光起電力素子およびその製造方法
【課題】安価でかつ光電変換効率の高いヘテロｐｎ接合型の光起電力素子と、この光起電力素子を安全に低コストで作製でき、大面積にも対応可能な製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも一方が透光性を有する２つの電極（２，５）の間に、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されたｎ型半導体層３と、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されたｐ型半導体層４とからなるヘテロ接合半導体膜を形成し、光起電力素子とする。また、この光起電力素子は、ｎ型半導体塗布液およびｐ型半導体塗布液を順次塗布して積層した半導体層（３，４）の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布することにより、透明電極２に対向する背面電極層５を形成する。
【解決手段】少なくとも一方が透光性を有する２つの電極（２，５）の間に、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されたｎ型半導体層３と、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されたｐ型半導体層４とからなるヘテロ接合半導体膜を形成し、光起電力素子とする。また、この光起電力素子は、ｎ型半導体塗布液およびｐ型半導体塗布液を順次塗布して積層した半導体層（３，４）の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布することにより、透明電極２に対向する背面電極層５を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池，光センサ，フォトダイオードなどに有用な光起電力素子およびその製造方法に関し、更に詳しくは、ヘテロｐｎ接合による内部電界を利用した光起電力素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に優しいエネルギーとして、太陽エネルギーの利用研究が活発に行なわれており、中でも、燃料が不要でかつ無尽蔵なクリーンエネルギーとして、太陽電池（光起電力素子）の本格的な実用化が大いに期待されている。この太陽電池のタイプとしては、単結晶、多結晶あるいはアモルファスのＳｉを用いたシリコン系太陽電池、ＧａＡｓ，ＣｄＳ等を用いた化合物半導体系太陽電池、有機色素や導電性高分子を用いた有機半導体系太陽電池、あるいは金属酸化物系（色素増感型）太陽電池等が知られている。
【０００３】
ところで、現在最も普及しているシリコン系太陽電池や化合物半導体系太陽電池は、光電変換効率が高いという特徴を有するが、その反面、材料・製造コストが高く、作製に際して大規模な製造設備と多くのエネルギーを要することや、有毒な原料ガスを用いる等の問題も指摘されている。
【０００４】
一方、有機半導体を用いた光起電力素子は、材料が比較的安価で、大規模な設備や有毒な原料を必要とせず、大量生産によるコストダウンが期待できるため、その光電変換効率の向上を狙った研究開発が行なわれており、例えば、ペリレン誘導体からなる電子受容性（ｎ型）有機物層と塩化インジウムフタロシアニンからなる電子供与性（ｐ型）有機物層とを積層して形成した有機光起電力素子（特許文献１）、バインダー樹脂中に電子供与性有機顔料を分散させたｐ型半導体層と電子受容性有機顔料の蒸着膜からなるｎ型半導体層とを積層して形成した有機太陽電池（特許文献２）や、ｐ型有機半導体層の一方の表面上にｎ型無機半導体粉末を分散・沈降させて形成した光電変換層を有する太陽電池（特許文献３）等の提案がなされている。
【特許文献１】特開平５−２７５７２８号公報
【特許文献２】特開平７−２４０５３０号公報
【特許文献３】特開２００４−５５６８６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、ｎ型有機半導体は、空気中で不安定であり、酸素と結合するとその性質が変化してｐ型に反転してしまうだけでなく、電荷移動度も低いという問題がある。そのため、特許文献１，２のようなｐ型有機半導体／ｎ型有機半導体からなるヘテロ接合光起電力素子は、光電変換効率の向上が難しく、また製造に際し、脱酸素環境を構築するための大掛かりな設備が必要となる場合がある。
【０００６】
また、特許文献３のように、ｎ型無機半導体粉末をｐ型有機半導体層に分散・沈降させて光電変換層を形成する方法は、粉末の沈降状態のコントロールが難しく、均質な光電変換層を形成することが困難であると考えられるため、製品歩留まりの低下が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、安価でかつ光電変換効率の高いヘテロｐｎ接合型の光起電力素子と、この光起電力素子を安全に低コストで作製でき、大面積にも対応可能な製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
安価でかつ大面積化にも対応できる光起電力素子を考えた場合、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを、複雑な製造設備を必要としない塗布製法により積層して形成できれば、そのメリットは極めて大きい。本発明者は、塗布による積層が可能なｐｎ接合を種々検討した結果、増感剤として塩基性染料を添加したｎ型無機半導体と、電子受容性化合物を添加したｐ型有機半導体とを組み合わせることにより、光電変換効率を従来に比べ大幅に向上させられることを見出した。
【０００９】
本発明は以上のような知見に基づき行なわれたものであり、請求項１に記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが配置された光起電力素子であって、前記ｎ型半導体層が、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されているとともに、前記ｐ型半導体層が、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されたｎ型半導体層と、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されたｐ型半導体層とによるヘテロ接合半導体膜を形成することにより、光電変換効率の高い光起電力素子を実現することができる。
【００１１】
