JPS5816472A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPS5816472A JPS5816472A JP56114603A JP11460381A JPS5816472A JP S5816472 A JPS5816472 A JP S5816472A JP 56114603 A JP56114603 A JP 56114603A JP 11460381 A JP11460381 A JP 11460381A JP S5816472 A JPS5816472 A JP S5816472A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/93—Interconnections
- H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
- H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/652—Cyanine dyes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な光電変換装置に関する。さらに詳しくは
、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装
置に関する。
、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装
置に関する。
従来、充電変換装置としては、主としてシリコン半導体
の表面近くにｐ−ｎ接合をつくることにより見られる太
陽電池が考案され、実用化されている。しかし、これと
は別に、もつと安価な材料として色素が使用される色素
増感蓋の乾式太陽電池も考案されている。
の表面近くにｐ−ｎ接合をつくることにより見られる太
陽電池が考案され、実用化されている。しかし、これと
は別に、もつと安価な材料として色素が使用される色素
増感蓋の乾式太陽電池も考案されている。
このような色素増感型の乾式の光電変換装置とは、色素
と金属がシロットキー障壁でもって接し−または色素と
半導体がｐ−一接合で接している素子に光照射を行なう
と光起電力をうるという現象を利用しようとするもので
ある。その際、色素は概してｐｍ半導体として動作する
。この種の色素増感型の光電変換装置は光電変換効率と
いう点では単結晶シリコン半導体などを用いた太陽電池
に比べると劣っているが、前記したように色素が安価で
ある点を考慮すると、（Ａ）大面積化が容易であること
、（Ｂ）取りつけ、取りはずしが容易であること、（０
）プラスチックフィル＾上に素子を形成させることも可
能で、運搬が容易であることなどの利点があげられる。
と金属がシロットキー障壁でもって接し−または色素と
半導体がｐ−一接合で接している素子に光照射を行なう
と光起電力をうるという現象を利用しようとするもので
ある。その際、色素は概してｐｍ半導体として動作する
。この種の色素増感型の光電変換装置は光電変換効率と
いう点では単結晶シリコン半導体などを用いた太陽電池
に比べると劣っているが、前記したように色素が安価で
ある点を考慮すると、（Ａ）大面積化が容易であること
、（Ｂ）取りつけ、取りはずしが容易であること、（０
）プラスチックフィル＾上に素子を形成させることも可
能で、運搬が容易であることなどの利点があげられる。
しかしながら、現在考案されている色素増感型の乾式光
電変換装置では、それに用いられる色素化合物の性能が
重要な役割を占める。現在考案されている色素化合物と
しては、たとえばローダセンＢなどのキ望ンテン系、サ
フラニンＴなどの７エナジン系、チオニン、メチレンブ
ルーなどのフェノチアジン系およびメロシアニン系のも
