共蒸着法によるp-i-n型有機薄膜太陽電池

摘要

p-i-n構造は、高効率の有機薄膜太陽電池の作製が可能になるものと大いに注目されている。 i層は、p型とn型有機半導体の共蒸着により形成され、ミクロレベルのp－n接合界面形成によりp－n接合面積が増大する。 我々は、p型有機半導体として亜鉛フタロシアニン（ZnPc）を、n型有機半導体としてC{sub}60フラーレンを用いて、Air mass 1.5 100mW/cm{sup}2の照射下での太陽電池パラメーターのi層膜厚依存性を評価した。i層が厚くなるほどIscが増加する傾向にある一方で、直列内部抵抗Rsも増加するためFFはむしろ悪化する傾向にあり、結果的に変換効率は中間のi層膜厚（10nm）で極大を示した。 このデバイスで、酸素や水によるキャリアトラップがない、測定環境因子を制御した装置を用いて特性評価を行った所、Voc: 0.56V、Isc: 7.2mA/cm{sup}2、FF: 0.6と変換効率2.5％のデバイスを作製することに成功した。