なお、この半導体膜を形成する方法としては、塗布による作製が最も安全かつ容易である。従って、塗布法により半導体膜を形成する場合、これら半導体膜の主成分である電子受容性無機物および電子供与性有機物は、塗布用の溶液作製に用いる溶剤に分散させることができるものが望ましい。また、これら電子受容性無機物および電子供与性有機物に添加される塩基性染料および電子受容性化合物も、主成分に対して分子レベルで均一に付着させることが必要であるため、同じく塗布用の溶液作製に用いる溶剤に分散（溶解）できるものが望ましい。
【００１２】
ここで、前記ｎ型半導体層を構成する電子受容性無機物および塩基性染料として、それぞれ酸化亜鉛化合物およびローダミン化合物を、また前記ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物および電子受容性化合物として、それぞれフタロシアニン化合物およびフルオレノン系化合物を好適に採用することができる（請求項２）。
【００１３】
これらの化合物の組み合わせにより、光起電力素子の変換効率を最適に設計することが可能となる。なお、ｎ型半導体層における酸化亜鉛化合物とローダミン化合物の好ましい配合比（重量）は８０：１〜１０：１、更に好ましくは６０：１〜２０：１の範囲であり、ｐ型半導体層におけるフタロシアニン化合物とフルオレノン系化合物の好ましい配合比（重量）は２０：１〜２：１、更に好ましくは１０：１〜１０：３の範囲である。
【００１４】
また、前記透光性を有する一方側電極に対向する他方側電極は、樹脂中に導電性物質を分散させた材料を用いて形成することが好ましい（請求項３）。
【００１５】
この構成により、他方側電極を塗布により作製することが可能となる。従って、本発明の光起電力素子によれば、透光性を有する一方側電極を除くすべての構造を、塗布のみで形成することができる。
【００１６】
次に、請求項４に記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが形成された光起電力素子の製造方法であって、電子受容性無機物に所定量の塩基性染料とバインダー樹脂と溶剤を添加したｎ型半導体塗布液と、電子供与性有機物に所定量の電子受容性化合物とバインダー樹脂と溶剤を添加したｐ型半導体塗布液とを、前記透光性を有する電極基板の上に順次塗布して積層させた後、これら半導体層の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布することにより、前記電極基板に対向する背面電極層を形成することを特徴とする。
【００１７】
以上の方法により、透光性を有する一方の電極を除くすべての構造（半導体層および他方の電極）を、塗布のみで形成することができる。従って、本発明の製造方法によれば、従来のような大規模な設備を用いることなく、光起電力素子を安全かつ低コストで製造することが可能になるとともに、連続生産設備が容易に構築できることから、光起電力素子の大面積化への対応も容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の光起電力素子によれば、従来の有機光起電力素子に比べ、大幅に光電変換効率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明の光起電力素子の製造方法によれば、光電変換効率の高い光起電力素子を低コストで作製することが可能になるとともに、この光起電力素子の大面積化も、比較的容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施形態における光起電力素子の概略構成図である。
【００２１】
本実施形態における光起電力素子は、図１のように、透明な絶縁性基板１と、表面電極となる透明電極２と、ｎ型半導体層３と、ｐ型半導体層４と、背面（裏面）電極層５とから構成されている。なお、電極に取り付けられるリード（電線）や光起電力素子への水分の浸入を防止する防護樹脂等は、図示を省略している。
【００２２】
透明絶縁性基板１は、可視光領域の波長を広く透過するものが好ましく、例えばガラス，プラスチックフィルム等を、シート状あるいはプレート状など、適宜の形で用いることができる。また、透明電極２は、透明絶縁性基板１と同様、可視光領域の波長を広く透過するものが好ましく、酸化スズインジウム（ＩＴＯ），酸化スズ（ＮＥＳＡ），酸化インジウム等が用いられる。
【００２３】
本実施形態における光起電力素子の特徴は、電子受容性無機物と塩基性染料およびバインダー樹脂からなるｎ型半導体層３と、電子供与性有機物と電子受容性化合物およびバインダー樹脂からなるｐ型半導体層４とによるヘテロｐｎ接合型半導体膜が形成されている点である。
【００２４】
本実施形態においてｎ型半導体層３に用いることのできる電子受容性無機物としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ），二酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物半導体が挙げられるが、特に好ましくは、酸化亜鉛顔料が使用される。なお、この酸化亜鉛顔料は、粉末の平均粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のものを使用することができる。しかしながら、光電変換効率の観点からすると、平均粒径が２０〜３０ｎｍであるものを用いることが望ましい。
【００２５】
また、本実施形態においてｎ型半導体層３に用いる塩基性染料としては、ローダミンＢ，ローダミン６Ｇ等のキサンテン染料、メチレンブルー，メチレンバイオレット等のチアジン染料などを挙げることができる。前記電子受容性無機物に酸化亜鉛顔料を用いる場合は、ローダミンＢが好適である。
【００２６】
更にまた、本実施形態においてｎ型半導体層３に用いるバインダー樹脂は、ポリビニルブチラール樹脂，ポリビニルホルマール樹脂，ポリスチレン樹脂，ポリエステル樹脂，セルロース系樹脂等の広範囲な絶縁性樹脂から選択することができる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上を混合して使用しても良い。なお、本実施形態においては、ポリビニルブチラール樹脂を好適に採用した。また、前記電子受容性無機物とバインダー樹脂との好ましい配合比（重量）は４０：１〜１：１、更に好ましくは２０：１〜５：１の範囲である。
【００２７】