のなどがあげられる〇 しかしこれら色素を光電変換装置用素子として用いるば
あい、実験室研究段階において、良好な光起電力かえら
れることがあっても、実際に使用環境のきびしい屋外に
曝露すると前記のいずれの色素を用いても短寿命の光電
変換装置しかえられず、とても実用化できるようなもの
ではない。すなわち前記のような低分子量の色素化合物
は長時間にわたって光、温度、湿度などの変化の激しい
場にさらされると、色素は容易に分解、変質型たは昇華
したりして短時間で光電変換装置としての機能が低下す
る。
電変換装置では、それに用いられる色素化合物の性能が
重要な役割を占める。現在考案されている色素化合物と
しては、たとえばローダセンＢなどのキ望ンテン系、サ
フラニンＴなどの７エナジン系、チオニン、メチレンブ
ルーなどのフェノチアジン系およびメロシアニン系のも
のなどがあげられる〇 しかしこれら色素を光電変換装置用素子として用いるば
あい、実験室研究段階において、良好な光起電力かえら
れることがあっても、実際に使用環境のきびしい屋外に
曝露すると前記のいずれの色素を用いても短寿命の光電
変換装置しかえられず、とても実用化できるようなもの
ではない。すなわち前記のような低分子量の色素化合物
は長時間にわたって光、温度、湿度などの変化の激しい
場にさらされると、色素は容易に分解、変質型たは昇華
したりして短時間で光電変換装置としての機能が低下す
る。
本発明者らは叙上の欠点を克服するべく鋭意研究を重ね
た結果、基板上の金属とオーミック接触により接してい
るｎ型半導体上にメロシアニン系色素高分子化合物層を
形成し、該化合物層上に金属層を形成してなり、前記半
導体電極に光照射することにより光電変換せしめる光電
変換装置を用いるときは、すぐれた光電変換効率を示し
、しかも耐候性にすぐれていることを見出し、本発明を
完成するにいたった。
た結果、基板上の金属とオーミック接触により接してい
るｎ型半導体上にメロシアニン系色素高分子化合物層を
形成し、該化合物層上に金属層を形成してなり、前記半
導体電極に光照射することにより光電変換せしめる光電
変換装置を用いるときは、すぐれた光電変換効率を示し
、しかも耐候性にすぐれていることを見出し、本発明を
完成するにいたった。
本発明における光電池は、光電変換効率にすぐれた特性
な示すために色素と半導体のｐ−ｎ接合を利用（たとえ
ば、Ｈ，Ｍｓｌｌｅｒら： Ｂ＠ｒ、Ｂｕｎ＊ｅｎｇｅ
ｓ Ｐｈｙｓｉｋ。
な示すために色素と半導体のｐ−ｎ接合を利用（たとえ
ば、Ｈ，Ｍｓｌｌｅｒら： Ｂ＠ｒ、Ｂｕｎ＊ｅｎｇｅ
ｓ Ｐｈｙｓｉｋ。
（ｍｂｓｍ、ｊ９ ＠ １６０ ＃ １９６５などを参
照）したものであり１色素も色素レーザー用、表示素子
用などとしても使用され、強い増感作用を示すメロシア
ニン系のものを用いることにより本発明の目的を達成し
たものである。
照）したものであり１色素も色素レーザー用、表示素子
用などとしても使用され、強い増感作用を示すメロシア
ニン系のものを用いることにより本発明の目的を達成し
たものである。
つぎに本発明の装置を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の光電変換装置の一例を示す断面図であ
る。第１図において、基板（１１上の金属（２）はｎｉ
ｌ半導体（３）とオーミック接触により接しており、メ
ロシアニン系色素高分子化合物層（４１はＡ蓋半導体（
３）とへテロｐ−ｎ接合している。さらにメロシアニン
系色素高分子化合物層（４）は対向電極としての金属【
５）と接している。そしてこの装置は第１図においては
下方より基板（１）、金属（２）、ｎ瓢半導体（３）を
通過してｎｉｌ半導体（３１およびメロシアニン系色素
