電池素子６よりも背面側の構成部材は必ずしも可視光を透過させる必要が無いため、可視光を透過させないものを用いることもできる。
【０２０７】
［３．１１  寸法等］
本実施形態の薄膜太陽電池１４は、通常、膜状の薄い部材である。このように膜状の部材として薄膜太陽電池１４を形成することにより、薄膜太陽電池１４を建材、自動車又はインテリア等に容易に設置できるようになっている。薄膜太陽電池１４は、軽く、割れにくく、従って安全性の高い太陽電池が得られ、また曲面にも適用可能であるため更に多くの用途に使用しうる。薄くて軽いため輸送や保管等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。薄膜太陽電池１４の具体的な寸法に制限は無いが、その厚みは、通常３００μｍ以上３０００μｍ以下である。
【０２０８】
［３．１２  製造方法］
本実施形態の薄膜太陽電池１４の製造方法に制限は無いが、例えば、図２の形態の太陽電池製造方法としては、図２に示される積層体を作成した後に、ラミネート封止工程を行う方法が挙げられる。本発明の太陽電池素子は、耐熱性に優れるため、ラミネート封止工程による劣化が低減される点で好ましい。
【０２０９】
図２に示される積層体作成は周知の技術を用いて行うことができる。ラミネート封止工程の方法は、本発明の効果を損なわなければ特に制限はないが、例えば、ウェットラミネート、ドライラミネート、ホットメルトラミネート、押出しラミネート、共押出成型ラミネート、押出コーティング、光硬化接着剤によるラミネート、又はサーマルラミネート等が挙げられる。なかでも有機ＥＬデバイス封止で実績のある光硬化接着剤によるラミネート法、太陽電池で実績のあるホットメルトラミネート、又はサーマルラミネートが好ましく、さらに、ホットメルトラミネート又はサーマルラミネートがシート状の封止材を使用できる点でより好ましい。
【０２１０】
ラミネート封止工程の加熱温度は通常１３０℃以上、好ましくは１４０℃以上であり、通常１８０℃以下、好ましくは１７０℃以下である。ラミネート封止工程の加熱時間は通常１０分以上、好ましくは２０分以上であり、通常１００分以下、好ましくは９０分以下である。ラミネート封止工程の圧力は通常０．００１ＭＰａ以上、好ましくは０．０１ＭＰａ以上であり、通常０．２ＭＰａ以下、好ましくは０．１ＭＰａ以下である。圧力をこの範囲とすることで封止を確実に行い、かつ、端部からの封止材５、７がはみ出しや過加圧による膜厚低減を抑え、寸法安定性を確保しうる。なお、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も上記と同様にして、製造することができる。
【０２１１】
［３．１３  用途］
本発明の太陽電池、特には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。本発明の薄膜太陽電池を適用する分野の例を挙げると、建材用太陽電池、自動車用太陽電池、インテリア用太陽電池、鉄道用太陽電池、船舶用太陽電池、飛行機用太陽電池、宇宙機用太陽電池、家電用太陽電池、携帯電話用太陽電池又は玩具用太陽電池等である。
【０２１２】
本発明の太陽電池、特に、薄膜太陽電池はそのまま用いても、基材上に太陽電池を設置して太陽電池モジュールとして用いてもよい。例えば、図３に模式的に示すように、基材１２上に薄膜太陽電池１４を備えた太陽電池モジュール１３を用意し、これを使用場所に設置して用いればよい。具体例を挙げると、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。
【０２１３】
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、若しくは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、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、若しくはポリノルボルネン等の有機材料；紙又は合成紙等の紙材料；ステンレス、チタン、若しくはアルミニウム等の金属；又は、ステンレス、チタン、若しくは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若しくはラミネートしたもの等の複合材料；等が挙げられる。
【０２１４】
なお、基材の材料は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、これら有機材料あるいは紙材料に炭素繊維を含ませ、機械的強度を補強させてもよい。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）等が挙げられる。
【０２１５】
基材１２の形状に制限はないが、通常は板材を使用する。また、基材１２の材料、寸法等は、その使用環境に応じて任意に設定すればよい。この太陽電池パネルは、建物の外壁等に設置することができる。
【実施例】
【０２１６】
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【０２１７】