次に、本実施形態においてｐ型半導体層４に用いることのできる電子供与性有機物としては、フタロシアニン系顔料，キナクリドン系顔料，インジゴあるいはチオインジゴ系顔料（染料）等が挙げられるが、特に好ましくは、フタロシアニン系顔料が使用される。なお、ここで用いるフタロシアニン系顔料とは、例えば、無金属フタロシアニンおよび金属フタロシアニン，並びにこれらの環の一部を適当な置換基によって置換したものである。また、金属フタロシアニンの中心金属としては、マグネシウム（Ｍｇ），亜鉛（Ｚｎ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），スズ（Ｓｎ）などが挙げられる。なお、フタロシアニン系顔料は、粉末の平均粒径が数μｍ〜数十μｍ程度のものが好ましく、光電変換効率の観点からすると、平均粒径が０．１〜１０μｍであるものを用いることが望ましい。
【００２８】
また、本実施形態においてｐ型半導体層４に用いる電子受容性化合物としては、ｐ−ベンゾキノン，クロラニル，アントラキノン等のキノン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン，２，４，７，９−テトラニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物などを挙げることができる。前記電子供与性有機物にフタロシアニン系顔料を用いる場合は、２，４，７−トリニトロフルオレノンが好適である。
【００２９】
また、ｐ型半導体層４に用いるバインダー樹脂も、前記ｎ型半導体層３における例と同様、ポリビニルブチラール樹脂，ポリビニルホルマール樹脂，ポリスチレン樹脂，ポリエステル樹脂，セルロース系樹脂等の広範囲な絶縁性樹脂から選択することができる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上を混合して使用しても良い。なお、ｐ型半導体層４においても、ポリビニルブチラール樹脂を好適に採用した。また、ｐ型半導体４における電子供与性有機物とバインダー樹脂との好ましい配合比（重量）は１０：１〜１：１、更に好ましくは６：１〜２：１の範囲である。
【００３０】
以上の構成により、本実施形態における光起電力素子は、従来の有機光起電力素子に比べ、その光電変換効率を大幅に向上させることができた。
【００３１】
なお、この光起電力素子が光起電力を有する理由は、ｎ型半導体とｐ型半導体との界面で、両層のフェルミレベルの違いによって生じる界面近傍の内部電界に起因していると考えられる。すなわち、この内部電界が働く領域に光が吸収されることによりキャリアが発生し、内部電界によって電子と正孔に分離され、最終的に外部に電流として取り出されるものと思われる。
【００３２】
また、本発明の特徴であるｎ型半導体に塩基性染料を添加すること、および、ｐ型半導体に電子受容性化合物を添加すること、による光電変換効率の向上（増感）のメカニズムは、各層での電子的相互作用による電子濃度や正孔濃度の増大、あるいは、キャリアの解離効率の促進または再結合が抑制されることにより、キャリアの生成・移動が有利に行なわれている、などが考えられる。
【００３３】
次に、本実施形態における光起電力素子を製造する方法について説明する。
この光起電力素子は、電子受容性無機物（酸化亜鉛顔料）に所定量の塩基性染料（ローダミンＢ）とバインダー樹脂（ポリビニルブチラール樹脂）と溶剤を添加したｎ型半導体塗布液と、電子供与性有機物（フタロシアニン系顔料）に所定量の電子受容性化合物（２，４，７−トリニトロフルオレノン）とバインダー樹脂（ポリビニルブチラール樹脂）と溶剤を添加したｐ型半導体塗布液とを、透明電極２の上に順次塗布して積層させた後、これら半導体層の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布し、前記透明電極２に対向する背面電極層５を形成する方法により形成されている。
【００３４】
半導体塗布液の作製は、これら所定の原料を溶媒（有機溶剤）により分散させることにより行なわれる。有機溶剤としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｉ−プロパノール等のアルコール類、メチルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン，ジオキサン，ジメチルセロソルブ等の環状または鎖状のエーテル類、ベンゼン，トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素類などを、単独または２種以上混合して用いることができる。
【００３５】
なお、半導体塗布液は、これらを構成ずる材料を分子レベルで全体に均一に分散・溶解させる必要がある。従って、材料を混合した後は、ホモジナイザー，超音波，ボールミル，サンドミル，アトライター等を用いた従来公知の方法により、微粒子状に分散させることが重要である。
【００３６】
半導体層の作製は、透明絶縁性基板１の上に透明電極２を載置した後、前述の半導体塗布液を用いて、例えば、ディップコート法，エアナイフコート法，ローラーコート法，ワイヤーバーコート法，スピンコート法等により、ｎ型半導体層３とｐ型半導体４とを順次積層した。膜厚は、それぞれ一般的には０．０１〜３．０μｍ程度が好ましく、更に好ましくは０．１〜２．０μｍである。
【００３７】
積層された半導体層を十分乾燥させた後、この半導体層の上に、背面電極層５を形成する。この背面電極層５を形成するのに用いられる導電性ペーストには、導電性のカーボンブラックを樹脂中に分散させたカーボンペーストや金属微粒子を樹脂中に分散させた金属ペースト等が用いられる。この背面電極層５の膜厚は、１〜５０μｍ程度が好ましい。
【００３８】
以上の製造方法により、本実施形態における光起電力素子は、従来の製造方法で必須であった蒸着等の真空プロセスや高温プロセス、あるいは安全上問題のあるガスや脱酸素環境を用いることなく、透明絶縁性基板１および透明電極２を除く半導体層および他方側の電極（背面電極層５）を、通常の大気圧（常温）環境下で形成することが可能となる。また、この製造方法は、従来の光起電力素子で用いられているようなバッチ式生産設備だけではなく、長尺・大面積の光起電力素子を製造することのできる連続生産設備の構築も容易となる。
【００３９】
なお、本発明における背面（裏面）電極の構成は本実施形態における例に限られるものではなく、半導体層とオーミックに接合させることのできるその他の導電性膜でも良い。例えば、蒸着法あるいはスパッタリング法により、Ａｕ，Ａｇ等の仕事関数の小さい金属による被膜を形成しても良い。
【００４０】
また、光起電力素子の構成も、前述の実施形態における例に限られるものではなく、素子の必要特性や設置環境に合わせ、適宜変更することができる。また、例えば図２のように、ｎ型半導体層３とｐ型半導体層４とを更に多層に積層させ、デュアルヘテロｐｎ接合としても良い。
