光电转换装置、电子装置及电源模块

技术领域

本发明涉及光电转换装置、电子装置以及电源模块。

背景技术

近年来，期望实现一切都连接到互联网而实现全面控制的物联网(Internet ofThings，IoT)社会。为了实现这样的IoT社会，需要各种装置附接大量的传感器来获取数据；于是，为此，需要电源来运行大量传感器。大量传感器的接线和电池的使用是不切实际的；除此之外，由于减少环境影响的社会需求递增，需要由环保发电装置进行电力供应。

其中，光电转换装置作为只要有光就可以发电的装置而受到关注。特别是，柔性光电转换装置被期望具有高效率并且能够适应各种情形；因此，期望其适当地适用于可穿戴装置等。

例如，非专利文献1和2报告了用于可穿戴装置的光电转换装置的可行性研究的结果。

总体上，有机薄膜太阳能电池预期是具有高效率和柔性的环保发电装置；并且专利文献1中提出了使用透明基体膜作为基体的光电转换装置。

发明内容

技术问题

然而，当光长时间照射到光电转换装置时，存在光照射后的光电转换效率与光照射开始时的光电转换效率相比降低的问题。

问题解决方案

根据本发明的一方面，光电转换装置包括光电转换层和电子传输层。电子传输层包含金属氧化物颗粒。响应于对电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，检测到代表氧原子的1s轨道的两个峰。满足公式Y/(X+Y)≥0.5，其中两个峰中低能量侧的峰的峰面积为X，两个峰中高能量侧的峰的峰面积是Y。

发明有益效果

根据本发明的一方面，可以提供光电转换装置，其中与光照射开始时的光电转换效率相比光照射后光电转换效率的降低可以被抑制，即使在光电转换装置经光长时间照射时。

附图说明

图1是图解光电转换装置的一个实例的俯视示意图。

图2是图解光电转换装置的一个实例的截面示意图。

图3A是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3B是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3C是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3D是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3E是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3F是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3G是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3H是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3I是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3J是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图3K是图解光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

图4是图解电子装置的基本构造的一个实例的示意图。

图5是图解电子装置的基本构造的一个实例的示意图。

图6是图解电子装置的基本构造的一个实例的示意图。

图7是图解电源模块的基本构造的一个实例的示意图。

图8是图解电源模块的基本构造的一个实例的示意图。

图9是图解个人计算机鼠标的基本构造的一个实例的示意图。

图10是图9所图解的个人计算机鼠标的一个实例的示意性外观。

图11是图解个人计算机键盘的基本构造的一个实例的示意图。

图12是图解图11所图解的个人计算机键盘的一个实例的示意性外观。

图13是图解图11所图解的个人计算机键盘的另一实例的示意性外观。

图14是图解传感器的基本构造的一个实例的示意图。

图15是图解无线通信以将传感器获取的数据传输到个人计算机、智能手机或其他装置的一个实例的示意图。

图16是图解转台(turntable)的基本构造的一个实例的示意图。

具体实施方式

<<有机薄膜太阳能电池相关的光电转换装置>>

“光电转换装置”是将光能转换成电能或者将电能转换成光能的装置。具体地，其实例包括由太阳能电池和光电二极管构成的装置。太阳能电池的示例性实例包括有机薄膜太阳能电池。在本公开中，将描述作为有机薄膜太阳能电池的部件的光电转换装置。

光电转换装置至少具有光电转换层，具体地，顺序地第一电极、电子传输层、光电转换层和第二电极。术语“顺序地”意为所述电极和所述层整体按照上述次序布置，同时其他层等可以被插入在所述电极和所述层之间。其中插入其他层的情况的实例包括顺序地具有第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和第二电极的光电转换装置，以及顺序地具有第一电极、电子传输层、中间层、光电转换层、空穴传输层和第二电极的光电转换装置。在这种情况下，除此之外，可以在所述电极和所述层之间或在所述层之间插入其他层等。术语“顺序地”在此表示这些电极和层可以从第一电极或从第二电极起顺序地堆叠。具体地，在从入射面侧观察时，光电转换装置可以按照第一电极、电子传输层、光电转换层和第二电极的次序或者按照第二电极、光电转换层、电子传输层和第一电极的次序顺序地堆叠。当光电转换装置具有空穴传输层时，在从入射面侧观察时，光电转换装置可以具有其中第一电极、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和第二电极按此次序顺序堆叠的构造，或者其中第二电极、空穴传输层、光电转换层、电子传输层、第一电极按此次序顺序堆叠的构造。当光电转换装置具有空穴传输层和中间层时，在从入射面侧观察时，光电转换装置可以具有其中第一电极、电子传输层、中间层、光电转换层、空穴传输层和第二电极按此次序顺序堆叠的构造，或者其中第二电极、空穴传输层、光电转换层、中间层、电子传输层和第一电极按此次序顺序堆叠的构造。在本公开中，主要对其中在从入射面侧观察时第一电极、电子传输层、中间层、光电转换层、空穴传输层和第二电极按此次序顺序堆叠的情况进行说明，但光电转换装置不限于如此情况。基于以上描述，本领域普通技术人员可以容易地理解其他方面，如其中从入射面侧观察时第二电极、空穴传输层、光电转换层、中间层、电子传输层和第一电极按此次序顺序堆叠的情况。

光电转换装置按需具有基体(base)、表面保护部、密封构件、UV截止层等。

在第一电极和第二电极的情况下，位置远离光电转换装置的光入射面的电极被称为“一个电极”，并且位置接近光电转换装置的光入射面的电极被称为“另一电极”，当光电转换装置具有基体时，基体优选被布置较靠近另一电极的不面向光电转换层的表面。即，可优选光电转换装置在从入射面侧观察时具有其中例如基体、第一电极、电子传输层、中间层、光电转换层、空穴传输层和第二电极按此次序顺序堆叠的构造，或者其中基体、第二电极、空穴传输层、光电转换层、中间层、电子传输层和第一电极按此次序顺序堆叠的构造。

<基体>

“基体”是支撑构成光电转换装置的所述电极、所述层等的构件。从提高光电转换效率的角度来看，可优选基体透光性高，同时更优选透明。另外，从扩大其用途的角度来看，可优选基体具有高柔性。

透明且柔性的基体的示例性实例包括聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚醚醚酮的树脂膜，以及薄玻璃膜(玻璃具有200μm以下的厚度)。在这些材料中，从容易制备和成本的角度来看，聚酯和聚酰亚胺的树脂膜以及薄玻璃膜是优选的。当使用树脂膜或薄玻璃膜作为基体时，基体的厚度优选为200μm以下。当基体的厚度为200μm以下时，其柔性增强，因此其耐久性也提高，即使在光电转换装置被弯曲时。基体的厚度可以通过公知的方法来测量，例如利用接触型厚度计。

具有透明性但缺乏柔性的基体的材料的示例性实例包括无机透明晶体材料，如薄玻璃膜以外的玻璃(换言之，厚度超过200μm的玻璃)。这些材料是优选的，因为其不具有柔性但高度平坦。

优选基体具有气体阻隔性。气体阻隔性涉及抑制水蒸气、氧气等透过的功能。在本公开中，“具有气体阻隔性的基体”不限于基体本身具有气体阻隔性的那些；而其还包括在基体相邻位置处具有气体阻隔层(即具有气体阻隔性的层)的那些。具有气体阻隔性的基体可以提供高储存耐久性的光电转换装置，其中光电转换效率的降低可以被进一步抑制，即使装置被长时间放置在高温和高湿环境下。气体阻隔层将在后文进行描述。

一般地，具有气体阻隔性的基体所需的功能以水蒸气透过率、氧透过率等来表示。根据JIS K7129 B法的每日水蒸气透过率优选为例如10g/m

关于具有气体阻隔性的树脂膜，可以在适当时使用公知的膜。其实例包括铝涂布的树脂膜和氧化硅涂布的树脂膜。

<第一电极>

“第一电极”是收集通过光电转换产生的电子的电极。当第一电极被布置较靠近入射面时，从提高光电转换效率的角度来看，可优选第一电极的透光性高，同时也更优选是透明的。然而，当第一电极与入射面相对布置时，其透光性和透明性可以低。