＜合成例＞
［合成例１：ｍ−ＨＰＩＰＯの合成］
（１−１  化合物Ｅ２の合成）
【化４−１】
2013187329.tif 000024
【０２１８】
リチウム粒（和光純薬工業社製，０．５８ｇ，８３ｍｍｏｌ）をジエチルエーテル（関東化学社製，７０ｍＬ）に懸濁した液を、ブロモベンゼン（東京化成工業社製，８．７ｍＬ，８３ｍｍｏｌ）のジエチルエーテル（４０ｍＬ）溶液に、０℃で滴下した。その後、約１時間、室温で攪拌することで、フェニルリチウム溶液を調製した。次に、−７８℃で、１，５−ビス（メトキシカルボニル）−２，４−ビス（フェニルエチニル）ベンゼン（化合物Ｅ１，６．５１ｇ，１６．５ｍｍｏｌ）のジエチルエーテル（５０ｍＬ）溶液に、得られたフェニルリチウム溶液を加えた後に、−７８℃の状態のままで、２時間攪拌した。−７８℃で、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えてから、エバポレーターでジエチルエーテルを留去した。クロロホルム（和光純薬工業社製）に溶解してから、クロロホルム層と水層との分離を、分液漏斗を用いて行った。クロロホルム層を硫酸マグネシウム（関東化学社製）で乾燥させてから、エバポレーターでクロロホルムを留去した。その後、溶媒としてジクロロメタン（和光純薬工業社製）／メタノール（関東化学社製）を用いて再結晶することにより、１，５−ビス（ジフェニルヒドロキシメチル）−２，４−ビス（フェニルエチニル）ベンゼン（化合物Ｅ２，８．８１ｇ，１３．７ｍｍｏｌ）を白色固体として得た（収率８３％）。
【０２１９】
１，５−ビス（ジフェニルヒドロキシメチル）−２，４−ビス（フェニルエチニル）ベンゼン（化合物Ｅ２）：１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ４．８２（ｓ，２Ｈ），６．１２（ｓ，１Ｈ），７．０７（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．７Ｈｚ，４Ｈ），７．１０−７．１４（ｍ，８Ｈ），７．１７−７．２０（ｍ，１２Ｈ），７．２３−７．３５（ｍ，６Ｈ），７．８４（ｓ，１Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，１２６ＭＨｚ）：δ８２．４６（ｓ），８７．１５（ｓ），９８．１４（ｓ），１２０．８５（ｓ），１２１．８２（ｓ），１２７．２０（ｄ），１２７．５６（ｄ），１２７．８８（ｄ），１２８．２８（ｄ），１２８．９３（ｄ），１３１．１２（ｄ），１３１．３９（ｄ），１３８．８７（ｄ），１４５．３８（ｓ），１４８．６６（ｓ）；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４８Ｈ３４Ｏ２：６４２．２５５９，ｆｏｕｎｄ：６４２．２５４１．
【０２２０】
（１−２  化合物Ｅ３の合成）
【化５−２】
2013187329.tif 000025
【０２２１】
化合物Ｅ２（０．５０ｇ，０．７８ｍｍｏｌ）のメタノール（関東化学社製，１０ｍＬ）懸濁液に、硝酸アンモニウムセリウム（ＩＶ）（ＣＡＮ，東京化成工業社製，０．１７ｇ，０．３１ｍｍｏｌ，４０ｍｏｌ％）を加えて、２０時間加熱還流を行った。その後、０℃に冷やしてから、沈殿物を取り出し、取り出した沈殿物をメタノールで懸洗することにより、１，５−ビス（ジフェニルメトキシメチル）−２，４−ビス（フェニルエチニル）ベンゼン（化合物Ｅ３，０．５０ｇ，０．７５ｍｍｏｌ）を得た（収率９６％）。
【０２２２】
１，５−ビス（ジフェニルメトキシメチル）−２，４−ビス（フェニルエチニル）ベンゼン（化合物Ｅ３）：１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ３．０４（ｓ，６Ｈ），６．９９（ｄｄ，Ｊ＝７．７，２．０Ｈｚ，４Ｈ），７．２０−７．２６（ｍ，１０Ｈ），７．３０（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，８Ｈ），７．５６（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，８Ｈ），７．６７（ｓ，１Ｈ），８．３５（ｓ，１Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ５２．２２（ｑ），８７．２６（ｓ），８９．２１（ｓ），９６．７５（ｓ），１２１．５２（ｓ），１２３．３０（ｓ），１２７．０９（ｄ），１２７．５６（ｄ），１２８．０３（ｄ），１２８．６７（ｄ），１２９．１３（ｄ），１３１．３５（ｄ），１４１．０３（ｄ），１４２．０３（ｓ），１４４．６６（ｓ）(One signal corresponding to the CH carbon in the aromatic region was not observed due to overlapping.)；Ａｎａｌ．Ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ５０Ｈ３８Ｏ２：Ｃ，８９．５２；Ｈ，５．７１．  Ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８９．２６，Ｈ，５．８７．