【００４１】
次に、以上の実施形態における光起電力素子の効果を確認すべく、本発明の構成を採用した実施例と、塩基性染料を添加しないｎ型半導体層および電子受容性化合物を添加しないｐ型半導体層を有する比較例を用いて、実際に光電変換特性を測定した実験結果について述べる。
【００４２】
［実施例１］
試験に用いた素子は、前記実施形態で説明したシングル構成のヘテロｐｎ接合型半導体層を有する光起電力素子である。先ず、素子の作製に先立ち、半導体塗布液の調整を行なった。
【００４３】
ｎ型半導体塗布液は、バインダー樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂（積水化学社製：エスレックＢＭ−１）１重量部に対して、酸化亜鉛粉末（テイカ社製：ＭＺ−５００，平均粒径２０〜３０ｎｍ）を１２重量部、ローダミンＢ（東京化成工業社製）を０．３重量部と、溶剤としてのイソプロピルアルコールを２０重量部とを、１ｍｍφのジルコニウムボールとともに容器に入れ、遊星型ボールミルを用いて１時間かく拌し、スラリー状のｎ型半導体分散液を得た。
【００４４】
また、ｐ型半導体塗布液は、バインダー樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂（積水化学社製：エスレックＢＸ−１）１重量部に対して、無金属フタロシアニン粉末（東京化成工業社製，平均粒径２〜１０μｍ）を４重量部、２，４，７−トリニトロフルオレノン（東京化成工業社製）を１重量部と、溶剤としてのジメチルセロソルブを２０重量部とを、１ｍｍφのジルコニウムボールとともに容器に入れ、遊星型ボールミルを用いて２時間かく拌し、スラリー状のｐ型半導体分散液を得た。
【００４５】
供試体の作製は、先ず、ガラスからなる透明絶縁性基板の上にインジウム・スズの酸化物からなる透明電極を設けたＩＴＯガラスを水平に載置し、このＩＴＯガラス上に、前記ｎ型半導体塗布液をローラーコート法により塗布して、膜厚１．０μｍのｎ型半導体層を形成した。このｎ型半導体層を室温下で十分に乾燥させた後、このｎ型半導体層の上に、前記ｐ型半導体塗布液を同じくローラーコート法により塗布して、膜厚１．０μｍのｐ型半導体層を形成した。
【００４６】
得られたｐｎ接合半導体層を十分乾燥させた後、この半導体層の上に、導電性カーボンペースト（ライオン株式会社製：Ｗ−３１０Ａ）６重量部と、ポリビニルアセタール樹脂（積水化学社製：エスレックＫＷ−１）４重量部とを混合かく拌した導電性ペースト液をローラーコート法により塗布し、膜厚１０μｍの背面電極層を形成することにより、供試体となる実施例１の光起電力素子を得た。
【００４７】
［実施例２］
無金属フタロシアニン粉末に代わり、ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物としてオキシチタニウムフタロシアニン結晶（山陽色素社製）を用いた他は、実施例１と同様にして、実施例２の光起電力素子を作製した。
【００４８】
［実施例３］
無金属フタロシアニン粉末に代わり、ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物として銅フタロシアニン結晶（アクロス社製）を用いた他は、実施例１と同様にして、実施例３の光起電力素子を作製した。
【００４９】
［比較例１］
ローダミンＢを含有しないｎ型半導体塗布液および２，４，７−トリニトロフルオレノンを含有しないｐ型半導体塗布液を作製し、その他の条件を実施例１と同様にして、比較例１の光起電力素子を作製した。
【００５０】
これら得られた光起電力素子の光電変換特性の測定は、供試体の各電極にリード線を取り付け、ソーラーシミュレータ（山下電装株式会社製：ＹＳＳ−Ｅ４０）を用いて、素子の透明電極側から１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ−１．５）の擬似太陽光を照射しながら、太陽電池評価装置（英弘精機株式会社製：ＭＰ−１６０）により光起電力素子の特性の測定を行なった。
以下の「表１」に、実験より得られた各光起電力素子の光電変換特性を示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
この表から、増感剤となるローダミンＢ（塩基性染料）および２，４，７−トリニトロフルオレノン（電子供与性化合物）を添加した実施例１〜３は、これらを添加しない従来構成の比較例１に比べ、光電変換特性が大幅に向上していることが見てとれる。
【００５３】
また特に、実施例１の光起電力素子は、Ｖｏｃ＝０．６４Ｖ，Ｉｓｃ＝０．２５ｍＡ／ｃｍ２，ＦＦ（フィルファクター）＝０．３４となり、変換効率０．０５％が得られた。これらの値は、従来の有機起電力素子に比べ大きなものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態における光起電力素子の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるデュアル構成の光起電力素子の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 透明絶縁性基板
２ 透明電極
３ ｎ型半導体層
４ ｐ型半導体層
５ 背面電極層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池，光センサ，フォトダイオードなどに有用な光起電力素子およびその製造方法に関し、更に詳しくは、ヘテロｐｎ接合による内部電界を利用した光起電力素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に優しいエネルギーとして、太陽エネルギーの利用研究が活発に行なわれており、中でも、燃料が不要でかつ無尽蔵なクリーンエネルギーとして、太陽電池（光起電力素子）の本格的な実用化が大いに期待されている。この太陽電池のタイプとしては、単結晶、多結晶あるいはアモルファスのＳｉを用いたシリコン系太陽電池、ＧａＡｓ，ＣｄＳ等を用いた化合物半導体系太陽電池、有機色素や導電性高分子を用いた有機半導体系太陽電池、あるいは金属酸化物系（色素増感型）太陽電池等が知られている。
【０００３】
ところで、現在最も普及しているシリコン系太陽電池や化合物半導体系太陽電池は、光電変換効率が高いという特徴を有するが、その反面、材料・製造コストが高く、作製に際して大規模な製造設備と多くのエネルギーを要することや、有毒な原料ガスを用いる等の問題も指摘されている。
【０００４】