关于具有透明性的第一电极，可以使用对可见光透明的透明电极。透明电极例如是顺序地由透明导电膜、金属薄膜和透明导电膜构成的结构体。其间介入有金属薄膜的两个透明导电膜可以由相同材料或不同材料形成。

用于透明导电膜的材料的示例性实例包括掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟(IZO)、氧化锌(ZnO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)、氧化锡(SnO2)、银纳米线和纳米碳(碳纳米管、石墨烯等)。在这些材料中，掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟(IZO)和掺铝氧化锌(AZO)是优选的。

金属薄膜的材料的示例性实例包括由诸如铝、铜、银、金、铂和镍的金属形成的薄膜。从维持刚性的角度来看，优选使用具有透明性且与前述基体整合的第一电极。其示例性实例包括FTO涂布的玻璃、ITO涂布的玻璃、铝涂布的玻璃、FTO涂布的透明塑料膜、ITO涂布的透明塑料膜以及涂布有ITO/银/ITO层压体的塑料膜。

用于非透明第一电极的材料的示例性实例包括金属如铂、金、银、铜和铝，以及石墨。

第一电极的平均厚度优选为5nm以上且10μm以下，同时更优选为50nm以上且1μm以下。

第一电极的薄层电阻优选为50Ω/sq.以下，并且更优选30Ω/sq.以下，同时还更优选20Ω/sq.以下。

当第一电极透明时，第一电极的透光率优选为60％以上，更优选为70％以上，还更优选为80％以上，同时特别优选为90％以上。其上限没有特别限制；因此，这可以根据目的适当选择。

第一电极可以通过湿式涂布法、干式涂布法如气相沉积法和溅射法、以及印刷法来形成。

<电子传输层>

“电子传输层”是传输光电转换层中产生的电子并抑制光电转换层中产生的空穴进入的层，并且包含金属氧化物颗粒。电子传输层可以具有由一层或两层或更多层组成的结构。

电子传输层是含有金属氧化物颗粒的层，该金属氧化物颗粒是含有金属氧化物作为构成材料的颗粒，如上所述。

金属氧化物的示例性实例包括钛、锌、锂和锡的氧化物，以及ITO、FTO、ATO、AZO和GZO。其中，氧化锌、氧化钛或氧化锡是优选的，更优选的是氧化锌，同时还更优选的是经掺杂的氧化锌以提高传导性(导电性，conductivity)。掺杂型氧化锌的示例性实例包括掺铝氧化锌、掺镓氧化锌和掺锂氧化锌。此外，金属氧化物可以由金属醇盐等作为其原料制成。

本公开中的“金属氧化物”仅需含有金属氧化物作为构成材料，并且可以是掺杂型或未掺杂型金属氧化物，如上所述。

金属氧化物颗粒的数均粒径优选为10nm以上且50nm以下，更优选为10nm以上且40nm以下，同时还更优选为10nm以上且20nm以下。当金属氧化物颗粒的数均粒径为10nm以上至50nm以下时，电子传输层的厚度处于适当的范围内。金属氧化物颗粒的数均粒径例如通过以下获得：通过下述方法测量至少100个随机选择的金属氧化物颗粒的直径，以计算这些测量值的平均值。首先，使用微量移液器将含有金属氧化物颗粒的分散液移至玻璃雾化器中。接下来，将分散液从雾化器喷洒到附有TEM用胶棉膜的网格上。利用PVD方法，对网格用碳进行气相沉积，并通过电子显微镜获得金属氧化物颗粒的图像。对所得图像进行图像处理以测量金属氧化物颗粒的粒径。具体地，将所得图像中具有与金属氧化物颗粒的面积相等的面积的圆的直径定义为金属氧化物颗粒的直径，并且使用粒径为5nm以上的那些。金属氧化物颗粒的粒径还可以通过利用扫描透射电子显微镜(TEM)观察光电转换装置的横截面、然后利用图像处理进行颗粒识别来测量。粒度分布也可以通过激光衍射和散射法来测量。切出光电转换装置的横截面、通过TEM进行观察、以及粒度分布的测量可以通过公知的方法进行。

如上所述，本公开中的“金属氧化物颗粒”将指粒径为5nm以上的那些，并且不包括粒径小于5nm的那些。

电子传输层的平均厚度优选为10nm以上且300nm以下，同时更优选为10nm以上且100nm以下。

电子传输层的制备方法的实例包括使用含有金属氧化物颗粒和分散介质的分散液、以及含有金属氧化物前体(作为金属氧化物的前体)和溶剂的溶液的方法。

上述分散液用于布置构成电子传输层的上述金属氧化物颗粒。

分散介质的示例性实例包括醇如甲醇、乙醇、异丙醇(2-丙醇)、1-丙醇、2-甲氧基乙醇和2-乙氧基乙醇，以及其混合物。

上述溶液用于基于通过施加外部刺激如热或光而将金属氧化物前体转化成金属氧化物的方法(溶胶-凝胶法)来布置构成电子传输层的金属氧化物膜。在本公开中，“金属氧化物膜”意为包含金属氧化物作为构成材料并且位于多个金属氧化物颗粒之间的金属氧化物结构体(换言之，存在以填充多个金属氧化物颗粒之间形成的空间的金属氧化物结构体)，并且如上所述例如源自溶液中包含的金属氧化物前体。金属氧化物膜可以是连续金属氧化物的结构体，或金属氧化物精细颗粒的附聚体。金属氧化物精细颗粒的附聚体的情况表示金属氧化物精细颗粒不被包含在上述金属氧化物颗粒、特别是直径为5nm的颗粒中的概念。

金属氧化物，作为金属氧化物膜的构成材料，可以是与以上作为金属氧化物颗粒构成材料的金属氧化物示例的材料相同的材料；在此，其示例性实例包括钛、锌、锂和锡的氧化物，并且在这些氧化物中，氧化锌是优选的。优选的是金属氧化物膜和金属氧化物颗粒含有相同的金属氧化物作为构成材料，并且二者均含有氧化锌作为构成材料。当作为金属氧化物膜构成材料的金属氧化物为氧化锌时，例如，乙酸锌可以用作金属氧化物前体。溶剂的示例性实例包括2-乙醇胺和2-甲氧基乙醇，以及这些溶剂的混合物。

电子传输层的具体制备方法包括，例如，施加上述分散液然后通过按需将其干燥来布置金属氧化物的过程，以及在被布置的金属氧化物颗粒上施加上述溶液后通过外部刺激使金属氧化物前体转变为金属氧化物以形成金属氧化物膜的过程等。

电子传输层的另一具体制备方法包括例如以下过程：制备分散液中的组分(金属氧化物颗粒)与溶液中的组分(金属氧化物前体)的混合液，然后在施加混合液后，通过按需将其干燥来布置金属氧化物颗粒，并且进一步通过外部刺激使金属氧化物前体转变为金属氧化物，以形成金属氧化物膜。

以下是优选在电子传输层的制备中使用所述分散液和所述溶液的理由。

常规地，在电子传输层的制备中一般仅使用上述分散液。然而，在仅使用分散液来制备电子传输层时，在光电转换装置的长期使用过程中，电子传输层的相邻层(如后文待述的光电转换层)的材料会进入金属氧化物颗粒之间的空间，从而导致该材料与第一电极接触，造成电子传输层的电子传输性能和空穴穿透抑制性能(空穴阻挡性能)劣化；因此，当光电转换装置长时间暴露于光时，存在光电转换装置的光电转换效率随时间劣化的问题。

相反，当在电子传输层的制备中除了所述分散液之外还使用所述溶液时，通过使用分散液布置的金属氧化物颗粒之间的空间可以被通过使用溶液形成的金属氧化物膜填充，从而导致电子传输层的相邻层的材料进入该空间被抑制，造成在光电转换装置长时间暴露于光时光电转换装置的光电转换效率的随时间劣化被抑制。

