有機光電変換装置

開放特許情報番号
L2009006472
開放特許情報登録日
2009/11/13
最新更新日
2015/9/29

基本情報

出願番号 特願2009-170244
出願日 2009/7/21
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2011-029229
公開日 2011/2/10
登録番号 特許第5645097号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 有機光電変換装置
技術分野 電気・電子
機能 機械・部品の製造
適用製品 有機光電変換装置
目的 有機太陽電池、有機光起電力素子、有機光センサ等の有機光電変換装置において、太陽光エネルギーの大きな割合を占める近赤外領域(800〜2,500nm)の光を有効利用することができる有機光電変換装置を提供する。
効果 有機太陽電池の半導体層を電荷移動錯体半導体に置き換え、或いはタンデム型による既存の太陽電池との併用などによって、太陽電池のエネルギー変換効率を大幅に高効率化することが可能になる。例えば、近赤外光領域の太陽光エネルギーの有効利用により、原理的には、単接合型では15%以上、またタンデム等の多接合型では30%以上の変換効率を達成することが可能になる。
技術概要
図1に有機光電変換装置を模式的に示す。電荷移動錯体半導体からなる光吸収層3では、電子供与性分子7と電子受容性分子8とが光吸収層内で交互に積層される。電荷移動錯体半導体による光吸収層の上下には電荷移動錯体系金属による電極2、4が形成され、光吸収層内で生成した電荷移動型励起子を電子と正孔に高効率に分離する。取り出された電子と正孔はそれぞれ電荷取出用電極1、基板6上に形成された透明電極5を介して出力される。図2は電荷移動錯体系半導体DBTTF(ジベンゾテトラチアフルバレン)−TCNQ(テトラシアノキノジメタン)薄膜の光吸収スペクトル、図3は電荷移動錯体系半導体DBTTF−TCNQ単結晶に、高効率に電子を取り出すTTF(テトラチアフルバレン)−TCNQ電極を陰極として、また高効率に正孔を取り出すTSF(テトラセレナフルバレン)−F↓2TCNQ(ジフルオロテトラシアノキノジメタン)を陽極として用いた有機光起電力素子のバンド構造、図4は電荷移動錯体系半導体としてDBTTF−TCNQ単結晶を用いた有機光起電力素子の電流電圧特性である。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【 】
改善効果1 電荷移動錯体半導体は、化学的に安定で希少元素を一切含まないこと、真空を介さない溶液法での製膜が可能なこと、プラスチック上での形成も可能であるなど、大面積セルを低コストで作製するための要件をすべて満たしているため、軽量・折り曲げ可能・低価格でかつ高性能な有機光電変換装置を生産することが可能になる。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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