【０２２３】
（１−３  化合物Ｅ４の合成）
【化５−３】
2013187329.tif 000026
【０２２４】
リチウム粒（和光純薬工業社製，５３ｍｇ，２２．０ｍｍｏｌ）とナフタレン（東京化成工業社製，２．３５ｇ，１８．３ｍｍｏｌ）とをテトラヒドロフラン（和光純薬工業社製，４０ｍＬ）に加え、アルゴン雰囲気下、室温で６時間攪拌することにより、ナフタレンリチウム溶液を調製した。次に、調製したナフタレンリチウム溶液を、化合物Ｅ３（３．０７ｇ，４．５７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（４０ｍＬ）溶液に室温で加えてから、３０分間攪拌した。その後、−７８℃に冷却してから、クロロジフェニルホスフィン（東京化成工業社製，２．４６ｍＬ，１３．７ｍｍｏｌ）を加え、室温で１０時間攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えてから、エバポレーターでテトラヒドロフランを留去した。析出物を濾過してから、少量のテトラヒドロフラン、水、メタノール（関東化学社製）、ヘキサン（関東化学社製）の順で洗浄することで、（２，３，３，５，５，６−ヘキサフェニル−３，５−ジヒドロ−ｓ−インダセン−１，７−ジイル）ビスフェニルホスフィン（化合物Ｅ４，２．４９ｇ，２．５４ｍｍｏｌ）を白色固体として得た（収率５６％）。
【０２２５】
（２，３，３，５，５，６−ヘキサフェニル−３，５−ジヒドロ−ｓ−インダセン−１，７−ジイル）ビスフェニルホスフィン（化合物Ｅ４）：１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ６．６４（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），６．７２（ｓ，１Ｈ），６．８６（ｓ，１Ｈ），６．９３（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），６．９９（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，８Ｈ），７．０５−７．１４（ｍ，３４Ｈ）；３１Ｐ  ＮＭＲ（１６２ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ２１．７６；ＬＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ  ９８０（Ｍ＋Ｈ），９８５（Ｍ＋Ｏ）．
【０２２６】
（１−４  化合物ｍ−ＨＰＩＰＯの合成）
【化５−４】
2013187329.tif 000027
【０２２７】
化合物Ｅ４（０．４６ｇ，０．４６ｍｍｏｌ）のクロロホルム（和光純薬工業社製，２０ｍＬ）溶液に、過酸化水素水（和光純薬工業社製，３０重量％，５ｍＬ）を加えて、室温で１０分間激しく攪拌した。水を加えてから分液漏斗でクロロホルム層を分離し、クロロホルム層を硫酸ナトリウム（関東化学社製）で乾燥した。クロロホルムを留去することで、（２，３，３，５，５，６−ヘキサフェニル−３，５−ジヒドロ−ｓ−インダセン−１，７−ジイル）ビスフェニルホスフィンオキシド（化合物ｍ−ＨＰＩＰＯ，０．４６ｇ，０．４６ｍｍｏｌ）を白色固体としてほぼ定量的に得た。
【０２２８】
（２，３，３，５，５，６−ヘキサフェニル−３，５−ジヒドロ−ｓ−インダセン−１，７−ジイル）ビスフェニルホスフィンオキシド（化合物ｍ−ＨＰＩＰＯ）：１Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ６．３８（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），６．６２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），６．７３（ｓ，１Ｈ），６．８１（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），６．９１（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，８Ｈ），７．０４（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，８Ｈ），７．１２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），７．２１（ｔｄ，Ｊ＝７．４，２．９Ｈｚ，８Ｈ），７．２９（ｔｄ，Ｊ＝７．４，１．４Ｈｚ，４Ｈ），７．４６−７．５２（ｍ，５Ｈ）；１３Ｃ  ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ７２．７６（ｄ，ＪＣＰ＝１１．９Ｈｚ），１２０．２９（ｓ），１２２．２７（ｓ），１２６．３９（ｓ），１２６．