当对使用分散液和溶液制备的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析时，检测到代表氧原子的1s轨道的两个峰，并且满足公式“Y/(X+Y)≥0.5”，其中这两个峰中低能量侧的峰的峰面积为X，并且这两个峰中高能量侧的峰的峰面积为Y。

当对如常规方法情况仅使用分散液制备的电子传输层进行这种分析时，不满足公式“Y/(X+Y)≥0.5”；因此，电子传输层的制备方法的差异可以通过电子传输层的分析结果差异来判断。换言之，当满足公式“Y/(X+Y)≥0.5”时，可以在光电转换装置长时间暴露于光时抑制光电转换装置的光电转换效率随时间劣化。

本公开中，在对电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析时，满足公式“Y/(X+Y)≥0.5”；但优选满足公式“0.8≥Y/(X+Y)≥0.5”，同时更优选满足式“0.7≥Y/(X+Y)≥0.5”。

下面描述对电子传输层进行的X射线光电子能谱(XPS)分析的详细内容。在此，将描述具体实例，其中分散液中的金属氧化物颗粒的构成材料是氧化锌，溶液中的金属氧化物前体是乙酸锌，并且溶胶-凝胶法利用该溶液形成的金属氧化物膜的构成材料是氧化锌。在这种情况下，在代表氧原子的1s轨道的两个峰中，高能量侧的峰在532±1eV处具有峰顶，并且低能量侧的峰在530±1eV处具有峰顶。高能量侧的峰被认为是源自羟基的峰，而低能量侧的峰被认为是源自氧化锌的氧原子的峰。在本公开中，当比较低能量侧的峰的峰面积(X)和高能量侧的峰的峰面积(Y)时，存在这样的特征：高能量侧的峰的峰面积(Y)占主导(较大)，换言之，就氧原子的状态而言，源自羟基的峰占主导。这种羟基表明在外部刺激下溶液中包含的金属氧化物前体向金属氧化物的转化不完全；因此，如果电子传输层含有这种状态的金属氧化物膜和金属氧化物颗粒，则可以抑制在光电转换装置长时间暴露于光时光电转换装置的光电转换效率的随时间劣化。

可以通过以下方法控制低能量侧的峰的峰面积(X)与高能量侧的峰的峰面积(Y)的比例(换言之，可以控制“Y/(X+Y)”的值)：其中控制使金属氧化物前体变为金属氧化物的外部刺激的程度，具体地，通过控制煅烧(firing)温度。例如，在低于150℃的温度下煅烧时高能量侧的峰的峰面积(Y)倾向增加，而在150℃以上(特别是200℃以上)的温度下煅烧时低能量侧的峰的峰面积(X)倾向增加。

X射线光电子能谱(XPS)分析可以利用例如K-Alpha(Thermo Fisher ScientificInc.制造)对电子传输层进行。

峰分离过程可以利用X射线光电子能谱仪提供的分析软件(例如CasaXPS)进行。具体地，利用软件的制定峰分离和拟合功能，在目标元素能谱的键能范围内进行分析。分离条件没有特别限制，只要该方法能够以良好的再现性进行分析。可以通过计算关于目标元素分离的各峰的能谱的峰面积来计算各键合状态的峰丰度。计算峰丰度的条件没有特别限制，只要分析能够以良好的再现性进行。

<中间层>

“中间层”是传输光电转换层中产生的电子和抑制光电转换层中产生的空穴的进入并且不包含金属氧化物颗粒的层。中间层可以具有由一层或两层或更多层组成的结构。

中间层优选是含有胺化合物的层。胺化合物优选是通过布置中间层而能够提高光电转换装置的光电转换效率的材料，并且例如可以使用下述通式(4)所示的胺化合物。

在通式(4)中，R

在上述通式(4)中，X表示碳数为6以上且14以下的二价芳香族基团或碳数为1以上且4以下的二价烷基，其中，碳数为6以上且14以下的二价芳香族基团是优选的。

在上述通式(4)中，A表示下述结构式(1)至(3)所示的取代基中的任一种，其中结构式(1)所示的取代基是优选的。

-COOH ...结构式(1)

-P(＝O)(OH)

-Si(OH)

通式(4)以外的胺化合物的示例性实例包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基二甲氧基甲基硅烷、3-(2-氨基-乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]硅烷、三甲氧基[3-(甲基氨基)丙基]硅烷、双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]胺和N,N'-双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙烷-1,2-二胺。

制备中间层的方法的示例性实例包括通过旋涂法或浸渍法提供含有胺化合物的溶液，然后干燥该溶液的方法。

<光电转换层>

“光电转换层”是通过吸收光而产生电子和空穴的层。光电转换层包含两种或更多种有机材料，具体地供体有机材料(也称为p型有机半导体材料)和受体有机材料(也称为n型有机半导体材料)。供体有机材料和受体有机材料每一者均可以由多种有机材料制成，因此优选的是光电转换层包含三种或更多种类型的有机材料。在光电转换层中，优选的是将供体有机材料和受体有机材料混合而形成本体异质结构。

-供体有机材料-

供体有机材料优选为具有4.8eV以上且5.7eV以下的最高占据分子轨道(HOMO)能级的π电子共轭化合物，同时更优选为具有5.1eV以上且5.5eV以下，或者5.2eV以上5.6eV以下的能级的π电子共轭化合物。

最高占据分子轨道(HOMO)能级可以通过利用光电子产生光谱法、循环伏安法等进行测量来获得。具体地，可以使用诸如Riken Keiki Co.,Ltd.制造的AC-3等仪器进行测量。

供体有机材料的示例性实例包括卟啉和酞菁，其是共轭聚合物或低分子量共轭化合物，其中各种芳香族衍生物(例如，噻吩、芴、咔唑、噻吩并噻吩、苯并二噻吩、二噻吩并噻咯(dithienosilole)、喹喔啉和苯并噻二唑)偶接。供体有机材料还可以是在其分子结构中具有供电子部分和受电子部分的供体-受体连接材料等材料。

当供体有机材料为低分子量分子时，其数均分子量(Mn)优选为10,000以下，同时更优选为5,000以下。当该材料是聚合物时，其分子量优选为10,000以上。

在供体有机材料的一个优选实例中，其最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.1eV以上且5.5eV以下，并且数均分子量(Mn)为10,000以下。如此的有机材料的实例包括下述通式(1)所示的那些化合物。

在通式(1)中，R

在通式(1)中，n表示1以上且3以下的整数。

在通式(1)中，Y表示卤素原子。

在上述通式(1)中，m表示0以上且4以下的整数。

在通式(1)中，X表示下述通式(2)或下述通式(3)。

在通式(2)中，R

在通式(3)中，R

在供体有机材料的另一可优选实例中，最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.2eV以上且5.6eV以下，并且数均分子量(Mn)为10,000以上。注意，优选的是该有机材料与具有5.1eV以上且5.5eV以下的最高占据分子轨道(HOMO)能级以及10,000以下的数均分子量(Mn)的上述有机材料组合使用。

具有5.2eV以上且5.6eV以下的最高占据分子轨道(HOMO)能级以及10,000以上的数均分子量(Mn)的有机材料的示例性实例包括2,1,3-苯并噻二唑-噻吩型共聚物、喹喔啉-噻吩型共聚物、噻吩-苯并二噻吩型共聚物、和聚芴型聚合物。

2,1,3-苯并噻二唑-噻吩型共聚物由其主链中具有噻吩骨架和2,1,3-苯并噻二唑骨架的共轭共聚物表示。2,1,3-苯并噻二唑-噻吩型共聚物的具体实例包括下述通式(5)至(8)所示的共聚物。在下述通式(5)至(8)中，各n独立地表示1以上且1000以下的整数。

喹喔啉-噻吩型共聚物表示其主链中具有噻吩骨架和喹喔啉骨架的共轭共聚物。喹喔啉-噻吩型共聚物的具体实例包括由下述通式(9)所示的那些。在通式(9)中，n表示1以上且1000以下的整数。