一方、有機半導体を用いた光起電力素子は、材料が比較的安価で、大規模な設備や有毒な原料を必要とせず、大量生産によるコストダウンが期待できるため、その光電変換効率の向上を狙った研究開発が行なわれており、例えば、ペリレン誘導体からなる電子受容性（ｎ型）有機物層と塩化インジウムフタロシアニンからなる電子供与性（ｐ型）有機物層とを積層して形成した有機光起電力素子（特許文献１）、バインダー樹脂中に電子供与性有機顔料を分散させたｐ型半導体層と電子受容性有機顔料の蒸着膜からなるｎ型半導体層とを積層して形成した有機太陽電池（特許文献２）や、ｐ型有機半導体層の一方の表面上にｎ型無機半導体粉末を分散・沈降させて形成した光電変換層を有する太陽電池（特許文献３）等の提案がなされている。
【特許文献１】特開平５−２７５７２８号公報
【特許文献２】特開平７−２４０５３０号公報
【特許文献３】特開２００４−５５６８６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、ｎ型有機半導体は、空気中で不安定であり、酸素と結合するとその性質が変化してｐ型に反転してしまうだけでなく、電荷移動度も低いという問題がある。そのため、特許文献１，２のようなｐ型有機半導体／ｎ型有機半導体からなるヘテロ接合光起電力素子は、光電変換効率の向上が難しく、また製造に際し、脱酸素環境を構築するための大掛かりな設備が必要となる場合がある。
【０００６】
また、特許文献３のように、ｎ型無機半導体粉末をｐ型有機半導体層に分散・沈降させて光電変換層を形成する方法は、粉末の沈降状態のコントロールが難しく、均質な光電変換層を形成することが困難であると考えられるため、製品歩留まりの低下が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、安価でかつ光電変換効率の高いヘテロｐｎ接合型の光起電力素子と、この光起電力素子を安全に低コストで作製でき、大面積にも対応可能な製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
安価でかつ大面積化にも対応できる光起電力素子を考えた場合、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを、複雑な製造設備を必要としない塗布製法により積層して形成できれば、そのメリットは極めて大きい。本発明者は、塗布による積層が可能なｐｎ接合を種々検討した結果、増感剤として塩基性染料を添加したｎ型無機半導体と、電子受容性化合物を添加したｐ型有機半導体とを組み合わせることにより、光電変換効率を従来に比べ大幅に向上させられることを見出した。
【０００９】
本発明は以上のような知見に基づき行なわれたものであり、請求項１に記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが配置された光起電力素子であって、前記ｎ型半導体層が、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されているとともに、前記ｐ型半導体層が、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されたｎ型半導体層と、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されたｐ型半導体層とによるヘテロ接合半導体膜を形成することにより、光電変換効率の高い光起電力素子を実現することができる。
【００１１】
なお、この半導体膜を形成する方法としては、塗布による作製が最も安全かつ容易である。従って、塗布法により半導体膜を形成する場合、これら半導体膜の主成分である電子受容性無機物および電子供与性有機物は、塗布用の溶液作製に用いる溶剤に分散させることができるものが望ましい。また、これら電子受容性無機物および電子供与性有機物に添加される塩基性染料および電子受容性化合物も、主成分に対して分子レベルで均一に付着させることが必要であるため、同じく塗布用の溶液作製に用いる溶剤に分散（溶解）できるものが望ましい。
【００１２】
ここで、前記ｎ型半導体層を構成する電子受容性無機物および塩基性染料として、それぞれ酸化亜鉛化合物およびローダミン化合物を、また前記ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物および電子受容性化合物として、それぞれフタロシアニン化合物およびフルオレノン系化合物を好適に採用することができる（請求項２）。
【００１３】
これらの化合物の組み合わせにより、光起電力素子の変換効率を最適に設計することが可能となる。なお、ｎ型半導体層における酸化亜鉛化合物とローダミン化合物の好ましい配合比（重量）は８０：１〜１０：１、更に好ましくは６０：１〜２０：１の範囲であり、ｐ型半導体層におけるフタロシアニン化合物とフルオレノン系化合物の好ましい配合比（重量）は２０：１〜２：１、更に好ましくは１０：１〜１０：３の範囲である。
【００１４】
また、前記透光性を有する一方側電極に対向する他方側電極は、樹脂中に導電性物質を分散させた材料を用いて形成することが好ましい（請求項３）。
【００１５】
この構成により、他方側電極を塗布により作製することが可能となる。従って、本発明の光起電力素子によれば、透光性を有する一方側電極を除くすべての構造を、塗布のみで形成することができる。
【００１６】
次に、請求項４に記載の発明は、少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが形成された光起電力素子の製造方法であって、電子受容性無機物に所定量の塩基性染料とバインダー樹脂と溶剤を添加したｎ型半導体塗布液と、電子供与性有機物に所定量の電子受容性化合物とバインダー樹脂と溶剤を添加したｐ型半導体塗布液とを、前記透光性を有する電極基板の上に順次塗布して積層させた後、これら半導体層の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布することにより、前記電極基板に対向する背面電極層を形成することを特徴とする。
【００１７】
以上の方法により、透光性を有する一方の電極を除くすべての構造（半導体層および他方の電極）を、塗布のみで形成することができる。従って、本発明の製造方法によれば、従来のような大規模な設備を用いることなく、光起電力素子を安全かつ低コストで製造することが可能になるとともに、連続生産設備が容易に構築できることから、光起電力素子の大面積化への対応も容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の光起電力素子によれば、従来の有機光起電力素子に比べ、大幅に光電変換効率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明の光起電力素子の製造方法によれば、光電変換効率の高い光起電力素子を低コストで作製することが可能になるとともに、この光起電力素子の大面積化も、比較的容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施形態における光起電力素子の概略構成図である。
