疊層結構體、光電轉換元件及電子設備的制作方法

專利名稱：疊層結構體、光電轉換元件及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及疊層結構體、光電轉換元件及電子設備。
背景技術：
以往開始，作為對環境友好的電源，使用硅的光電轉換元件即所謂的太陽電池備受矚目。使用硅的太陽電池中，有使用在人造衛星等的單晶硅類型的太陽電池，但作為實用的太陽電池，尤其使用多晶硅的太陽電池或使用非晶形硅的太陽電池作為工業用或家庭用開始得到實用化。
然而，這些使用硅的太陽電池，任何一個制造成本都高，另外，制造上需要很大的能量，因此，不能稱得是節能電源。
作為替代上述太陽電池開發的下一代太陽電池，還有人提出了色素敏化太陽電池，其制造成本低，另外，制造能量少(參照例如，專利文獻1)。
然而，色素敏化太陽電池的現狀是光電轉換效率還不夠高且不夠達到實用化。
為了解決所述問題，提出了如下所述的技術，即通過使用作為適合光催化劑等用途的材料的納米管狀的結晶氧化鈦(氧化鈦納米管)，提高色素敏化太陽電池的光電轉換效率(參照例如，專利文獻2)。
但是，在適于太陽電池的高質量的納米管狀的結晶氧化鈦的制造上，存在技術及成本增多問題。
專利文獻1特開平1-220380號公報專利文獻2特開2004-146663號公報發明內容本發明的目的之一在于提供通過實現電子移動后的電荷分離狀態的長壽命化，可以實現具有實用性的光電轉換效率的光電轉換元件、及具備所述光電轉換元件，且可靠性高的電子設備。
這樣的目的通過下述的本發明實現。
本發明的一種疊層結構體，其特征在于，具有基體、第一膜、包含多個第一結構單位的第二膜、和包含多個第二結構單位的第三膜，所述第一膜配置在所述第二膜和所述第三膜之間，所述第二膜配置在所述基體和所述第一膜之間，所述第一膜，與所述多個第一結構單位中的至少一個第一結構單位、或所述多個第二結構單位中的至少一個第二結構單位進行化學鍵合，在所述第二膜和所述第三膜之間，通過賦予能量，引起電子移動。
由此，例如，疊層結構體發揮以下效果抑制電子的逆向移動；或抑制將由光、電、熱、放射線、元粒子線等的能量賦予等而產生的自由基離子等中間體進行捕捉的化學類的透過。因而，能夠實現電荷分離狀態的長壽命化。
本發明的其他的疊層結構體，其特征在于，包含基體、被覆所述基體的第一膜、多個第一結構單位、和多個第二結構單位，所述第一結構單位配置在所述基體和所述第一膜之間，所述第一膜配置在所述多個第一結構單位和所述多個第二結構單位之間，通過賦予能量，在所述多個第一結構單位中的至少一個第一結構單位及所述多個第二結構單位中的至少一個第二結構單位中的至少一方、和所述基體之間，引起電子移動。
還有，在所述至少一個第一結構單位及所述至少一個第二結構單位、和所述基體之間的電子移動中，也可以在中間經由另一方的結構單位或其他的結構單位。例如在電子從所述至少第二結構單位開始向所述基體移動的情況下，可以構成為經由所述多個第一結構單位中的任一個，也可以將與所述多個第一結構單位不同的其他的結構單位作為中間性電子接收體。
在上述的疊層結構體中，例如，在所述至少一個第一結構單位和所述基體之間進行電子的接收的情況下，由于該電子的接收，可能生成所述至少一個結構單位的陰性自由基(anion radical)或陽性自由基等中間體。在這種情況下，所述第一膜能夠對所述至少一個第二結構單位的中間體起到抑制電子逆向移動的作用。作為其理由，可以枚舉例如，利用所述第一膜禁止所述多個第二結構單位和所述基體靠近。