・高分子化合物層（４）の接合面に光照射されることに
より、対向電極としての金属（５）および金属（２１か
らそれぞれ電力取出線（６）および（７）により電力を
取り出すことができるようになっている。なお矢印（８
）は光を示す。
る。第１図において、基板（１１上の金属（２）はｎｉ
ｌ半導体（３）とオーミック接触により接しており、メ
ロシアニン系色素高分子化合物層（４１はＡ蓋半導体（
３）とへテロｐ−ｎ接合している。さらにメロシアニン
系色素高分子化合物層（４）は対向電極としての金属【
５）と接している。そしてこの装置は第１図においては
下方より基板（１）、金属（２）、ｎ瓢半導体（３）を
通過してｎｉｌ半導体（３１およびメロシアニン系色素
・高分子化合物層（４）の接合面に光照射されることに
より、対向電極としての金属（５）および金属（２１か
らそれぞれ電力取出線（６）および（７）により電力を
取り出すことができるようになっている。なお矢印（８
）は光を示す。
この装置に使用される基板（１）は光の透過率にすぐれ
たちのて、軽量で高強度のものが望ましく、たとえば強
化ガラス、パイレックスなども含むガラス、石英板およ
び透明プラスチック、ゴムなどがあげられる。
たちのて、軽量で高強度のものが望ましく、たとえば強
化ガラス、パイレックスなども含むガラス、石英板およ
び透明プラスチック、ゴムなどがあげられる。
金属（２１は！Ｌ型半導体（３）とオーミック接触をと
るものであることが必要で、そのためには、（Ａ）接触
抵抗が低く、俤）半導体との付着力が強＜ 、（０）形
成が容易で再現性、信頼性にすぐれており、（Ｄ）ボン
ディングが容易であり、（ＩＣ） ｎ型半導体（３）よ
り仕事関数ｐ小さいことなどが必要である。また基板（
１）との密着性にすぐれていることも必要であり、さら
に前記したように光の透過性にもすぐれている必要があ
る。
るものであることが必要で、そのためには、（Ａ）接触
抵抗が低く、俤）半導体との付着力が強＜ 、（０）形
成が容易で再現性、信頼性にすぐれており、（Ｄ）ボン
ディングが容易であり、（ＩＣ） ｎ型半導体（３）よ
り仕事関数ｐ小さいことなどが必要である。また基板（
１）との密着性にすぐれていることも必要であり、さら
に前記したように光の透過性にもすぐれている必要があ
る。
以上のことから金属（２）の材料としてはｓ ）Ｌｌ
ｓ Ｍｇ ｓＯａ、 Ｔｉ、Ｖ、 Ｌｌ、Ｍｎｓ Ｚｎ
ｓ Ｇａ５８ｒ、 Ｚｒ、 ０６． Ｘｎ５ｓｂ％Ｂ＆
、Ｂｎ％ｐｂなどより選ばれる元素およびこれらの酸化
物が用いられ、その膜厚としては、面抵抗および光の透
過率を考慮すると２０〜１０００オンゲスト―−ムの範
囲が好ましい。膜の形成方法としては、半導体（３）上
に形成させることも考えられるが、基板（１１上に形成
させる方が半導体膜形成も考慮すると容易であり、その
ばあいには（＆）蒸着法、（ｂ）スパッタ法、（０）溶
媒キャスト法、（４）焼き付は法などが用いられる０ま
だ導電透明電極（たとえばネサガラスなど）や導電プラ
スチックフィルムなどをそのまま用いることもさしつか
えない。
ｓ Ｍｇ ｓＯａ、 Ｔｉ、Ｖ、 Ｌｌ、Ｍｎｓ Ｚｎ
ｓ Ｇａ５８ｒ、 Ｚｒ、 ０６． Ｘｎ５ｓｂ％Ｂ＆
、Ｂｎ％ｐｂなどより選ばれる元素およびこれらの酸化
物が用いられ、その膜厚としては、面抵抗および光の透
過率を考慮すると２０〜１０００オンゲスト―−ムの範
囲が好ましい。膜の形成方法としては、半導体（３）上
に形成させることも考えられるが、基板（１１上に形成
させる方が半導体膜形成も考慮すると容易であり、その
ばあいには（＆）蒸着法、（ｂ）スパッタ法、（０）溶
媒キャスト法、（４）焼き付は法などが用いられる０ま
だ導電透明電極（たとえばネサガラスなど）や導電プラ
スチックフィルムなどをそのまま用いることもさしつか
えない。
