正孔取り出しバッファー層を用いた積層型有機薄膜太陽電池の起電力向上

摘要

We have fabricated the photovoltaic devices consisting of ITO/hole extraction layer/H_2TPP/C_(60)/BCP/Al structures. Open circuit voltage (V_(oc)) increased when H_2TPP which has high ionization potential was used as p-type semiconductor. Both fill factor and V_(oc) further increased with the insertion of NiO or MoO_3 layer due to the increment of built-in potential. However, photovoltaic properties of the device with MoO_3 was markedly degraded by heat-treatment. It was ascribed to the work-function change of MoO_3 from 5.4eV to 4.7eVand the relaxation electric field at MoO_3/H_2TPP interface from the surface potential measurement.%本研究ではITO／正孔取り出し層／ポルフィリン／フラーレン／バトクプロイン／Al構造の光電変換素子を作製した。P型半導体としてイオン化ポテンシャルが大きなポルフィリンを用いることで起電力は増加したが十分ではなかったため、ビルトインポテンシャルを増加させるために、NiOやMoO_3を挿入したところ起電力とフィルファクターが共に増加した。しかし、MoO_3層を挿入した素子を熱処理すると、光電変換特性は著しく低下した。表面電位測定からMoO_3の仕事関数は5．4eVと大きいが熱処理により4.7eVに激減することがわかった。また正孔取出し層とH_2TPP界面に正孔を取り出す方向に形成されていた電界が熱処理により失われることがわかった。