另外，在所述至少一個第二結構單位和所述基體之間進行了電子的接收的情況下，在電子經由所述多個第一結構單位中的其中任一個時，可能生成所述多個第一結構單位中的任一種的陰性自由基或陽性自由基等中間體。
在這樣的情況下，第一膜起到抑制捕捉該中間體的化學類的浸透等作用，其結果，能夠實現電荷分離狀態的長壽命化。
在本發明的疊層結構體中，優選所述第一膜具有以下所述功能抑制通過所述電子的移動而從所述第二膜及所述第三膜中的任一方的膜移動到另一方的膜的電子，從所述另一方的膜移動到所述一方的膜。
由此，能夠延遲例如電子逆向移動的速度，即電子從第二膜2側朝向第三膜3側移動的速度。其結果，難以發生電子逆向移動，因此，能夠提高太陽電池的光電轉換效率。
在本發明的疊層結構體中，優選所述多個第一結構單位及所述多個第二結構單位當中的至少一個，與所述第一膜化學鍵合。
由此，例如，能夠更牢固地鍵合。
在本發明的疊層結構體中，優選所述鍵合為共價鍵鍵合。
由此，例如，所述鍵合形成更牢固的鍵合。
在本發明的疊層結構體中，優選所述基體包含半導體材料及金屬材料中的至少一方。
例如，通過適宜選擇鍵合基，能夠更牢固地鍵合這些材料和所述鍵合基。
在本發明的疊層結構體中，優選所述多個第一結構單位利用鍵合基，與所述基體鍵合。
由此，例如可以將第一結構單位更加牢固地鍵合到基體。
在本發明的疊層結構體中，優選所述第一膜通過聚合分別與所述多個第一結構單位鍵合的聚合性基及分別與所述第二結構單位鍵合的聚合性基當中的至少一個而得到。
由此，例如，能夠容易地得到與第一結構單位進行化學鍵合的第一膜。
本發明的疊層結構體優選所述疊層結構體還具有第四膜，所述多個第二結構單位配置在所述第四膜和所述第一膜之間。
由此，例如，能夠更可靠地防止由聚合物構成的致密的膜，第一膜、第二膜、第三膜及基體，與水分接觸。其結果，能夠抑制第一膜、第二膜、第三膜及基體的劣化，能夠實現光電轉換元件的長壽命化。
本發明的疊層結構體，優選所述疊層結構體還具有多個極性基，所述第四膜配置在所述多個極性基和所述多個第二結構單位之間。
由此，例如，能夠提高光電轉換元件從電解液接收電子的效率。
在本發明的疊層結構體中，優選所述多個第一結構單位的每一個或所述多個第二結構單位的每一個包含金屬絡合物。
例如，金屬絡合物的能夠吸收光的波長范圍較廣，具有優越的光敏。
本發明的光電轉換元件，其特征在于，具備本發明的疊層結構體。
由此，例如，能夠得到具有高光電轉換效率的光電轉換元件。
本發明的光電轉換元件，其特征在于，包含所述的疊層結構體，所述基體通過所述光電轉換元件受光，向所述多個第一結構單位及所述多個第二結構單位當中的至少一個供給電子，或者通過所述光電轉換元件受光，從所述多個第一結構單位及所述多個第二結構單位當中的至少一個接收電子。
由此，例如，能夠得到高光電轉換效率的光電轉換元件。
在本發明的光電轉換元件中，優選所述基體包含電極。
由此，例如，能夠省去電子輸送層，得到簡略化結構及制造工序的光電轉換元件。
在本發明的光電轉換元件中，優選所述基體在所述電極和所述多個第一結構單位之間具有載流子輸送部。
由此，例如，能夠提高光電轉換元件的光電轉換效率。
本發明的電子設備，其特征在于，具備本發明的光電轉換元件。
由此，能夠得到可靠性高的電子設備。
在本發明的疊層結構體中，鍵合基優選硫醇基、磺酸基、羧基及叔氨基中的至少一個。
例如，這些鍵合基，能夠與半導體材料或金屬材料更牢固地鍵合。即，可以利用鍵合基使光電轉換層和電子輸送層在空間上靠近，在光電轉換層和電子輸送層之間有效引起電子的移動。還有，能夠從電子輸送層進而向電極輸送電子。
在本發明的疊層結構體中，聚合性基優選能夠自由基聚合的不飽和烴基。