ｎ型半導体（３）は本質的にはｎｉｌでさえあれば何で
もよいが、好ましくはＺｎＯ１ｚｎ８、Ｅｎｓｅｓ Ｇ
ａＰなどのように禁止帯中が大きく、蒸着法またはスパ
ッタ法などで前記したように金属（２）上に膜形成の容
易に行ないうるものが好ましい。また、このばあいの膜
厚も膜強度および光の透過率を考慮すると２０〜１００
０オンダスト賞−ムの範囲が好ましい。
もよいが、好ましくはＺｎＯ１ｚｎ８、Ｅｎｓｅｓ Ｇ
ａＰなどのように禁止帯中が大きく、蒸着法またはスパ
ッタ法などで前記したように金属（２）上に膜形成の容
易に行ないうるものが好ましい。また、このばあいの膜
厚も膜強度および光の透過率を考慮すると２０〜１００
０オンダスト賞−ムの範囲が好ましい。
メソシアニン系色素高分子化合物層（４）についてはあ
とで詳述する。対向電極としての金属（５）は金属（２
）のばあいとけ逆に仕事関数の大きなものであることが
必要で、しかも化学的に安定なものである必要がある。
とで詳述する。対向電極としての金属（５）は金属（２
）のばあいとけ逆に仕事関数の大きなものであることが
必要で、しかも化学的に安定なものである必要がある。
これらの要件を満足する金属としては、たとえばムｕ％
Ａｇ、 Ｐｔ、■ｒ、 Ｗ、 ８ｎ、 Ｏｕ、ｌｉｉ、
０ｏ１１・、Ｏｒ、 Ｏなどがあげられる。Ｉ［形成は
前記と同様にメソシアニン系色素高分子化合物層（４）
に悪影響を及ぼさないような方法、たとえば蒸着法、ス
パッタ法などが用いられる。
Ａｇ、 Ｐｔ、■ｒ、 Ｗ、 ８ｎ、 Ｏｕ、ｌｉｉ、
０ｏ１１・、Ｏｒ、 Ｏなどがあげられる。Ｉ［形成は
前記と同様にメソシアニン系色素高分子化合物層（４）
に悪影響を及ぼさないような方法、たとえば蒸着法、ス
パッタ法などが用いられる。
本発明において用いるメロシアニン系色素高分子化合物
層（４）は、前記したように色素増感層光電変換装置用
としてすぐれた光電蛮換効率を示し、しかも耐環境性に
もすぐれたものである。膜形成は後述する化合瞼群を有
機溶媒に溶解させ、ｎｌ［半導体（３）上に溶媒キャス
ト法（スピンコード法なども含む）により塗布し、しか
るのちに重縮合反応を行ない、高分子量化するのがよい
。そのばあい膜厚は光電池の内部抵抗を大きくしないた
めに、１０〜５００オングストロームの範囲が好ましい
。
層（４）は、前記したように色素増感層光電変換装置用
としてすぐれた光電蛮換効率を示し、しかも耐環境性に
もすぐれたものである。膜形成は後述する化合瞼群を有
機溶媒に溶解させ、ｎｌ［半導体（３）上に溶媒キャス
ト法（スピンコード法なども含む）により塗布し、しか
るのちに重縮合反応を行ない、高分子量化するのがよい
。そのばあい膜厚は光電池の内部抵抗を大きくしないた
めに、１０〜５００オングストロームの範囲が好ましい
。
このような特性のメロシアニン系色素高分子化金物の好
ましい具体例を示すとつぎのとおりである。
ましい具体例を示すとつぎのとおりである。
すなわち一般式（１）：
（式中、Ｒ１は水素原子または炭素数１〜２０個のア髪
キル基、Ｒ２は水素原子またはＯＨ３，！ｌは１〜５の
整数を表わす）で示される骨格を有するもの。
キル基、Ｒ２は水素原子またはＯＨ３，！ｌは１〜５の
整数を表わす）で示される骨格を有するもの。
ここで一般式（１）において、メロシアニ２色素として
の安定性などを考慮すると、Ｒ１が水素原子または炭素
数１〜６個のアルキル基、ｌが１〜墨の範囲の整数のも
のが好ましい。また、一般式（１）で示される化合物の
骨格を有する高分子としては、たとえば一般式（１）と
−〇−または一■−などを介して結合した化合物の重縮
合物があげられる。
の安定性などを考慮すると、Ｒ１が水素原子または炭素
数１〜６個のアルキル基、ｌが１〜墨の範囲の整数のも
のが好ましい。また、一般式（１）で示される化合物の
