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公開番号2025139005
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024037699
出願日2024-03-12
発明の名称ホール輸送性材料、液体組成物、ホール輸送層、及び光電変換素子
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類H10K 30/50 20230101AFI20250918BHJP()
要約【課題】耐溶剤性を有し、耐光性の高い光電変換素子を製造することができるホール輸送性材料の提供。
【解決手段】下記一般式(1)で表されるホール輸送性材料。
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前記一般式(1)中、Xは、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基を示し、Yは、置換基を有してもよいピリジン基を示す。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表されることを特徴とするホール輸送性材料。
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2025139005000044.jpg
32
133
前記一般式（１）中、Ｘは、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基を示し、Ｙは、置換基を有してもよいピリジン基を示す。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記一般式（１）におけるＸが、下記からなる群から選択され、Ｒ
１
及びＲ
２
が、各々独立に水素原子、又はメチル基を示し、
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2025139005000045.jpg
36
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前記一般式（１）におけるＹが、下記からなる群から選択され、Ｒ
３
及びＲ
４
が、各々独立に水素原子、又はメチル基を示す請求項１に記載のホール輸送性材料。
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2025139005000046.jpg
32
145
【請求項３】
請求項１に記載のホール輸送性材料と、溶剤と、を含有することを特徴とする液体組成物。
【請求項４】
請求項１に記載のホール輸送性材料の重合体を含有することを特徴とするホール輸送層。
【請求項５】
第１の基板、第１の電極、電子輸送層、光電変換層、ホール輸送層、及び第２の電極をこの順に有する光電変換素子であって、
前記ホール輸送層が、請求項４に記載のホール輸送層であることを特徴とする光電変換素子。
【請求項６】
第１の基板、第１の電極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、及び第２の電極をこの順に有する光電変換素子であって、
前記ホール輸送層が、請求項４に記載のホール輸送層であることを特徴とする光電変換素子。
【請求項７】
前記光電変換層が、下記一般式（５）で表されるペロブスカイト化合物を含有する請求項５又は６に記載の光電変換素子。
Ｘ
α
Ｙ
β
Ｚ
γ
・・・一般式（５）
一般式（５）において、α：β：γの比率は３：１：１であり、β及びγは１より大きい整数を表し、Ｘはハロゲン原子、Ｙはアミノ基を有する有機化合物、Ｚは金属イオンを表す。
【請求項８】
前記光電変換層が、メチルアミン、エチルアミン、ｎ－ブチルアミン、及びホルムアミジンの少なくともいずれかを含有する請求項５又は６に記載の光電変換素子。
【請求項９】
前記光電変換層、及び前記ホール輸送層の間に、パッシベーション層を有し、
前記パッシベーション層が、前記光電変換層に含有される化合物とは異なるアミン化合物を含有する請求項５に記載の光電変換素子。
【請求項１０】
前記電子輸送層が、少なくとも酸化スズを含有する請求項５に記載の光電変換素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホール輸送性材料、液体組成物、ホール輸送層、及び光電変換素子に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、光電変換素子を利用する太陽電池は、化石燃料の代替や地球温暖化対策という観点のみならず、電池交換や電源配線等が不要な自立型電源としても、幅広い応用が期待されている。また、自立型電源としての太陽電池は、ＩｏＴ（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）デバイスや人工衛星などで必要される環境発電（エナジーハーベスト）技術の一つとしても、大きな注目を集めている。
【０００３】
太陽電池としては、従来から広く用いられているシリコンなどを用いた無機系太陽電池の他に、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、ペロブスカイト太陽電池などの有機系太陽電池がある。ペロブスカイト太陽電池は有機溶媒などを含む電解液を用いることなく、従来の印刷手段を用いて製造できるため、安全性の向上及び製造コストの抑制などの点で有利である。
【０００４】
また、光化学反応によって発電する色素増感太陽電池において、高い変換効率を有し、生産性にも優れた完全固体型の色素増感型太陽電池を提供する目的で、３官能スチリルスチレン系トリフェニルアミン系の重合体を有するホール輸送層を有する光電変換素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
耐溶剤性を有し、耐光性の高い光電変換素子を製造することができるホール輸送性材料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】
【０００６】
本実施形態のホール輸送性材料は、下記一般式（１）で表される。
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2025139005000001.jpg
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133
前記一般式（１）中、Ｘは、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基を示し、Ｙは、置換基を有してもよいピリジン基を示す。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、耐溶剤性を有し、耐光性の高い光電変換素子を製造することができるホール輸送性材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、光電変換素子の一実施形態としての順構造型の太陽電池セルの一例の概略図である。
図２は、光電変換素子の一実施形態としての順構造型の太陽電池セルの他の例の概略図である。
図３は、光電変換素子の一実施形態としての逆構造型の太陽電池セルの一例の概略図である。
図４は、光電変換素子の一実施形態としての逆構造型の太陽電池セルの他の例の概略図である。
図５は、太陽電池モジュールの一実施形態を示す概略図である。
図６は、太陽電池モジュールの他の一実施形態を示す概略図である。
図７は、太陽電池モジュールの他の一実施形態を示す概略図である。
図８は、太陽電池モジュールの他の一実施形態を示す概略図である。
図９は、太陽電池モジュールの他の一実施形態を示す概略図である。
図１０は、合成例１の化合物Ｎｏ．１のＩＲスペクトルを示す図である。
図１１は、合成例２の化合物Ｎｏ．４のＩＲスペクトルを示す図である。
図１２は、合成例３の化合物Ｎｏ．７のＩＲスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（ホール輸送性材料）
本実施形態のホール輸送性材料は、下記一般式（１）で表される化合物である。
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2025139005000002.jpg
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前記一般式（１）中、Ｘは、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基を示し、Ｙは、置換基を有してもよいピリジン基を示す。
【００１０】
前記Ｘにおける芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環が好ましい。
前記Ｘにおける置換基としては、１価基であってもよく、２価基であってもよく、例えば、メチル基、エチル基等のアルキル基；メチレン基、エチレン基等のアルキレン基；エテニル基（－ＣＨ＝ＣＨ－）等のアルケン基などが挙げられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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