【００２１】
本実施形態における光起電力素子は、図１のように、透明な絶縁性基板１と、表面電極となる透明電極２と、ｎ型半導体層３と、ｐ型半導体層４と、背面（裏面）電極層５とから構成されている。なお、電極に取り付けられるリード（電線）や光起電力素子への水分の浸入を防止する防護樹脂等は、図示を省略している。
【００２２】
透明絶縁性基板１は、可視光領域の波長を広く透過するものが好ましく、例えばガラス，プラスチックフィルム等を、シート状あるいはプレート状など、適宜の形で用いることができる。また、透明電極２は、透明絶縁性基板１と同様、可視光領域の波長を広く透過するものが好ましく、酸化スズインジウム（ＩＴＯ），酸化スズ（ＮＥＳＡ），酸化インジウム等が用いられる。
【００２３】
本実施形態における光起電力素子の特徴は、電子受容性無機物と塩基性染料およびバインダー樹脂からなるｎ型半導体層３と、電子供与性有機物と電子受容性化合物およびバインダー樹脂からなるｐ型半導体層４とによるヘテロｐｎ接合型半導体膜が形成されている点である。
【００２４】
本実施形態においてｎ型半導体層３に用いることのできる電子受容性無機物としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ），二酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物半導体が挙げられるが、特に好ましくは、酸化亜鉛顔料が使用される。なお、この酸化亜鉛顔料は、粉末の平均粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のものを使用することができる。しかしながら、光電変換効率の観点からすると、平均粒径が２０〜３０ｎｍであるものを用いることが望ましい。
【００２５】
また、本実施形態においてｎ型半導体層３に用いる塩基性染料としては、ローダミンＢ，ローダミン６Ｇ等のキサンテン染料、メチレンブルー，メチレンバイオレット等のチアジン染料などを挙げることができる。前記電子受容性無機物に酸化亜鉛顔料を用いる場合は、ローダミンＢが好適である。
【００２６】
更にまた、本実施形態においてｎ型半導体層３に用いるバインダー樹脂は、ポリビニルブチラール樹脂，ポリビニルホルマール樹脂，ポリスチレン樹脂，ポリエステル樹脂，セルロース系樹脂等の広範囲な絶縁性樹脂から選択することができる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上を混合して使用しても良い。なお、本実施形態においては、ポリビニルブチラール樹脂を好適に採用した。また、前記電子受容性無機物とバインダー樹脂との好ましい配合比（重量）は４０：１〜１：１、更に好ましくは２０：１〜５：１の範囲である。
【００２７】
次に、本実施形態においてｐ型半導体層４に用いることのできる電子供与性有機物としては、フタロシアニン系顔料，キナクリドン系顔料，インジゴあるいはチオインジゴ系顔料（染料）等が挙げられるが、特に好ましくは、フタロシアニン系顔料が使用される。なお、ここで用いるフタロシアニン系顔料とは、例えば、無金属フタロシアニンおよび金属フタロシアニン，並びにこれらの環の一部を適当な置換基によって置換したものである。また、金属フタロシアニンの中心金属としては、マグネシウム（Ｍｇ），亜鉛（Ｚｎ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），スズ（Ｓｎ）などが挙げられる。なお、フタロシアニン系顔料は、粉末の平均粒径が数μｍ〜数十μｍ程度のものが好ましく、光電変換効率の観点からすると、平均粒径が０．１〜１０μｍであるものを用いることが望ましい。
【００２８】
また、本実施形態においてｐ型半導体層４に用いる電子受容性化合物としては、ｐ−ベンゾキノン，クロラニル，アントラキノン等のキノン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン，２，４，７，９−テトラニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物などを挙げることができる。前記電子供与性有機物にフタロシアニン系顔料を用いる場合は、２，４，７−トリニトロフルオレノンが好適である。
【００２９】
また、ｐ型半導体層４に用いるバインダー樹脂も、前記ｎ型半導体層３における例と同様、ポリビニルブチラール樹脂，ポリビニルホルマール樹脂，ポリスチレン樹脂，ポリエステル樹脂，セルロース系樹脂等の広範囲な絶縁性樹脂から選択することができる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上を混合して使用しても良い。なお、ｐ型半導体層４においても、ポリビニルブチラール樹脂を好適に採用した。また、ｐ型半導体４における電子供与性有機物とバインダー樹脂との好ましい配合比（重量）は１０：１〜１：１、更に好ましくは６：１〜２：１の範囲である。
【００３０】
以上の構成により、本実施形態における光起電力素子は、従来の有機光起電力素子に比べ、その光電変換効率を大幅に向上させることができた。
【００３１】
なお、この光起電力素子が光起電力を有する理由は、ｎ型半導体とｐ型半導体との界面で、両層のフェルミレベルの違いによって生じる界面近傍の内部電界に起因していると考えられる。すなわち、この内部電界が働く領域に光が吸収されることによりキャリアが発生し、内部電界によって電子と正孔に分離され、最終的に外部に電流として取り出されるものと思われる。
【００３２】
また、本発明の特徴であるｎ型半導体に塩基性染料を添加すること、および、ｐ型半導体に電子受容性化合物を添加すること、による光電変換効率の向上（増感）のメカニズムは、各層での電子的相互作用による電子濃度や正孔濃度の増大、あるいは、キャリアの解離効率の促進または再結合が抑制されることにより、キャリアの生成・移動が有利に行なわれている、などが考えられる。
【００３３】
次に、本実施形態における光起電力素子を製造する方法について説明する。