骨格を有する高分子としては、たとえば一般式（１）と
−〇−または一■−などを介して結合した化合物の重縮
合物があげられる。
また、もしくは前記メロシアニン系色素高分子化合物が
、分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂と多価カルボン酸の無水物および一般式（■
）； ０１１ Ｈｊｉｊ 讐 １ （式中ｓ”１、”２およびｎは前記と同じ）で示される
化合物の共重合体であること。ここで本発明においてエ
ポキシ樹脂を用いたのは、（１）各分野で巾広く使用さ
れている一般的な材料であること、（１幻硬化物（高分
子量化後）の熱的、機械的および化学的緒特性がすぐれ
ていること、（ｌｉｉ）一般式（２）で示される末端カ
ルボン酸の化合物とエポキシ基との反応が容易であるこ
となどの理由による。また該二ｌキシ樹脂を多価カルボ
ン酸の無水物および一般式（Ｉ［）で示される化合物に
よって重合硬化させたものはさらに熱的に安定なものと
なる。
、分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂と多価カルボン酸の無水物および一般式（■
）； ０１１ Ｈｊｉｊ 讐 １ （式中ｓ”１、”２およびｎは前記と同じ）で示される
化合物の共重合体であること。ここで本発明においてエ
ポキシ樹脂を用いたのは、（１）各分野で巾広く使用さ
れている一般的な材料であること、（１幻硬化物（高分
子量化後）の熱的、機械的および化学的緒特性がすぐれ
ていること、（ｌｉｉ）一般式（２）で示される末端カ
ルボン酸の化合物とエポキシ基との反応が容易であるこ
となどの理由による。また該二ｌキシ樹脂を多価カルボ
ン酸の無水物および一般式（Ｉ［）で示される化合物に
よって重合硬化させたものはさらに熱的に安定なものと
なる。
前記分子中に少なくとも２個以上の二ｌキシ基を有する
エポキシ樹脂としては、たとえば２．２’−α（シーヒ
ドロキシフェニル）プリパン、２，２−ビス（４−ヒト
レキシー６．５−ジブロムフェニル）プロパン、１．１
．２．２−テトラキス（ｐ−ヒドリキシフェニル）エタ
ン、４，４−ジヒドロキシジフェニル、レゾルシン、カ
テコール、ヒドロキノンなどの芳香族フェノールのグリ
シジルエーテルならびにフェノールノボラック、クレゾ
ールノボラックなどのグリシジルエーテル、ビニルシク
ロヘキ七ンジエ〆キシドなどの脂環式エポキシ樹脂、ト
リグリシジルイソシアヌレ−）、５．５−ジメチルヒダ
ントインのＭ 、 Ｍ’−シダリシジル誘導体などの複
葉環式エポキシ樹脂などがあげられ、それらの１積重た
は２種以上が使用される。なおそのばあい分子中にエポ
キシ基な１個含有する工メキシ化合物を希釈剤として配
合することもさしつかえない。
エポキシ樹脂としては、たとえば２．２’−α（シーヒ
ドロキシフェニル）プリパン、２，２−ビス（４−ヒト
レキシー６．５−ジブロムフェニル）プロパン、１．１
．２．２−テトラキス（ｐ−ヒドリキシフェニル）エタ
ン、４，４−ジヒドロキシジフェニル、レゾルシン、カ
テコール、ヒドロキノンなどの芳香族フェノールのグリ
シジルエーテルならびにフェノールノボラック、クレゾ
ールノボラックなどのグリシジルエーテル、ビニルシク
ロヘキ七ンジエ〆キシドなどの脂環式エポキシ樹脂、ト
リグリシジルイソシアヌレ−）、５．５−ジメチルヒダ
ントインのＭ 、 Ｍ’−シダリシジル誘導体などの複
葉環式エポキシ樹脂などがあげられ、それらの１積重た
は２種以上が使用される。なおそのばあい分子中にエポ
キシ基な１個含有する工メキシ化合物を希釈剤として配
合することもさしつかえない。
イン酸、メチルナジック酸、メチルテトラヒト田７ｆｉ
ｙ ａ 、コへり酸、ドデセニルコハク酸、メチルコ