６８（ｓ），１２７．０８（ｓ），１２７．６０（ｓ），１２７．９４（ｄ，ＪＣＰ＝１３．１Ｈｚ），１２８．４６（ｓ），１２９．５８（ｓ），１３１．０３（ｂｒｓ），１３１．２２（ｄ，ＪＣＰ＝９．５Ｈｚ），１３２．５８（ｄ，ＪＣＰ＝１０５Ｈｚ），１３２．７４（ｄ，ＪＣＰ＝１００Ｈｚ），１３４．０５（ｄ，ＪＣＰ＝３．６Ｈｚ），１３９．８２（ｓ），１４０．６８（ｄ，ＪＣＰ＝１１．９Ｈｚ），１５０．９７（ｄ，ＪＣＰ＝９．５Ｈｚ），１６５．９０（ｄ，ＪＣＰ＝７．２Ｈｚ）；３１Ｐ  ＮＭＲ（２０２ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ２１．０５；ＬＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ  １０１１（Ｍ＋Ｈ＋）；Ａｎａｌ．Ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ７２Ｈ５２Ｏ２Ｐ２：Ｃ，８５．５３；Ｈ，５．１８．  Ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８５．６８，Ｈ，５．４１．
【０２２９】
［合成例２：化合物ＢＩＮＡＰＯの合成］
【化６−１】
2013187329.tif 000028
【０２３０】
ＢＩＮＡＰＯ（ラセミ体）の合成は、特開２０１１−１１９６４８号に記載の方法を参考にして行った。
【０２３１】
［合成例３：化合物ＰＯＭＸＰＯの合成］
【化６−２】
2013187329.tif 000029
【０２３２】
ＰＯＭＸＰＯの合成は、特開２０１１−１１９６４８号に記載の方法を参考にして行った。
【０２３３】
［合成例４：化合物ＣＰの合成］
【化６−３】
2013187329.tif 000030
【０２３４】
ポルフィリン化合物ＣＰ（１，４，８，１１，１５，１８，２２，２５−オクタヒドロ−１，４：８，１１：１５，１８：２２，２５−テトラエタノ−２９Ｈ，３１Ｈ−テトラベンゾ［ｂ，ｇ，ｌ，ｑ］ポルフィリン）の合成は、特開２００３−３０４０１４号に記載の方法を参考にして行った。
【０２３５】
［合成例５：化合物ＳＩＭＥＦ２の合成］
【化６−４】
2013187329.tif 000031
【０２３６】
フラーレン誘導体化合物ＳＩＭＥＦ２の合成は、特開２０１１−０９８９０６号に記載の方法を参考にして行った。
【０２３７】
［合成例６：化合物Ｃ６０（Ｉｎｄ）２の合成］
【化６−５】
2013187329.tif 000032
【０２３８】
フラーレン誘導体化合物Ｃ６０（Ｉｎｄ）２の合成は、国際公開第２００８／０１８９３１号の記載を参考にして行った。
【０２３９】
＜ＤＳＣ法によるガラス転移温度（Ｔｇ）及び融点（Ｔｍ）の測定＞
上述のように合成した化合物ｍ−ＨＰＩＰＯ、化合物ＢＩＮＡＰＯ、及び化合物ＰＯＸＭＰＯ、並びに化合物ＢＣＰ（同仁化学研究所社製）について、ガラス転移温度（Ｔｇ）及び融点（Ｔｍ）を測定した。
【化６−６】
2013187329.tif 000033
【０２４０】
具体的には、４ｍｇの試料をアルミニウム製試料容器に入れ、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の示差走査熱量計ＥＸＳＴＡＲ  ＤＳＣ６０２０を用いて、Ｎ２ガス５０ｍＬ／ｍｉｎ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件で測定を行った。結果を表１に示す。
【０２４１】
【表１】
2013187329.tif 000034
＜実施例：光電変換素子の作製及び評価＞
［実施例１］
インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜（１５５ｎｍ厚）を堆積したガラス基板を、界面活性剤を加えた超純水による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２４２】
洗浄後の基板上に、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／ポリスチレンスルフォネート水分散液（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）（ヘレウス社製  商品名「ＣＬＥＶＩＯＳＴＭ  ＰＶＰ  ＡＩ４０８３」）をスピンコートにより塗布した。その後、基板を１２０℃のホットプレート上で大気中１０分間加熱し、さらに１８０℃のホットプレート上で窒素中３分間加熱した。正孔取り出し層の膜厚は約３０ｎｍであった。
【０２４３】
次に、クロロホルム（和光純薬工業社製）／モノクロロベンゼン（関東化学社製）の１：２混合溶媒（重量比）に、合成例４で得られたポルフィリン化合物ＣＰを０．５重量％溶解した液を調製し、窒素雰囲気下で濾過した。正孔取り出し層上に、得られた濾液を窒素雰囲気下１５００ｒｐｍでスピンコートし、１８０℃で２０分間加熱した。加熱によって、化合物ＣＰはｐ型半導体材料であるテトラベンゾポルフィリン（化合物ＢＰ）へと変換される。こうして、正孔取り出し層上に、化合物ＢＰを含むｐ型半導体層（膜厚約２５ｎｍ）を形成した。