噻吩-苯并二噻吩型共聚物表示其主链中具有噻吩骨架和苯并二噻吩骨架的共轭共聚物。作为噻吩-苯并二噻吩型共聚物的具体实例包括下述通式(10)至(13)所示的那些。

在通式(10)至(13)中，各n独立地表示1以上且1000以下的整数。

-受体有机材料-

受体有机材料优选是最低未占据分子轨道(LUMO)能级为3.5eV以上且4.5eV以下的π电子共轭化合物。

受体有机材料的示例性实例包括富勒烯或其衍生物、萘四羧酸酰亚胺衍生物和苝四羧酸酰亚胺衍生物。其中，富勒烯衍生物是优选的。

富勒烯衍生物的示例性实例包括C

在通式(14)中，Y

在通式(14)中，Ar表示芳基。芳基可以具有或可以不具有取代基。

-光电转换层的平均厚度-

光电转换层的平均厚度优选为50nm以上且400nm以下，同时更优选为60nm以上且250nm以下。当平均厚度为50nm以上时，光电转换层中由于光吸收而产生的载流子的量充足。当平均厚度为400nm以下时，由光吸收产生的载流子传输效率的降低被抑制。

光电转换层的平均厚度例如通过以下来计算：通过下列方法测量随机选择的9点处的光电转换层的厚度以确定这些测量结果的平均值。首先，将包含构成光电转换层的材料的液体涂布到基体上，干燥，然后用溶剂在任意点擦拭。然后，使用Bruker Corp.制造的DEKTAK测量被擦拭部分中段差(stage)的高度，以获得测量值作为厚度。光电转换层的平均厚度也可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)观察光电转换装置的横截面来测量。

-光电转换层中的本体异质结的形成方法-

光电转换层可以是通过顺序堆叠上述各有机材料而具有平面状接合界面的层；但是，为了增加接合界面的面积，可优选形成具有其中这些有机材料三维混合的结构的本体异质结。本体异质结例如如下形成。

当各有机材料为高可溶性材料时，将各有机材料溶解于溶剂中，得到其中这些有机材料以分子状态混合的溶液；然后，在施加混合物后，将其干燥以去除溶剂。在这种情况下，可以通过进一步进行热处理来优化各有机材料的附聚状态。

另一方面，当使用溶解度低的有机材料时，制备一种液体，其中一种有机材料被分散在溶解有其他有机材料的溶液中；然后，在施加该液体后，进行干燥以去除溶剂。在这种情况下，可以通过进一步进行热处理来优化各有机材料的附聚状态。

-形成光电转换层的方法-

形成光电转换层的方法包括施加含有上述有机材料的液体的过程。施加方法的示例性实例包括旋涂法、刮刀涂布法、槽模涂布法、丝网印刷法、棒涂法、流延法、印刷转印法、浸提法、喷墨法、喷射法、喷雾法、真空气相沉积法。其中，方法根据待形成的光电转换层的特征如厚度控制和取向控制而被适当选择。

例如，当使用旋涂法时，可优选使用以5mg/mL以上且40mg/mL以下的浓度含有上述各有机材料的溶液。浓度是这些有机材料相对于含有这些有机材料的溶液的体积的总质量。通过设定为上述浓度，可以容易地制备均质的光电转换层。

退火处理可以在减压下或在惰性气氛中(在氮气或氩气气氛中)进行，以从已被施加的含有有机材料的液体中去除溶剂或分散介质。退火过程的温度优选为40℃以上且300℃以下，更优选为50℃以上且150℃以下。退火处理是期望的，因为这可通过允许构成各层的材料彼此穿透而导致堆叠层之间的界面处的接触面积增加，造成短路电流增加。

用于溶解或分散有机材料的溶剂的示例性实例包括甲醇、乙醇、丁醇、甲苯、二甲苯、邻氯苯酚、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、氯苯、二氯苯、三氯苯、邻氯苯、氯萘、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮和γ-丁内酯。这些可以单独使用，或其中2种以上组合使用。其中，氯苯、氯仿、邻二氯苯是特别优选的。

上述溶剂或分散介质可以含有各种添加剂。添加剂的示例性实例包括二碘辛烷和辛烷二硫醇。

<空穴传输层>

“空穴传输层”是传输光电转换层中产生的空穴并且抑制光电转换层中产生的电子的穿透的层。空穴传输层可以具有由一层或两层或更多层组成的结构。以下，作为其一个实例，对具有一层空穴传输层的结构进行描述。

可优选空穴传输层是含有选自具有空穴传输性质的有机化合物和无机化合物的至少一种化合物的层。具有空穴传输性质的有机化合物的示例性实例包括导电性聚合物如PEDOT:PSS(聚乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸)和芳香族胺衍生物。具有空穴传输性质的无机化合物的示例性实例包括氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍和氧化铜(I)。在具有空穴传输性质的这些化合物中，氧化钼、氧化钨和氧化钒是优选的。

空穴传输层的平均厚度优选为200nm以下，同时更优选为1nm以上且50nm以下。

制备空穴传输层的方法的示例性实例包括这样的方法：其中施加含有具有空穴传输性质的化合物以及溶剂或分散介质的液体，然后干燥该液体。施加方法的示例性实例包括旋涂法、溶胶-凝胶法、槽模涂布法和溅射法等。

<第二电极>

“第二电极”是收集通过光电转换而产生的空穴的电极。当第二电极被布置较靠近入射面时，从提高光电转换效率的角度来看，可优选第二电极透光性高，同时更优选透明。然而，当第二电极与入射面相对布置时，其透光性和透明度可以是低的。

第二电极可以与前述的第一电极相同；因此，对此电极的描述省略。

<表面保护部>

“表面保护部(在被层叠时也称为“钝化层”)”是这样的构件：其防止密封构件与第一电极和第二电极之中被布置在较远离入射光面的位置处的电极直接接触，并且被布置在所述一个电极与密封构件之间。表面保护部的形状没有特别限制，但其优选是层叠型。由于表面保护部被形成在一个电极上(具体地，该部被形成以相邻于不面向一个电极的光电转换层的表面)，光电转换装置可以被配置使得构成密封构件的粘合剂构件不与所述一个电极直接接触，因此因构成所述一个电极的材料向粘合剂构件转移而引起的分层(脱层，delamination)的问题被抑制。

构成表面保护部的材料的示例性实例包括金属氧化物如SiO

制备表面保护部的方法的示例性实例包括真空气相沉积法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、气体来源CVD法、涂布法、印刷法和转印法。

<密封构件>

“密封构件”是防止外部物质如水和氧气穿透到光电转换装置内并且与各层接触的构件。可优选密封构件从一个电极侧起顺序地具有能够将密封构件粘接至其他构件的粘合剂构件、和防止外部物质穿透到光电转换装置内的气体阻隔构件，同时更优选这些构件被整合到膜型构件中。术语“顺序地”指代这些构件可以整体按照上述次序布置；因此，其他构件或层等可以被插入在粘合剂构件与气体阻隔构件之间。当密封构件被布置与入射面相对时，密封构件不需要具有透光性或透明性。密封构件优选是构成光电转换装置的最外侧部分的构件。

气体阻隔材料所需的功能一般用水蒸气透过率、氧透过率等来表示。根据JISK7129 B法的每日水蒸气透过率优选为例如10g/m

在粘合剂构件中，例如，可以使用用于密封有机电致发光装置、有机晶体管等的一般材料作为其材料。具体地，其示例性实例包括压敏粘合剂树脂、热固性树脂、热塑性树脂和光固化性树脂。其中，“不需要在密封过程中加热”的压敏粘合剂树脂是优选的。粘合剂构件的材料的具体实例包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、苯乙烯-异丁烯树脂、烃系树脂、环氧系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、氨基甲酸乙酯系树脂和硅酮系树脂。各种粘合剂性质可通过对这些树脂的主链、支链和末端进行化学修饰以及通过调节其分子量等而获得。

“UV截止层”是被布置更靠近入射面并且抑制由UV光引起的光电转换装置劣化的层。可优选UV截止层是吸收UV光的膜状构件。UV截止层优选地被布置在基体上，位置更靠近入射面。