ハタ酸、シトラコン酸などの二塩基性酸無水物、無水ト
リメリット酸、無水ビｐメリッ、ト酸などの多塩基性酸
無水物などがあげられ、いずれも単独または混合して用
いることができる。そのばあい、ｔられる硬化物の架橋
密度を調節するために、−塩基性カルｌン酸無水物を配
合することも可能である。
ｙ ａ 、コへり酸、ドデセニルコハク酸、メチルコ
ハタ酸、シトラコン酸などの二塩基性酸無水物、無水ト
リメリット酸、無水ビｐメリッ、ト酸などの多塩基性酸
無水物などがあげられ、いずれも単独または混合して用
いることができる。そのばあい、ｔられる硬化物の架橋
密度を調節するために、−塩基性カルｌン酸無水物を配
合することも可能である。
これらの共重合方法は前記の化合物を所定量配合して有
機溶媒に溶解させ、被処理物に塗布後加熱するという一
般的なものでよい。そのばあい熱重合用触媒として、た
とえば第３級アミン類、第４級アンモニウム塩、金属キ
レート化合物などを併用してもよい。また、エポキシ樹
脂とカルボン酸の化合物（一般式（ＩＩ）で示される化
合物も含む）との配合割合は、好ましくは、工メキシ基
１篭ルに対してカルｌキシル基０．６〜１．０そルの範
囲である。この範囲以外では、硬化（重合）性がいちじ
るしく低下することがあり、好ましくない。多価カルボ
ン酸と一般式（Ｉｆ）で示される化合物との配合割合は
、多価カルボン酸のカルボキシル基１モルに対して、一
般式（ＩＦ）で示される化合物０．６〜６．０モルの範
囲が好ましく、５．０モルより多いと硬化物は充分に高
分子量化せず、膜強度が低下し、０．６モルより少ない
と光電変換効率が低下し、いずれも好ましくない。
機溶媒に溶解させ、被処理物に塗布後加熱するという一
般的なものでよい。そのばあい熱重合用触媒として、た
とえば第３級アミン類、第４級アンモニウム塩、金属キ
レート化合物などを併用してもよい。また、エポキシ樹
脂とカルボン酸の化合物（一般式（ＩＩ）で示される化
合物も含む）との配合割合は、好ましくは、工メキシ基
１篭ルに対してカルｌキシル基０．６〜１．０そルの範
囲である。この範囲以外では、硬化（重合）性がいちじ
るしく低下することがあり、好ましくない。多価カルボ
ン酸と一般式（Ｉｆ）で示される化合物との配合割合は
、多価カルボン酸のカルボキシル基１モルに対して、一
般式（ＩＦ）で示される化合物０．６〜６．０モルの範
囲が好ましく、５．０モルより多いと硬化物は充分に高
分子量化せず、膜強度が低下し、０．６モルより少ない
と光電変換効率が低下し、いずれも好ましくない。
また前記メロシアニン系色素高分子化合物が前記記載の
共重合体であり、そのうちでもエポキシ樹脂が脂環式エ
ポキシ樹脂であることが望ましい。
共重合体であり、そのうちでもエポキシ樹脂が脂環式エ
ポキシ樹脂であることが望ましい。
脂環式エポキシ樹脂は前記したようにすぐれた特性を示
すエポキシ樹脂群のうちでも、とりわけ耐候性にすぐれ
たものであり、本発明の目的にはとくに合致している。
すエポキシ樹脂群のうちでも、とりわけ耐候性にすぐれ
たものであり、本発明の目的にはとくに合致している。
ここで、脂環式エポキシ樹脂には、たとえば前記したビ
二ルシクリヘキセンジエボキシドのほかにリモネンジエ
ボキシド、ジシク四ペンタジエンジエポキシド、（！！
、４−エポキシシクロヘキシルメチル）−１，４−二ｌ
キシシタ讐ヘキナン力ルポキシレート、（ｉ、４′−二
Ｉキシー６′−メチルシクリヘキシルメチル）−ｓｅ４
−エポキシ−６−メチルシクーヘキサンカルポキシレー
ト、８−（５’、４’−エポキシシクロヘキシル）−２
，４−ジオキ９スビＥ”（５，５）−８，９−エポキシ
ウンデカン、！ｌ−（グリシジルオキシエトキシエチル
）−２，４−ジオキサスピロ（５，５）−８，９−エポ