由此，例如，能夠更容易地進行聚合性基向聚合物的轉化。
在本發明的疊層結構體中，優選第四膜進行多個第三結構單位分別鍵合的聚合性基和多個第四結構單位分別鍵合的聚合性基的聚合而構成。
由此，例如，能夠使第四膜，與第三結構單位及第四結構單位更牢固地鍵合。
在本發明的疊層結構體中，優選金屬絡合物為釕絡合物或鐵絡合物。
例如，作為這些絡合物，使用尤其具有優越的光敏，化學穩定性也較高的絡合物。
在本發明的疊層結構體中，優選第一結構單位具有接收電子的電子接收部。
由此，例如，電子能夠更高速移動。能夠提高光電轉換元件的光電轉換效率。
在本發明的疊層結構體中，優選電子接收部具有由下述通式(1)表示的結構。
化學式1
例如，由于由上述通式(1)表示的結構在電子接收性上尤其優越，因此，電子能夠從第二膜向基體側尤其以高速移動。


圖1是表示將本發明的光電轉換元件適用于色素敏化太陽電池的情況下的第一實施方式的局部剖視圖。
圖2是表示如圖1所示的色素敏化太陽電池的厚度方向的中央部附近的剖面的放大圖。
圖3是表示電子輸送層及光電轉換層的結構的示意圖。
圖4是表示本發明的疊層結構體的第一實施方式的示意圖。
圖5是用于說明制造如圖4所示的疊層結構體的方法的示意圖。
圖6是表示本發明的疊層結構體的第二實施方式的示意圖。
圖7是表示本發明的疊層結構體的第三實施方式的示意圖。
圖8是表示本發明的疊層結構體的第四實施方式的示意圖。
圖9是適用了本發明的電子設備的臺式電子計算機的俯視圖。
圖10是表示適用了本發明的電子設備的移動電話機(包含PHS)的立體圖。
圖中，1-疊層結構體、2-第二膜、3-第三膜、4-第一膜、5-鍵合基、6a，6b-聚合性基、7a，7b，7c，7d-疏水性基、8-色素、9-電子接收部、11，11’，11”-極性基、12-保護膜(第四膜)、10-太陽電池、20-基板、30-第一電極、40-電子輸送層、41-空位、D-光電轉換層、50-空穴輸送層、60-第二電極、70-外部電路、100-臺式電子計算機、101-主體部、102-顯示部、103-操作按鈕、104-太陽電池設置部、200-移動電話機、201-主體部、202-顯示部、203-操作按鈕、204-受話器耳承、205-送話器口承、206-太陽電池設置部。
具體實施例方式
以下，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的附圖所示的適宜的實施方式進行說明。
(第一實施方式)首先，對本發明的疊層結構體以及光電轉換元件的第一實施方式進行說明。
圖1是表示將本發明的光電轉換元件適用于色素敏化太陽電池的情況下的第一實施方式的局部剖視圖，圖2是表示如圖1所示的色素敏化太陽電池的厚度方向的中央部附近的剖面的放大圖，圖3是表示電子輸送層及光電轉換層的結構的示意圖，圖4是表示本發明的疊層結構體的第一實施方式的示意圖，圖5是用于說明制造如圖4所示的疊層結構體的方法的示意圖。
如圖1所示的色素敏化太陽電池(本發明的光電轉換元件)10具有第一電極30、與第一電極30對向設置的第二電極60、位于它們之間的作為載流子輸送層(載流子輸送部)發揮功能的電子輸送層40、與電子輸送層40接觸的光電轉換層D、和位于電子輸送層40和第二電極60之間并與光電轉換層D接觸的空穴輸送層50。
另外，色素敏化太陽電池(以下，簡稱為“太陽電池”)10設置在基板20上。
以下，對各構成要素進行說明。還有，在以下的說明中，將圖1中的各層的上側的面稱為“上面”，將下側的面稱為“下面”。