この光起電力素子は、電子受容性無機物（酸化亜鉛顔料）に所定量の塩基性染料（ローダミンＢ）とバインダー樹脂（ポリビニルブチラール樹脂）と溶剤を添加したｎ型半導体塗布液と、電子供与性有機物（フタロシアニン系顔料）に所定量の電子受容性化合物（２，４，７−トリニトロフルオレノン）とバインダー樹脂（ポリビニルブチラール樹脂）と溶剤を添加したｐ型半導体塗布液とを、透明電極２の上に順次塗布して積層させた後、これら半導体層の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布し、前記透明電極２に対向する背面電極層５を形成する方法により形成されている。
【００３４】
半導体塗布液の作製は、これら所定の原料を溶媒（有機溶剤）により分散させることにより行なわれる。有機溶剤としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｉ−プロパノール等のアルコール類、メチルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン，ジオキサン，ジメチルセロソルブ等の環状または鎖状のエーテル類、ベンゼン，トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素類などを、単独または２種以上混合して用いることができる。
【００３５】
なお、半導体塗布液は、これらを構成ずる材料を分子レベルで全体に均一に分散・溶解させる必要がある。従って、材料を混合した後は、ホモジナイザー，超音波，ボールミル，サンドミル，アトライター等を用いた従来公知の方法により、微粒子状に分散させることが重要である。
【００３６】
半導体層の作製は、透明絶縁性基板１の上に透明電極２を載置した後、前述の半導体塗布液を用いて、例えば、ディップコート法，エアナイフコート法，ローラーコート法，ワイヤーバーコート法，スピンコート法等により、ｎ型半導体層３とｐ型半導体４とを順次積層した。膜厚は、それぞれ一般的には０．０１〜３．０μｍ程度が好ましく、更に好ましくは０．１〜２．０μｍである。
【００３７】
積層された半導体層を十分乾燥させた後、この半導体層の上に、背面電極層５を形成する。この背面電極層５を形成するのに用いられる導電性ペーストには、導電性のカーボンブラックを樹脂中に分散させたカーボンペーストや金属微粒子を樹脂中に分散させた金属ペースト等が用いられる。この背面電極層５の膜厚は、１〜５０μｍ程度が好ましい。
【００３８】
以上の製造方法により、本実施形態における光起電力素子は、従来の製造方法で必須であった蒸着等の真空プロセスや高温プロセス、あるいは安全上問題のあるガスや脱酸素環境を用いることなく、透明絶縁性基板１および透明電極２を除く半導体層および他方側の電極（背面電極層５）を、通常の大気圧（常温）環境下で形成することが可能となる。また、この製造方法は、従来の光起電力素子で用いられているようなバッチ式生産設備だけではなく、長尺・大面積の光起電力素子を製造することのできる連続生産設備の構築も容易となる。
【００３９】
なお、本発明における背面（裏面）電極の構成は本実施形態における例に限られるものではなく、半導体層とオーミックに接合させることのできるその他の導電性膜でも良い。例えば、蒸着法あるいはスパッタリング法により、Ａｕ，Ａｇ等の仕事関数の小さい金属による被膜を形成しても良い。
【００４０】
また、光起電力素子の構成も、前述の実施形態における例に限られるものではなく、素子の必要特性や設置環境に合わせ、適宜変更することができる。また、例えば図２のように、ｎ型半導体層３とｐ型半導体層４とを更に多層に積層させ、デュアルヘテロｐｎ接合としても良い。
【００４１】
次に、以上の実施形態における光起電力素子の効果を確認すべく、本発明の構成を採用した実施例と、塩基性染料を添加しないｎ型半導体層および電子受容性化合物を添加しないｐ型半導体層を有する比較例を用いて、実際に光電変換特性を測定した実験結果について述べる。
【００４２】
［実施例１］
試験に用いた素子は、前記実施形態で説明したシングル構成のヘテロｐｎ接合型半導体層を有する光起電力素子である。先ず、素子の作製に先立ち、半導体塗布液の調整を行なった。
【００４３】
ｎ型半導体塗布液は、バインダー樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂（積水化学社製：エスレックＢＭ−１）１重量部に対して、酸化亜鉛粉末（テイカ社製：ＭＺ−５００，平均粒径２０〜３０ｎｍ）を１２重量部、ローダミンＢ（東京化成工業社製）を０．３重量部と、溶剤としてのイソプロピルアルコールを２０重量部とを、１ｍｍφのジルコニウムボールとともに容器に入れ、遊星型ボールミルを用いて１時間かく拌し、スラリー状のｎ型半導体分散液を得た。
【００４４】
また、ｐ型半導体塗布液は、バインダー樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂（積水化学社製：エスレックＢＸ−１）１重量部に対して、無金属フタロシアニン粉末（東京化成工業社製，平均粒径２〜１０μｍ）を４重量部、２，４，７−トリニトロフルオレノン（東京化成工業社製）を１重量部と、溶剤としてのジメチルセロソルブを２０重量部とを、１ｍｍφのジルコニウムボールとともに容器に入れ、遊星型ボールミルを用いて２時間かく拌し、スラリー状のｐ型半導体分散液を得た。
【００４５】
供試体の作製は、先ず、ガラスからなる透明絶縁性基板の上にインジウム・スズの酸化物からなる透明電極を設けたＩＴＯガラスを水平に載置し、このＩＴＯガラス上に、前記ｎ型半導体塗布液をローラーコート法により塗布して、膜厚１．０μｍのｎ型半導体層を形成した。このｎ型半導体層を室温下で十分に乾燥させた後、このｎ型半導体層の上に、前記ｐ型半導体塗布液を同じくローラーコート法により塗布して、膜厚１．０μｍのｐ型半導体層を形成した。
【００４６】
得られたｐｎ接合半導体層を十分乾燥させた後、この半導体層の上に、導電性カーボンペースト（ライオン株式会社製：Ｗ−３１０Ａ）６重量部と、ポリビニルアセタール樹脂（積水化学社製：エスレックＫＷ−１）４重量部とを混合かく拌した導電性ペースト液をローラーコート法により塗布し、膜厚１０μｍの背面電極層を形成することにより、供試体となる実施例１の光起電力素子を得た。
【００４７】
［実施例２］
無金属フタロシアニン粉末に代わり、ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物としてオキシチタニウムフタロシアニン結晶（山陽色素社製）を用いた他は、実施例１と同様にして、実施例２の光起電力素子を作製した。
【００４８】
［実施例３］