一般地，UV截止层所需的功能以透光率等来表示。例如，波长370nm以下的透光率优选小于1％。另外，例如，波长410nm以下的透光率优选小于1％。

<气体阻隔层>

“气体阻隔层”是防止外部物质如水和穿透到光电转换装置中的层。气体阻隔层优选是连续膜。气体阻隔层优选被布置相邻于基体(装置基体)，同时更优选在另一电极与基体之间。注意，当气体阻隔层被布置相邻于基体时，气体阻隔层被视为构成本公开的基体(装置基体)的一个部件。

气体阻隔层所需的功能一般以水蒸气透过率、氧透过率等来表示。根据JIS K7129B法的每日水蒸气透过率优选为例如10g/m

气体阻隔层的材料的示例性实例包括诸如SiO

<其他层>

光电转换装置还可以按需具有其他层，如绝缘多孔层、劣化防止层和保护层。

<光电转换层的构造>

参照图1至图2将描述光电转换装置的一个构造实例。图1是示例光电转换装置的一个实例的俯视示意图。图2是示例光电转换装置的一个实例的截面示意图。

在图1的俯视示意图中可见，光电转换装置1具有光电转换区域2(作为能够进行光电转换的区域)、围绕光电转换区域2的密封区域3、以及其中布置其他构件如端子(terminal)的其他区域4。

在图2的截面示意图中可见，在光电转换区域2中，光电转换装置1具有堆叠结构，该堆叠结构由以下组成：从入射面侧起沿堆叠方向z顺序地，UV截止层11、基体12、第一电极13、电子传输层14、中间层15、光电转换层16、空穴传输层17、第二电极18、表面保护部(钝化层)19、以及密封构件20(在下文中此结构也被称为“结构A”)。在密封区域3中，光电转换装置1具有堆叠结构，该堆叠结构由以下组成：从入射面侧起沿堆叠方向z顺序地，UV截止层11、基体12、第一电极13以及密封构件20。此时，密封构件20具有粘合剂构件21和气体阻隔构件22。密封构件20将电子传输层14、中间层15、光电转换层16、空穴传输层17、第二电极18以及表面保护部(钝化层)19包封，并被粘接至第一电极13中的表面保护部(钝化层)19和粘合区域30。注意，在光电转换装置1中，第一电极13相应于上述的“另一电极”，并且第二电极18相应于上述的所述“一个电极”。光电转换装置1还可以具有与其他光电转换装置串联或并联电连接的连接部等。堆叠方向z表示与光电转换装置中的各层的平面(xy平面)垂直的方向。

具有结构A的光电转换装置1的光电转换区域2中的从第一电极13到第二电极18的堆叠次序不限于上述次序。具体地，在光电转换区域2中，光电转换装置1可以具有由以下组成的堆叠结构：从入射面侧起沿堆叠方向z顺序地，UV截止层11、基体12、第二电极13、空穴传输层14、光电转换层15、中间层16、电子传输层17、第一电极18、表面保护部(钝化层)19以及密封构件20(以下此该结构也被称为“结构B”)。此时，密封构件20将空穴传输层14、光电转换层15、中间层16、电子传输层17、第一电极18以及表面保护部(钝化层)19包封，并被粘接至第二电极13中的表面保护部(钝化层)19和粘合区域30。注意，在光电转换装置1中，第二电极13相应于上述的“另一电极”，并且第一电极18相应于上述的所述“一个电极”。

在本公开中，如图1和图2所示，作为一个实例，主要描述了具有结构A的光电转换装置，但是本领域普通技术人员可以由该描述容易地理解具有结构B的光电转换装置。

<<光电转换模块>>

“光电转换模块”是具有电连接的多个光电转换装置的模块。电连接可以以串联或并联连接光电转换装置的方式进行。光电转换模块可以具有串联连接的多个光电转换装置和并联连接的多个光电转换装置。本公开中的所有“连接”不限于物理连接，而还包括电连接。

光电转换模块具有多个光电转换装置、将光电转换装置电连接的连接部、以及按需的其他构件。换言之，光电转换模块至少具有第一光电转换装置、与第一光电转换装置相邻的第二光电转换装置、将第一光电转换装置与第二光电转换装置电连接的连接部、以及按需的其他构件。光电转换装置和连接部可以仅在功能上不同；因此，光电转换装置和连接部可以是彼此独立的构件，或者光电转换装置和连接部可以是连续的构件或一个整合的构件。例如，电极(作为光电转换装置的一个构件)和连接部可以是彼此独立的构件，或其可以是连续的构件或一个整合的构件。

<<光电转换装置及光电转换模块的制备方法>>

以下，对光电转换模块的制备方法的一个实例进行描述，这也意味着同时对光电转换装置的制备方法的一个实例进行描述。在本公开中，将描述具有如图2所示的结构A的光电转换装置的制备方法的一个实例。然而，根据这样的描述，本领域普通技术人员可以容易地理解具有结构B的光电转换装置的制备方法的一个实例。

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法包括，例如，在基体上形成气体阻隔层的气体阻隔层形成过程，在具有气体阻隔层的基体上形成第一电极的第一电极形成过程，在第一电极上形成电子传输层的电子传输层形成过程，在电子传输层上形成光电转换层的光电转换层形成过程，形成穿透电子传输层和光电转换层的穿透部的穿透部形成过程，在光电转换层上形成空穴传输层并且用空穴传输层的材料覆盖穿透部中的第一电极、电子传输层和光电转换层的暴露表面的空穴传输层形成过程，在空穴传输层上形成第二电极并且由第二电极的材料填充穿透部以形成穿透结构的第二电极形成过程，在第二电极上形成表面保护部的表面保护部形成过程，通过去除从电子传输层到表面保护部的堆叠材料的外周部而在第一电极上形成粘合区域的粘合区域形成过程，使密封构件包封从电子传输层到表面保护部的堆叠材料从而粘合表面保护部与粘合区域的密封构件形成过程，以及按需的其他过程如UV截止层形成过程。

<气体阻隔层形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在基体上形成气体阻隔层的气体阻隔层形成过程。当基体本身具有气体阻隔性时，无需形成气体阻隔层。

<第一电极形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在具有气体阻隔层的基体上形成第一电极的第一电极形成过程。当基体不具有气体阻隔层时，第一电极可以形成在基体上。

第一电极的形成方法已经在有关第一电极的描述中被描述。

<电子传输层形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在第一电极上形成电子传输层的电子传输层形成过程。

电子传输层的形成方法已在电子传输层的描述中被描述。

<光电转换层形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在电子传输层上形成光电转换层的光电转换层形成过程。

光电转换层的形成方法已在光电转换层的描述中被描述。

<穿透部形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有形成穿透电子传输层和光电转换层的贯通孔的穿透部形成过程。在本公开中，穿透部表示空洞，并且在具有图2所示结构A的光电转换装置的情况下，这表示穿透电子传输层和光电转换层的空洞。穿透部的形状、尺寸等没有限制，只要其能够电连接光电转换装置；因此，其可以在从第二电极侧平面观察光电转换模块时例如是线形或圆形，并且在观察光电转换装置的截面时是矩形或正方形。各层被该穿透部分割，形成多个光电转换装置。

形成穿透部的方法的实例包括激光消除法、机械划线法等。

<空穴传输层形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在光电转换层上形成空穴传输层并且用空穴传输层的材料覆盖穿透部中第一电极、电子传输层和光电转换层的暴露表面的空穴传输层形成过程。

空穴传输层的形成方法已在有关空穴传输层的描述中被描述。

<第二电极形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在空穴传输层上形成第二电极并且用第二电极的材料填充穿透部以形成穿透结构的第二电极形成过程。在本公开中，穿透结构表示填充穿透部的内部的结构体，并且在具有图2所示结构A的光电转换模块的情况下，这表示由空穴传输层的材料和第二电极的材料形成的结构体。该穿透部充当光电转换装置之间的连接部。