【化７−１】
2013187329.tif 000035
【０２４４】
クロロホルム／モノクロロベンゼンの１：１混合溶媒（重量比）に、０．６重量％のポルフィリン化合物ＣＰと、１．４重量％の合成例５で得られたフラーレン誘導体化合物ＳＩＭＥＦ２とを溶解した液を調製し、窒素雰囲気下で濾過した。ｐ型半導体層上に、得られた濾液を窒素雰囲気下１５００ｒｐｍでスピンコートし、１８０℃で２０分間加熱した。加熱によって、化合物ＣＰは化合物ＢＰへと変換される。こうして、ｐ型半導体層上に、テトラベンゾポルフィリン（化合物ＢＰ）とフラーレン誘導体化合物ＳＩＭＥＦ２とを含む混合物層（膜厚約１００ｎｍ）を形成した。
【０２４５】
合成例５で得られたフラーレン誘導体化合物ＳＩＭＥＦ２をトルエン（和光純薬工業社製）に１．２重量％溶解した液を調製し、窒素雰囲気下で濾過した。混合物層上に、得られた濾液を窒素雰囲気下、３０００ｒｐｍでスピンコートし、１２０℃で１０分間加熱した。こうして、混合物層上に、フラーレン誘導体化合物ＳＩＭＥＦ２を含むｎ型半導体層（膜厚約５０ｎｍ）を形成した。
【０２４６】
合成例１で得られた化合物ｍ−ＨＰＩＰＯをイソプロパノール（和光純薬工業社製）に室温で３０分間攪拌しながら溶解させ、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを０．３０重量％含むインクを調製した。ｎ型半導体層上に、窒素雰囲気下３０００ｒｐｍでこのしたインクをスピンコートし、８０℃で１０分間加熱した。こうして、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含む電子取り出し層（膜厚約１０ｎｍ）を形成した。
【０２４７】
さらに、電子取り出し層の上に真空蒸着によりアルミニウム電極（厚さ８０ｎｍ）を設けた後に、ホットプレートで１２０℃５分間加熱することによって、５ｍｍ角の光電変換素子を作製した。
【０２４８】
以上のように作製した光電変換素子について、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。本実施例において、光電変換素子の電流電圧特性の測定は以下のように行った。即ち、光電変換素子に４ｍｍ角のメタルマスクを付け、照射光源としてエアマス（ＡＭ）１．５Ｇ、放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２のソーラシミュレータを用い、ソースメーター２４００型（ケースレーインスツルメント社製）を用いて測定した。
【０２４９】
［比較例１］
実施例１において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、合成例２で得られた化合物ＢＩＮＡＰＯをイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＢＩＮＡＰＯを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを２０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２５０】
［比較例２］
実施例１において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、合成例３で得られた化合物ＰＯＭＸＰＯをイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＰＯＭＸＰＯを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを１０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約７ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２５１】
［比較例３］
実施例１において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、ＢＣＰ（同仁化学研究所社製）をイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＢＣＰを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを２０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２５２】
［比較例４］
実施例１において、電子取り出し層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２５３】
［実施例２］
インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜（１５５ｎｍ厚）を堆積したガラス基板を、界面活性剤を加えた超純水による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２５４】