基板20用于支持第一電極30、電子輸送層(基體)40、光電轉換層D、空穴輸送層50及第二電極60，并由平板狀部件構成。還有，上述基體在本實施方式中對應于電子輸送層40，但在后詳細記述的電子輸送層40也可以省略，在該情況下，基體對應于第一電極(電極)30。
在本實施方式的太陽電池10中，如圖1所示，通過從基板20側及后述的第一電極30側入射例如，太陽光等光(以下，簡稱為“光”)而使用。因而，優選基板20及第一電極30分別對入射的光具有充分的透射比，或者基本上透明(無色透明、有色透明或半透明)。由此，可以使光有效地到達后述的光電轉換層D。
作為基板20的構成材料，可以列舉例如，玻璃材料、陶瓷材料、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等樹脂材料、鋁等金屬材料等。
基板20的平均厚度分別根據其構成材料、太陽電池10的用途等而適宜設定，不特別限定，但可以例如，如下設定。
在由硬質材料構成基板20的情況下，其平均厚度分別優選0.1～1.5mm左右，更優選0.8～1.2mm左右。另外，在由撓性材料構成基板20的情況下，其平均厚度分別優選0.5～150μm左右，更優選10～75μm左右。
在基板20上(基板20的一邊的面側)，設置有第一電極30。第一電極30經由電子輸送層40接收由后述的光電轉換層D產生的載流子(電荷)，并傳遞到與之連接的外部電路70。
還有，在本實施方式中，作為一個例子，對該載流子為電子的情況進行說明。
作為第一電極30的構成材料，可以列舉例如，銦錫氧化物(ITO)、含氟原子的氧化錫(FTO)、氧化銦(IO)、氧化錫(SnO2)等金屬氧化物材料、鋁、鎳、鈷、白金、銀、金、銅、鉬、鈦、鉭或含有它們的合金等金屬材料、石墨等碳材料等，可以組合(例如，作為多層疊層體等)它們之中的一種或兩種以上而使用。
第一電極30的平均厚度根據其構成材料、太陽電池10的用途等適宜設定，不特別限定，但可以例如，如下設定。
在由金屬氧化物材料(透明導電性金屬氧化物材料)構成第一電極30的情況下，其平均厚度，優選0.05～5μm左右，更優選0.1～1.5μm左右。另外，在由金屬材料或碳材料構成第一電極30的情況下，其平均厚度，優選0.01～1μm左右，更優選0.03～0.1μm左右。
還有，第一電極30不限于圖示的形狀，例如，具有多個梳齒的形狀電極等也可。在這種情況下，光透過多個梳齒之間的間隔，到達光電轉換層D，因此，第一電極30基本上不透明也可。由此，可以擴大選擇第一電極30的構成材料或形成方法(制造方法)等的范圍。
另外，第一電極30還可以組合(例如，進行疊層等)這樣的梳齒狀電極、和層狀的電極而使用。
在第一電極30上設置有電子輸送層40。
電子輸送層40至少具有接收由光電轉換層D產生的電子，并向第一電極30輸送的功能。由此，能夠提高太陽電池10的光電轉換效率。
作為電子輸送層40的構成材料，優選含有半導體材料及金屬材料中的至少一種。由此，通過適宜選擇后述的鍵合基，能夠更牢固地鍵合這些材料和所述鍵合基。即，可以利用鍵合基使光電轉換層D和電子輸送層40在空間上接近，在光電轉換層D和電子輸送層40之間有效引起電子移動。還有，可以從電子輸送層40進而向第一電極30輸送電子。
其中，作為半導體材料，可以從二氧化鈦(TiO2)、一氧化鈦(TiO)、三氧化二鈦(Ti2O3)等氧化鈦、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)、氧化鈮(Nb2O5)、氧化鎢(WO3)、氧化硅(SiO2)、氧化鎳(NiO)、氧化鈰(CeO2)等氧化物半導體材料、利用硅或鍺等單體的半導體材料、氮化鎵、銦磷、硫化鋅等化合物半導體材料適宜選擇。另外，可以組合上述一種或兩種以上使用。