第二电极的形成方法已经在关于第二电极的描述中被描述。

<表面保护部形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有在第二电极上形成表面保护部的表面保护部形成过程。

形成表面保护部的方法已经在关于表面保护部的描述中被描述。

<粘合区域形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法优选具有粘合区域形成过程，其中通过去除从电子传输层到表面保护部(电子传输层、光电转换层、空穴传输层、第二电极和表面保护部)的堆叠材料的外周，在第一电极上形成粘合区域，从而暴露第一电极。

去除外周的方法的实例包括激光消除和机械划线。

<密封构件形成过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法可以具有密封构件形成过程，其中使密封构件包封从电子传输层至表面保护部的堆叠材料(电子传输层、光电转换层、空穴传输层、第二电极和表面保护部的堆叠材料)，并且使表面保护部和粘合区域接触以彼此粘合。

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法可按需具有形成较靠近入射面的UV截止层的UV截止层形成过程。

<其他过程>

具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法可以按需具有绝缘多孔层形成过程、劣化防止层形成过程、保护层形成过程等。

<光电转换装置及光电转换模块的制备方法的具体实例>

图3A至图3M用于详细描述具有光电转换装置的光电转换模块的制备方法的一个实例。图3A至图3M是示例光电转换模块的制备方法的一个实例的示意图。

如图3A所示，首先，在具有气体阻隔性的基体12上形成第一电极13(另一电极)。当在一个基体12上形成多个光电转换装置时，如图3B所示，使所形成的第一电极13的一部分消失以形成第一分割部13'。将要形成在分割部13'左侧的光电转换装置被称为第一光电转换装置，并且将要形成在分割部13'右侧的光电转换装置被称为第二光电转换装置。接下来，如图3C和图3D所示，在基体12和第一电极13上形成电子传输层14和中间层15。接下来，如图3E所示，在因此形成的中间层15上形成光电转换层16。在形成光电转换层16之后，如图3F所示，去除电子传输层14、中间层15和光电转换层16(这些形成在第一电极13上)的预定区域，以形成穿透部16'。在形成穿透部16’后，形成空穴传输层17及第二电极18，如图3G和3H所示。在空穴传输层17和第二电极18形成的情况下，在穿透部16'中形成连接部18'，其是由空穴传输层的材料和第二电极的材料制成的结构体。当在一个基体12上形成多个光电转换装置时，如图3I所示，第一光电转换装置中的第二电极18(一个电极)和第二光电转换装置中的第二电极18(一个电极)之间的预定区域以穿透第二电极18和空穴传输层17的方式被去除，以形成第二分割部13”。接下来，如图3J所示，在第二电极18上形成表面保护部19。此时，在表面保护部19形成的情况下，在第二分割部13”中形成包含构成表面保护部的材料的结构体(假设此结构体也是分割部的组件)。该结构体(分割部)与第一光电转换装置和第二光电转换装置中的各表面保护部19是连续的，如图3J所示。上述结构体(分割部)与第一光电转换装置和第二光电转换装置的第二电极18(一个电极)的侧表面、第一光电转换装置和第二光电转换装置的空穴传输层17的侧表面、以及光电转换层16接触，如图3J所示。由于结构体(分割部)(其材料与构成表面保护部的材料相同)接触并覆盖所述侧表面以及光电转换层，从外侧透过的水或氧与光电转换层等各层的接触可以被抑制；因此，光电转换层等各层中随时间发生的腐蚀、劣化等可以被抑制，从而提高保存耐久性。接下来，如图3K所示，通过去除从电子传输层14到表面保护部19的堆叠层的外周而暴露第一电极13，以在第一电极13上形成粘合区域；另外，使从电子传输层到表面保护部的堆叠层被密封构件20包封，并且使表面保护部和粘合区域也通过彼此接触而粘合。

<<有机薄膜太阳能电池相关的光电转换模块>>

“光电转换模块”是具有电连接的多个光电转换装置的模块。电连接可以以串联或并联连接光电转换装置的方式进行。光电转换模块可以具有串联连接的多个光电转换装置和并联连接的多个光电转换装置。本公开中的所有“连接”将不限于物理连接，还包括电连接。

光电转换模块具有多个光电转换装置、将光电转换装置电连接的连接部、以及按需的其他构件。换言之，光电转换模块至少具有第一光电转换装置、与第一光电转换装置相邻的第二光电转换装置、以及将第一光电转换装置与第二光电转换装置电连接的连接部，以及按需的其他构件。光电转换装置和连接部其之间可以仅功能不同，因此，光电转换装置和连接部可以是彼此独立的构件，或者光电转换装置和连接部可以是连续的构件或一个整合构件。例如，电极(作为光电转换装置的一个构件)和连接部可以是彼此独立的构件，或其可以是连续的构件或一个整合构件。

<<电子装置>>

电子装置至少具有上述光电转换装置(其也可以是具有多个光电转换装置的光电转换模块)和与所述光电转换装置电连接的装置。与光电转换装置电连接的装置是能够利用通过光电转换装置进行光电转换而产生的电力等来作用的装置。电子装置可以根据其用途具有多种实施方式，包括下面描述的第一实施方式和第二实施方式。

第一实施方式是具有光电转换装置、与所述光电转换装置电连接的装置以及按需的其他装置的电子装置。

第二实施方式是具有光电转换装置、与所述光电转换装置电连接的蓄电池、与所述光电转换装置和蓄电池电连接的装置、以及按需的其他装置的电子装置。

<<电源模块>>

电源模块至少具有光电转换装置、与所述光电转换装置电连接的电源IC(集成电路)、以及按需的其他装置。

<<用途>>

光电转换装置可充当独立电源，其中可利用光电转换产生的电力使装置工作。由于光电转换装置可以在被光照射时产生电力，无需将电子装置连接到外部电源或更换电池。这使得电子装置能够在没有供电设施的位置操作，能够通过将其佩戴而随身携带，并且能够在难以更换电池的位置工作而不更换电池。另外，当干电池用于电子装置中时，电子装置其重量和尺寸增加，从而使得其难以安装在墙壁或天花板上或随身携带。然而，光电转换装置轻且薄，因此其不仅其安装位置的选择方面有高自由度，而且在其被佩戴或随身携带时也是有利的。

因此，由于光电转换装置可以用作独立电源，配备有光电转换装置的电子装置可以用于各种应用。安装有光电转换装置的电子装置的应用的示例性实例包括：显示装置，如电子台式计算器、腕表、移动电话、电子记事本、电子纸等；个人计算机配件，如个人计算机鼠标和个人计算机键盘；各种传感装置，如温度/湿度传感器、人体传感器等；发射器，如信标和全球定位系统(GPS)等、辅助灯和遥控器。

本公开的光电转换装置甚至在低照度下可以发电。低照度例如是室内环境中的照明等的照度。具体地，其中的照度为20勒克斯以上且1,000勒克斯以下，与直射太阳光(约100,000勒克斯)相比是极低的。换句话说，其也可以在室内发电，即使在昏暗的光照阴影中，从而使其适用于宽范围的应用。这也是安全的，因为没有像干电池那样的漏液，并且其也不会像纽扣电池那样被意外吞食。此外，其还可以用作辅助电源，以延长可充电或干电池供电的电器的连续使用时间。因此，通过将光电转换装置与通过光电转换装置进行光电转换而产生的电力来作用的装置组合，可以得到重量轻、使用方便、安装位置灵活、无需更换、安全性高并且有效减少环境影响的电子装置。因此，配备有光电转换装置的电子装置可用于多种应用。

图4是示例将光电转换装置与通过光电转换装置的光电转换而产生的电力来工作的装置电路组合的电子装置的基本构造的一个实例的示意图。当光电转换装置被光照射时，其产生电力，从中可以取出电力，从而能够通过该电力来操作装置电路。

然而，由于光电转换装置的输出随着环境照度而变化，图4所示的电子装置并不总是稳定作用。在这种情况下，为了向装置电路提供稳定的电压，可优选在光电转换装置和装置电路之间并入电源IC，如图5中的电子装置的基本构造的一个实例的示意图所示。