洗浄後の基板上に、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／ポリスチレンスルフォネート水分散液（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）（ヘレウス社製  商品名「ＣＬＥＶＩＯＳＴＭ  ＰＶＰ  ＡＩ４０８３」）をスピンコートにより塗布した。その後、基板を１２０℃のホットプレート上で大気中１０分間加熱し、さらに１８０℃のホットプレート上で窒素中３分間加熱した。正孔取り出し層の膜厚は約３０ｎｍであった。
【０２５５】
レジオレギュラーポリ−３−ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ，Ｒｉｅｋｅ  Ｍｅｔａｌｓ社製）と、合成例６で得られた化合物Ｃ６０（Ｉｎｄ）２とを、重量比１：０．９５で、濃度が３．５重量％となるように、ｏ−キシレン（和光純薬工業社製）に溶解した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、８０℃で１時間、スターラーを用いて攪拌混合した。攪拌後の溶液を０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルターで濾過することにより、有機活性層塗布液を作製した。この有機活性層塗布液を、正孔取り出し層上に窒素雰囲気下でスピンコートすることにより、有機活性層（膜厚約２００ｎｍ）を形成した。
【０２５６】
合成例１で得られた化合物ｍ−ＨＰＩＰＯをイソプロパノール（和光純薬工業社製）に室温で３０分間攪拌しながら溶解させ、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを０．０５重量％含むインクを調製した。有機活性層上に、窒素雰囲気下２０００ｒｐｍでこのインクをスピンコートすることにより、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含む電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成した。
【０２５７】
さらに、電子取り出し層の上に真空蒸着によりアルミニウム電極（厚さ８０ｎｍ）を設けた後に、ホットプレートで１２０℃５分間加熱することによって、５ｍｍ角の光電変換素子を作製した。
【０２５８】
以上のように作製した光電変換素子について、実施例１と同様に電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２５９】
［比較例５］
実施例２において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、合成例２で得られた化合物ＢＩＮＡＰＯをイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＢＩＮＡＰＯを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを２０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例２と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２６０】
［比較例６］
実施例２において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、ＢＣＰ（同仁化学研究所社製）をイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＢＣＰを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを２０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例２と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２６１】
［比較例７］
実施例２において、電子取り出し層を形成しなかったこと以外は、実施例２と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２６２】
［実施例３］
インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜（１５５ｎｍ厚）を堆積したガラス基板を、界面活性剤を加えた超純水による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２６３】
洗浄後の基板上に、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／ポリスチレンスルフォネート水分散液（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）（ヘレウス社製  商品名「ＣＬＥＶＩＯＳＴＭ  ＰＶＰ  ＡＩ４０８３」）をスピンコートにより塗布した。その後、基板を１２０℃のホットプレート上で大気中１０分間加熱し、さらに１８０℃のホットプレート上で窒素中３分間加熱した。正孔取り出し層の膜厚は約３０ｎｍであった。
