ナノハイブリッド界面層を持つ有機薄膜デバイスの作製と高性能化

摘要

可溶性を持つ塗布型の有機薄膜太陽電池、有機EL 素子、有機薄膜トランジスタ、センサ等の薄膜デバイスは、室温から100℃程度の低温で、塗布プロセスで素子を作製することができるため、製造エネルギーやコストの低減や、大面積化、及び軽量化が期待できる。近年、可溶性の有機半導体や誘電体の性能と作製技術が飛躍的に向上し、移動度や効率の面で、既存のデバイスに引けを取らないものも報告されてきている。耐久性（寿命）の面でも、封止膜の導入の他に、劣化の主な原因となっていた電極材料や有機半導体の安定化が検討されている。特に、陰極を上部電極に配置した従来の有機EL や有機薄膜太陽電池は仕事関数が小さいCa やMg を使用していたためにキャップ層と封止技術を組み合わせなければすぐに劣化することが問題であった。これに対して、下部電極を陰極として大気安定性を持つ酸化膜の透明電極を用い、代わりに上部電極を陽極としてAu やAg 等の安定な金属を用いる逆構造のデバイスは大気中で封止しなくとも十分とは言えないまでも動作する。有機・無機ハイブリッド型のペロブスカイト型太陽電池が飛躍的に効率を伸ばしたこともその典型例といえる。