無金属フタロシアニン粉末に代わり、ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物として銅フタロシアニン結晶（アクロス社製）を用いた他は、実施例１と同様にして、実施例３の光起電力素子を作製した。
【００４９】
［比較例１］
ローダミンＢを含有しないｎ型半導体塗布液および２，４，７−トリニトロフルオレノンを含有しないｐ型半導体塗布液を作製し、その他の条件を実施例１と同様にして、比較例１の光起電力素子を作製した。
【００５０】
これら得られた光起電力素子の光電変換特性の測定は、供試体の各電極にリード線を取り付け、ソーラーシミュレータ（山下電装株式会社製：ＹＳＳ−Ｅ４０）を用いて、素子の透明電極側から１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ−１．５）の擬似太陽光を照射しながら、太陽電池評価装置（英弘精機株式会社製：ＭＰ−１６０）により光起電力素子の特性の測定を行なった。
以下の「表１」に、実験より得られた各光起電力素子の光電変換特性を示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
この表から、増感剤となるローダミンＢ（塩基性染料）および２，４，７−トリニトロフルオレノン（電子供与性化合物）を添加した実施例１〜３は、これらを添加しない従来構成の比較例１に比べ、光電変換特性が大幅に向上していることが見てとれる。
【００５３】
また特に、実施例１の光起電力素子は、Ｖｏｃ＝０．６４Ｖ，Ｉｓｃ＝０．２５ｍＡ／ｃｍ２，ＦＦ（フィルファクター）＝０．３４となり、変換効率０．０５％が得られた。これらの値は、従来の有機起電力素子に比べ大きなものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態における光起電力素子の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるデュアル構成の光起電力素子の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 透明絶縁性基板
２ 透明電極
３ ｎ型半導体層
４ ｐ型半導体層
５ 背面電極層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが配置された光起電力素子であって、
前記ｎ型半導体層が、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されているとともに、前記ｐ型半導体層が、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されていることを特徴とする光起電力素子。
【請求項２】
前記ｎ型半導体層を構成する電子受容性無機物および塩基性染料が、それぞれ酸化亜鉛化合物およびローダミン化合物であり、前記ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物および電子受容性化合物が、それぞれフタロシアニン化合物およびフルオレノン系化合物であることを特徴とする請求項１に記載の光起電力素子。
【請求項３】
前記透光性を有する一方側電極に対向する他方側電極が、樹脂中に導電性物質を分散させた材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光起電力素子。
【請求項４】
少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが形成された光起電力素子の製造方法であって、
電子受容性無機物に所定量の塩基性染料とバインダー樹脂と溶剤を添加したｎ型半導体塗布液と、電子供与性有機物に所定量の電子受容性化合物とバインダー樹脂と溶剤を添加したｐ型半導体塗布液とを、前記透光性を有する電極基板の上に順次塗布して積層させた後、これら半導体層の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布することにより、前記電極基板に対向する背面電極層を形成することを特徴とする光起電力素子の製造方法。
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが配置された光起電力素子であって、
前記ｎ型半導体層が、電子受容性無機物を主成分とし、塩基性染料を含有する材料から構成されているとともに、前記ｐ型半導体層が、電子供与性有機物を主成分とし、電子受容性化合物を含有する材料から構成されていることを特徴とする光起電力素子。
【請求項２】
前記ｎ型半導体層を構成する電子受容性無機物および塩基性染料が、それぞれ酸化亜鉛化合物およびローダミン化合物であり、前記ｐ型半導体層を構成する電子供与性有機物および電子受容性化合物が、それぞれフタロシアニン化合物およびフルオレノン系化合物であることを特徴とする請求項１に記載の光起電力素子。
【請求項３】
前記透光性を有する一方側電極に対向する他方側電極が、樹脂中に導電性物質を分散させた材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光起電力素子。
【請求項４】
少なくとも一方が透光性を有する２つの電極の間に、互いに隣接するｎ型半導体層とｐ型半導体層とが形成された光起電力素子の製造方法であって、
電子受容性無機物に所定量の塩基性染料とバインダー樹脂と溶剤を添加したｎ型半導体塗布液と、電子供与性有機物に所定量の電子受容性化合物とバインダー樹脂と溶剤を添加したｐ型半導体塗布液とを、前記透光性を有する電極基板の上に順次塗布して積層させた後、これら半導体層の上に、樹脂中に導電性物質を分散させた導電性ペーストを塗布することにより、前記電極基板に対向する背面電極層を形成することを特徴とする光起電力素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１５７９９９（Ｐ２００７−１５７９９９Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５０７６４（Ｐ２００５−３５０７６４）
【出願日】平成１７年１２月５日（２００５．１２．５）
【出願人】（５９３１２２７８９）ユーテック株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月５日（２００５．１２．５）
【出願人】（５９３１２２７８９）ユーテック株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
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