光电转换装置在暴露于照度充足的光时可产生电力；但当光照度不足以发电时，无法获得预期的电力，这也是光电转换装置的缺点。在这种情况下，如图6中的电子装置的基本构造的一个实例的示意图所示，通过在电源IC和装置电路之间安装蓄电装置如电容器，可以将来自光电转换装置的多余电力充到蓄电装置中。因此，即使在照度过低或者光电转换装置未被照明的情况下，也能够将蓄电装置中蓄存的电力供给至装置电路，使得装置电路能够稳定地作用。

以上可见，在将光电转换装置与装置电路组合的电子装置中，通过将电源IC与蓄电装置组合，装置甚至在没有电源的情况下也可以工作，并且可以被稳定地驱动而无需更换电池，使得配备有该光电转换装置的电子装置可以用于各种应用。

另外，所述光电转换装置还可以用作电源模块。例如，从示例电源模块的基本构造的一个实例的图7的示意图中可见，当光电转换装置连接到电源IC时，可以构建直流电源模块，其可以将通过光电转换装置的光电转换而产生的电力用电源IC以恒定的电压电平供给。

此外，如图8中的电源模块的基本构造的一个实例的示意图所示，通过向电源IC添加蓄电装置，可以将光电转换装置产生的电力充入蓄电装置。因此，可以构建即使在照度非常低或者当没有光可用于光电转换装置时也可以提供电力的电源模块。

图7和8示例的电源模块可以用作电源模块而不像常规原电池的情况那样更换电池。因此，具有光电转换装置的电源模块可以用于各种应用。

在下文中，将描述具有光电转换装置和通过电力可操作的装置的电子装置的具体应用。

<个人计算机鼠标的应用>

图9是示例作为电子装置的一个实例的个人计算机鼠标(以下也称为“鼠标”)的基本构造的一个实例的示意图。如图9所示，鼠标具有光电转换装置、电源IC、蓄电装置以及鼠标控制电路。鼠标控制电路的电力由所连接的光电转换装置或蓄电装置提供。这允许在鼠标未在使用中时对蓄电装置进行充电，从而使鼠标用该电力工作；因此，可以获得不需要布线或更换电池的鼠标。另外，由于电池不是必要的，可以减轻重量，因此这适合地用于鼠标用途。

图10是图9所示的个人计算机鼠标的一个实例的示意性外观。如图10所示，光电转换装置、电源IC、蓄电装置和鼠标控制电路被安装在鼠标内部，其中光电转换装置的顶部被透明壳体覆盖，以允许光线到达光电转换装置。整个鼠标壳体也可以用透明树脂模制。光电转换装置的布置不限于此；例如，其可以被布置在即使鼠标被手覆盖光也照射到光电转换装置的位置。

<个人计算机键盘应用>

图11是示例作为电子装置的一个实例的个人计算机键盘(以下也称为“键盘”)的基本构造的一个实例的示意图。如图11所示，键盘具有光电转换装置、电源IC、蓄电装置以及键盘控制电路。键盘控制电路的电力由所连接的光电转换装置或蓄电装置提供。这允许键盘在键盘未在使用中时可以对蓄电装置进行充电，并使键盘用该电力工作，从而可以获得不需要布线或更换电池的键盘。此外，由于电池不是必要的，可以减轻重量，因此这适合地用于键盘应用。

图12是示出图11所示的个人计算机键盘的一个实例的示意性外观。如图12所示，光电转换装置、电源IC、蓄电装置和键盘控制电路被安装在键盘内部，其中光电转换装置的顶部被透明壳体覆盖，以允许光到达光电转换装置。整个键盘壳体也可以用透明树脂模制。光电转换装置的布置不限于此。例如，当键盘的光电转换装置容纳空间小时，可以在部分按键中嵌入小型光电转换装置，如图13中的图11中的个人计算机键盘的另一实例的外观示意图所示。

<传感器应用>

图14是示例作为电子装置的一个实例的传感器的基本构造的一个实例的示意图。如图14所示，传感器具有光电转换装置、电源IC、蓄电装置以及传感器电路。用于传感器电路的电力由所连接的光电转换装置或蓄电装置提供。这允许传感器被配置而无需连接至外部电源或更换电池。传感器的感测目标可以包括温度、湿度、照度、人体存在、CO

随着物联网(IoT)社会的出现，预计传感器将迅速普及。另一方面，为这些大量传感器中的每一个更换电池将是繁重的并且因此是不切实际的。当将传感器布置在难以更换电池的位置(例如天花板和墙壁)时，传感器的可工作性也会劣化。因此，能够由光电转换装置赋能的传感器具有很大的优势。根据本公开的光电转换装置还具有即使在低照度下输出也高并且对光入射角的依赖性低的优点，这带来在其安装位置选择方面的高自由度。

<转台应用>

图16是表示作为电子装置的一个实例的转台的基本构造的一个实例的示意图。如图16所示，转台具有光电转换装置、电源IC、蓄电装置以及转台控制电路。转台控制电路的电力由所连接的光电转换装置或蓄电装置提供。这允许转台被配置无需连接至外部电源或更换电池。转台被用于例如展示商品的陈列柜，其中电源布线是不美观的。另外，当更换电池时，需要以繁重的工作将展示的物品移除。因此，能够通过光电转换装置赋能的转台具有很大的优势。

实施例

以下，将对本公开的实施例进行描述，但本公开完全不限于这些实施例。

(实施例1)

<光电转换装置的制备>

-具有第一电极的基体-

首先，从Geomatech Co.,Ltd.购买用掺铟氧化锡(ITO)图案化的具有气体阻隔层的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基体。

-电子传输层的形成-

接下来，将AZO纳米颗粒的溶液，即，含有金属氧化物颗粒(数均粒径为12nm，由Aldrich Co.LCC制备)的分散液，以3,000rpm旋涂到ITO气体阻隔PET膜(15Ω/sq.)上，然后在100℃下加热10分钟，以将平均厚度为30nm的金属氧化物颗粒(AZO颗粒)布置在基体上。

另外，将0.5mmmol的乙酸锌二水合物、0.5mmol的2-乙醇胺和20mL的2-甲氧基乙醇混合并在室温下搅拌1小时以制备含有金属氧化物前体的溶液。接下来，将所得溶液以3,000rpm旋涂到其上布置有AZO颗粒的ITO气体阻隔PET膜(15Ω/sq.)上，然后将其在130℃下加热10分钟以形成电子传输层，其平均厚度为40nm并且在金属氧化物颗粒(AZO颗粒)之间的空间中包含金属氧化物膜(ZnO膜)。

当通过以下方法对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析时，检测到代表氧原子的1s轨道的两个峰，并且当所述两个峰中的低能量侧的峰的峰面积被指定为X并且所述两个峰中的高能量侧的峰的峰面积被指定为Y时，获得通过公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

对于X射线光电子能谱(XPS)分析，使用K-Alpha(Thermo Fisher ScientificInc.)。使用X射线光电子能谱仪附带的分析软件CasaXPS进行峰分离处理。具体地，使用该软件制定的峰分离和拟合函数，在目标元素能谱的结合能范围内进行分析。分离条件没有特别限制，只要该方法能够以良好的再现性进行分析。通过计算目标元素的分离峰的各能谱的峰面积来计算各键合态的峰丰度。计算峰丰度的条件没有特别限制，只要分析能够以良好的再现性进行。

-光电转换层的形成-

接下来，将15mg下述实例化合物1(数均分子量(Mn)为1,554，并且最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.14eV)和10mg下述实例化合物3溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液A。

接下来，以600rpm将光电转换层涂布液A旋涂到电子传输层上，以形成平均厚度为300nm的光电转换层。

-空穴传输层和第二电极的形成-

接下来，将平均厚度为20nm的氧化钼(Japan Pure Chemical Co.,Ltd.制造)构成的空穴传输层材料和平均厚度为100nm的银构成的第二电极材料通过真空气相沉积顺序地施加到光电转换层上，形成空穴传输层和第二电极。