【０２６４】
ＰＢＤＴＴＴ−ＣＦ（１−Ｍａｔｅｒｉａｌ社製）と、１−（３−メトキシカルボニル）プロピル−１−フェニル（６，６）−Ｃ６０）（ＰＣＢＭ，フロンティアカーボン社製）とを、重量比１：１．５で、濃度が１．５重量％となるように、クロロベンゼン（アルドリッチ社製）に溶解した。さらに、０．２重量％の１，８−ジヨードオクタン（アルドリッチ社製）を添加剤として加えてから、窒素雰囲気下、８０℃で３時間、スターラーを用いて攪拌混合した。攪拌後の溶液を０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルターで濾過することにより、有機活性層塗布液を作製した。この有機活性層塗布液を、正孔取り出し層上に窒素雰囲気下でスピンコートすることにより、有機活性層（膜厚約１００ｎｍ）を形成した。
【化７−２】
2013187329.tif 000036
【０２６５】
合成例１で得られた化合物ｍ−ＨＰＩＰＯをイソプロパノール（和光純薬工業社製）に室温で３０分間攪拌しながら溶解させ、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを０．１０重量％含むインクを調製した。有機活性層上に、窒素雰囲気下１０００ｒｐｍでこのインクをスピンコートすることにより、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含む電子取り出し層（膜厚約８ｎｍ）を形成した。
【０２６６】
さらに、電子取り出し層の上に真空蒸着によりアルミニウム電極（厚さ８０ｎｍ）を設けた後に、ホットプレートで１００℃５分間加熱することによって、５ｍｍ角の光電変換素子を作製した。
【０２６７】
以上のように作製した光電変換素子について、実施例１と同様に電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２６８】
［比較例８］
実施例３において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、合成例２で得られた化合物ＢＩＮＡＰＯをイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＢＩＮＡＰＯを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを２０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例３と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２６９】
［比較例９］
実施例３において、化合物ｍ−ＨＰＩＰＯを含むインクの代わりに、ＢＣＰ（同仁化学研究所社製）をイソプロパノールに室温で３０分間攪拌しながら溶解させることによって調製した、化合物ＢＣＰを０．０５重量％含むインクを用いたことと、このインクを２０００ｒｐｍでスピンコートして電子取り出し層（膜厚約５ｎｍ）を形成したこと以外は、実施例３と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２７０】
［比較例１０］
実施例３において、電子取り出し層を形成しなかったこと以外は、実施例３と同様にして、５ｍｍ角の光電変換素子を作製し、電流電圧特性を測定した。電流電圧特性の測定結果を表２に示す。
【０２７１】
【表２】
2013187329.tif 000037
【０２７２】
表２に示されるように、様々なｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との組み合わせについて、本発明に係る光電変換素子材料（ｍ−ＨＰＩＰＯ）を含有するバッファ層を有する光電変換素子は、従来から知られている光電変換素子材料（ＢＩＮＡＰＯ又はＢＣＰ）を含有するバッファ層を有する光電変換素子と比べて、より高い光電変換効率及び開放電圧を示した。このように、本発明に係る光電変換素子材料は、より高い光電変換効率及び開放電圧を示す光電変換素子及び太陽電池を作製するために好適であることが確認された。
【符号の説明】
【０２７３】
１００  光電変換素子
１１０  基板
１２０  電極
１３０  バッファ層
１４０  活性層
１５０  バッファ層
１６０  電極
１  耐候性保護フィルム
２  紫外線カットフィルム
３，９  ガスバリアフィルム
４，８  ゲッター材フィルム
５，７  封止材
６  太陽電池素子
１０  バックシート
１１  シール材
１２  基材
１３  太陽電池モジュール
１４  薄膜太陽電池
【図１】
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【図２】
2013187329.tif 000043
【図３】
2013187329.tif 000044