キシウンデカンなどがあげられる。脂環式１メキシ樹脂
と多価カルボン酸および一般式（Ｔ１）の化合物の最適
共重合方法、共重合組成などについては前記と同様であ
る。
二ルシクリヘキセンジエボキシドのほかにリモネンジエ
ボキシド、ジシク四ペンタジエンジエポキシド、（！！
、４−エポキシシクロヘキシルメチル）−１，４−二ｌ
キシシタ讐ヘキナン力ルポキシレート、（ｉ、４′−二
Ｉキシー６′−メチルシクリヘキシルメチル）−ｓｅ４
−エポキシ−６−メチルシクーヘキサンカルポキシレー
ト、８−（５’、４’−エポキシシクロヘキシル）−２
，４−ジオキ９スビＥ”（５，５）−８，９−エポキシ
ウンデカン、！ｌ−（グリシジルオキシエトキシエチル
）−２，４−ジオキサスピロ（５，５）−８，９−エポ
キシウンデカンなどがあげられる。脂環式１メキシ樹脂
と多価カルボン酸および一般式（Ｔ１）の化合物の最適
共重合方法、共重合組成などについては前記と同様であ
る。
つぎに実施例をあげて本発明の光電変換効率を説明する
。
。
実施例１
厚さ１．２鵬ｌの青板（ガラスの材質を表わす）の表面
を光学研磨して！Ｔｏ （インジウム−チン−オキシド
）を蒸着した。このものの透過率は５００ｎｍの光で８
２％、面抵抗ＩＱＱ／・ｌであった。さらにＸＴＯ上に
酸化亜鉛（ｇｍｏ）膜をスパッタ法により形成させた・
寡ｎｏ膜の厚さは５００オンゲストｐ−ムであった。
を光学研磨して！Ｔｏ （インジウム−チン−オキシド
）を蒸着した。このものの透過率は５００ｎｍの光で８
２％、面抵抗ＩＱＱ／・ｌであった。さらにＸＴＯ上に
酸化亜鉛（ｇｍｏ）膜をスパッタ法により形成させた・
寡ｎｏ膜の厚さは５００オンゲストｐ−ムであった。
ついで構造式、
で示されるメロシアニ２色素（日本感光色素研究新製）
１．８２ｐ（ｏ、ｏｏｓモル）、無水へキサヒドロフ
タル酸０−３０−３ｌ、００２モル）、工メ中シ樹脂と
してアラｙダ４ トＣＩＹ−１７９（チパ・ガイギー社
製）１．２６ｐ（ｏ、ｏｏｓそル）および重合用触媒と
して５０町のトリエチルペンジルアンモニラムク胃ティ
ドを１１のクロロホルムに溶解し、前記のＺｎＯＩＩ上
にディッピングにより塗布し、 １００’０で１２時間
加熱して硬化させた。り００ホルムで洗浄後、真空乾燥
させて有機物層の膜厚を測定したところ２００オングス
トロームであった。
１．８２ｐ（ｏ、ｏｏｓモル）、無水へキサヒドロフ
タル酸０−３０−３ｌ、００２モル）、工メ中シ樹脂と
してアラｙダ４ トＣＩＹ−１７９（チパ・ガイギー社
製）１．２６ｐ（ｏ、ｏｏｓそル）および重合用触媒と
して５０町のトリエチルペンジルアンモニラムク胃ティ
ドを１１のクロロホルムに溶解し、前記のＺｎＯＩＩ上
にディッピングにより塗布し、 １００’０で１２時間
加熱して硬化させた。り００ホルムで洗浄後、真空乾燥
させて有機物層の膜厚を測定したところ２００オングス
トロームであった。
さらに有機物層上に対向電極としてムＵを４朧−の大き
さで１０箇所に蒸着し、導電性塗料（銀ベニスト）を用
いて、前記のＸ丁０およびＡｍに電力取出線を接続した
。
さで１０箇所に蒸着し、導電性塗料（銀ベニスト）を用
いて、前記のＸ丁０およびＡｍに電力取出線を接続した
。
前記の光電池のガラス面より、５ｏｏｔクセノンランプ
を用い、照射距離７００１１で光照射を行なって、両電
極間の開放電圧および短絡電流の測定を行なった。測定
端１０箇所のうち、最大出力の端ではそれぞれ７６０ｍ
Ｖおよび０−８７１１４１０！ｌ”であった。これを全
太陽光に対する変換効率の値に変換すると約０．４２ｓ
であった。また光電池寿命も、前記メロシアニン色素を
高分子量化せずに用いたばあいに比べると、少なくとも
３倍以上であった。
を用い、照射距離７００１１で光照射を行なって、両電
極間の開放電圧および短絡電流の測定を行なった。測定