-太阳能电池的老化特性的评价-

首先，在白色LED(0.07mW/cm

接下来，将制备的光电转换装置在正常温度和湿度下在准太阳光照射(照度100,000lx)下留置500小时，然后以如前的方式测量电流-电压曲线；然后，由获得的电流-电压曲线计算长期光照射后的光电转换效率。

然后，计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1。

(实施例2)

<光电转换装置的制备>

除了采用以下方法外，在实施例1的电子传输层的制备中，以与实施例1相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，以得到通过公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-电子传输层的形成-

将实施例1中使用的含有金属氧化物颗粒的分散液和含有金属氧化物前体的溶液以1:1的质量比混合而得到的混合液以3,000rpm旋涂在ITO气体阻隔PET膜(15Ω/sq.)上；然后，将其在130℃下加热10分钟，以形成平均厚度为40nm并且在金属氧化物颗粒(氧化锌颗粒)之间的空间中包含金属氧化物膜(ZnO膜)的电子传输层。

(实施例3)

<光电转换装置的制备>

在实施例2的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液A变更为下述光电转换层涂布液B外，以与实施例2相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，以得到通过公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液B-

将实例化合物1(15mg)、5mg P3HT(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级5.2eV)和10mg实例化合物3溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液B。

(实施例4)

<光电转换装置的制备>

在实施例3的光电转换装置的制备中，除了在形成电子传输层后和形成电子传输层前形成下述中间层以外，以与实施例3相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-中间层的形成-

接下来，将二甲基氨基苯甲酸(DMABA，Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)溶解于乙醇中以制备1mg/ml的溶液，然后将其在3,000rpm下旋涂到电子传输层上，以形成平均厚度小于10nm的中间层。

(实施例5)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液C之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液C-

将实例化合物1(15mg)、5mg P3HT(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级5.2eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液C。

(实施例6)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液D之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液D-

将下述实例化合物4(15mg)(数均分子量(Mn)为1,463，并且最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.27eV)、5mg P3HT(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.2eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解在1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液D。

(实施例7)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液E之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液E-

将下述实例化合物5(15mg)(数均分子量(Mn)为1,886，并且最高占据分子轨道(HOMO)能级为5.00eV)、5mg P3HT(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.2eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解在1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液E。

(实施例8)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液F之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液F-

将实例化合物1(15mg)、5mg PTB7(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.15eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解在1mL氯仿中，以制备光电转换层涂布液F。

(实施例9)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液G之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液G-

将实例化合物1(15mg)、5mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)、和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液G。

(实施例10)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液H之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液H-

将实例化合物1(15mg)、5mg PBDB-T-2F(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液H。

(实施例11)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的电子传输层的形成中，除了使用以下的方法以外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-电子传输层的形成-

通过将作为含有金属氧化物颗粒的分散液的ZnO纳米颗粒溶液(数均粒径是12nm，由Aldrich Co.LCC制造)和将实施例1中使用的含有金属氧化物前体的溶液按照1:1的质量比混合，得到混合液，将该混合液以3,000rpm旋涂在ITO气体阻隔PET膜(15Ω/sq.)上；然后，将其在130℃下加热10分钟，形成平均厚度为40nm并且在金属氧化物颗粒(ZnO颗粒)之间的空间中包含金属氧化物膜(ZnO膜)的电子传输层。

(实施例12)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的电子传输层的形成中，除了采用以下方法以外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-电子传输层的形成-

将作为含有金属氧化物颗粒的分散液的SnO

(实施例13)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液I之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液I-

将实例化合物1(12mg)、3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液I。

(实施例14)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液J之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液J-

将实例化合物1(10mg)、5mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液J。

(实施例15)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液K之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液K-

将实例化合物1(7.5mg)、7.5mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液K。

(实施例16)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液L，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液L-

将实例化合物1(5mg)、10mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液L。

(实施例17)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液M之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液M-

将实例化合物1(6.7mg)、3.3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和10mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液M。

(实施例18)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液N之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液N-

将实例化合物1(6.7mg)、3.3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和15mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液N。

(实施例19)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液O之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液O-

将实例化合物1(6.7mg)、3.3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和20mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液O。

(实施例20)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液P并且光电转换层的平均厚度变更为150nm之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液P-

将实例化合物1(6.7mg)、3.3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和20mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液P。

(实施例21)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液Q以及以500rpm旋涂光电转换层涂布液Q并且将光电转换层的平均厚度变更为500nm之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液Q-

将实例化合物1(6.7mg)、3.3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和20mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液Q。

(实施例22)

<光电转换装置的制备>

在实施例4的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液B变更为下述光电转换层涂布液R以及以400rpm旋涂光电转换层涂布液R并且将光电转换层的平均厚度变更为800nm之外，以与实施例4相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液R-

将实例化合物1(6.7mg)、3.3mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和20mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液R。

(实施例23)

<光电转换装置的制备>

在实施例22的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液R变更为下述光电转换层涂布液S以及以600rpm旋涂光电转换层涂布液S并且将光电转换层的平均厚度变更为450nm之外，以与实施例22相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液S-

将实例化合物1(8.0mg)、2.0mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和20mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液S。

(实施例24)

<光电转换装置的制备>

在实施例22的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液R变更为下述光电转换层涂布液T以及以600rpm旋涂光电转换层涂布液T并且将光电转换层的平均厚度变更为450nm之外，以与实施例22相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液T-

将实例化合物1(9.0mg)、1.0mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和20mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液T。

(实施例25)

<光电转换装置的制备>

在实施例22的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液R变更为下述光电转换层涂布液U以及以600rpm旋涂光电转换层涂布液U并且将光电转换层的平均厚度变更为450nm之外，以与实施例22相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液U-

将实例化合物1(8.0mg)、2.0mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和15mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液U。

(实施例26)

<光电转换装置的制备>

在实施例22的光电转换装置的制备中，除了将光电转换层涂布液R变更为下述光电转换层涂布液V以及以600rpm旋涂光电转换层涂布液V并且将光电转换层的平均厚度变更为450nm之外，以与实施例22相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-光电转换层涂布液V-

将实例化合物1(9.0mg)、1.0mg PBDB-T(Osilla Ltd.制造，最高占据轨道(HOMO)能级为5.33eV)和15mg PC61BM(Frontier Carbon Corp.制造)溶解于1mL氯仿中，制成光电转换层涂布液V。

(比较例1、3-10和13-22)

<光电转换装置的制备>

除了在实施例1、3-10和13-22的电子传输层的形成中采用以下方法以外，分别与实施例1、3-10和13-22相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

-电子传输层的形成-

将作为含有金属氧化物颗粒的分散液的AZO纳米颗粒(数均粒径为12nm，由AldrichCo.LCC制造)的溶液以3,000rpm旋涂到ITO气体阻隔PET膜(15Ω/sq.)上，然后在100℃下加热10分钟，以形成平均厚度为30nm并且包含金属氧化物颗粒(AZO颗粒)的电子传输层。

(比较例22’)

<光电转换装置的制备>

在实施例22的光电转换装置的制备中，除了形成电子传输层时的加热温度变更为200℃以外，以与实施例22相同的方式制备光电转换装置。

以与实施例1相同的方式，对形成的电子传输层进行X射线光电子能谱(XPS)分析，得到由公式“Y/(X+Y)”计算的值。计算结果被描述于下表1中。

以与实施例1相同的方式进行太阳能电池的老化特性的评价，并且计算长期光照射后的光电转换效率与初始光电转换效率的比例。计算结果被描述于下表1中。

表1

/>

附图标记列表

1光电转换装置

2光电转换区域

3 密封区域

4 其他构件

11 UV截止层

12基体

13 第一电极

14 电子传输层

15 中间层

16 光电转换层

17 空穴传输层

18 第二电极

19 表面保护部

20 密封构件

21 粘合剂构件

22气体阻隔构件

30粘接区域

引用列举

专利文献

PTL1：日本专利申请公开号2014-220333

非专利文献

NPL 1：Applied Physics Letters 108,253301(2016)

NPL 2：Japanese Journal of Applied Physics 54,071602(2015)