端１０箇所のうち、最大出力の端ではそれぞれ７６０ｍ
Ｖおよび０−８７１１４１０！ｌ”であった。これを全
太陽光に対する変換効率の値に変換すると約０．４２ｓ
であった。また光電池寿命も、前記メロシアニン色素を
高分子量化せずに用いたばあいに比べると、少なくとも
３倍以上であった。
＠ｌＷＪは本発明の光電変換装置の一例を示す断面図で
ある。 （図面の符号） （ｌ）：基 板 （２：：金 属 （３）：鳳型半導体 （４）： メロシアニン系色素高分子化合物層（５）
；金 属 ＋６１、＋７１ ：電力取出線 （８）二元 代理人 葛野信−（はか１名） 才１図
ある。 （図面の符号） （ｌ）：基 板 （２：：金 属 （３）：鳳型半導体 （４）： メロシアニン系色素高分子化合物層（５）
；金 属 ＋６１、＋７１ ：電力取出線 （８）二元 代理人 葛野信−（はか１名） 才１図
Claims (4)
- （１）基板上の金属２オー瑠ツタ接触により接している
Ｊ［半導体上にメロシアニン系色素高分子化金物層を形
成し、該化合物層上に金属層を形成してなり、前記半導
体電極に光照射することにより光電変換せしめるように
したことを特徴とする光電変換装置。 - （２）前記メジシアニン系色素高分子化合物が、少なく
とも一般式（１）： ［２ （式中、Ｒ１は水素原子または炭素数１〜２０個のアル
キル基、Ｒ２は水素原子または０１！３、ｎは１〜Ｓの
整数を表わす）１゛示される骨格を有する特許請求の範
囲第４１１項記載の装置。 - （３）前記メジシアニン系色素高分子化合物が、分子中
に少なくとも２個以上のエポキシ基を有する工メキシ樹
脂と多価カルメン酸の無水物および一般式（■）： 葛 Ｈ２ １ （式中％Ｒ１％Ｎおよびｎは前記と同じ）で示される化
合物の共重合体である特許請求の範囲第（１）項記載の
装置。 - （４）前記分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を
有するエポキシ樹脂が脂環式１１牛シ樹脂である特許請
求の範囲第（３）項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114603A JPS5816472A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114603A JPS5816472A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816472A true JPS5816472A (ja) | 1983-01-31 |
Family
ID=14641979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56114603A Pending JPS5816472A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816472A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0449000U (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-24 |
-
1981
- 1981-07-21 JP JP56114603A patent/JPS5816472A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0449000U (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-24 |
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