另外，作為金屬材料，可以列舉金、銀、白金等，可以組合它們之中的一種或兩種以上使用。
其中，作為電子輸送層40的構成材料，出于成本或穩定性等觀點，還是優選將二氧化鈦作為主成分。
另外，二氧化鈦，其結晶結構比較穩定，因此，在將二氧化鈦作為主材料的電子輸送層40的情況下，具有以下所述的優點，即即使在殘酷的環境下曝露的情況下，經時變化(劣化)少，長期持續獲得穩定的性能。
進而，作為二氧化鈦，可以將結晶結構為脫鈦礦型的二氧化鈦作為主成分，可以將結晶結構為金紅石型的二氧化鈦作為主成分，也可以為結晶結構為脫鈦礦型的二氧化鈦和金紅石型的二氧化鈦的混合物。
還有，在將金紅石型的二氧化鈦和脫鈦礦型的二氧化鈦混合的情況下，它們的混合比不特別限定，但重量比優選為95∶5～5∶95左右，更優選80∶20～20∶80左右。
電子輸送層40例如，由所述的氧化物半導體材料的粒狀體(粒子)、管狀體或它們的混合物等的聚集體構成。
尤其，通過使用管狀體，可以提高電子輸送層40中的電子傳輸速度。另外，可以進而增大電子輸送層40的比面積，其結果，色素的鍵合量進一步增大。由此可知，可以進一步提高太陽電池10的發電效率。
在使用粒狀體的情況下，其平均粒徑優選1nm～1μm左右，更優選5～50nm左右。另外，在使用管狀體的情況下，其平均長度優選所述范圍。由此，可以進一步提高所述效果。
另外，優選在粒狀體之間、管狀體之間、粒狀體和管狀體接觸界面，使它們充分擴散并鍵合。由此，在電子輸送層40中，防止電子的移動被抑制，能夠更可靠地防止或抑制電子和空穴的再次鍵合。
這可以通過例如在形成了電子輸送層40后，將粒狀體或管狀體的表面附近溶解后，將電子輸送層40在400～500℃左右下再次燒成等來進行。
對于粒狀體或管狀體的表面附近的溶解可以使用例如，鹽酸、硝酸、醋酸、氟酸等酸溶液、或含有氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鉀的堿性溶液等。
這樣的電子輸送層40的空穴率不特別限定，但優選5～90％，更優選15～50％左右，進一步優選20～40％左右。通過將電子輸送層40的空穴率設定在這樣的范圍內，能夠充分增大電子輸送層40的比面積。由此，可以充分增大形成在電子輸送層40的外面及空位41的內面的光電轉換層D(參照后述)的形成面積(形成區域)。因而，在光電轉換層D中，可以產生足夠的電子，并且，可以將該電子有效地傳遞到電子輸送層40。其結果，能夠進一步提高太陽電池10的發電效率。
另外，電子輸送層40的平均厚度不特別限定，但優選0.1～300μm左右，更優選0.5～100μm左右，進一步優選1～25μm左右。
在這樣的電子輸送層40上，接觸設置有光電轉換層D。通過該光電轉換層D、和所述電子輸送層(基體)40，構成疊層結構體(本發明的疊層結構體)1。
以下，對疊層結構體1進行說明。
光電轉換層D受到光照射引起的光學刺激，將電子賦予給電子輸送層。光電轉換層D，如圖3所示，沿電子輸送層40的外面及空位41的內面形成。由此，能夠將由光電轉換層D產生的電子有效地傳遞到電子輸送層40。
該光電轉換層D，如圖4所示，具有與電子輸送層40鍵合的第二膜2、第三膜3、位于第二膜2和第三膜3之間的第一膜4。
第二膜2具有多個第一結構單位，該多個第一結構單位利用鍵合基5與電子輸送層40鍵合。該鍵合基5由于具有對電子輸送層40的固著效果(anchor effect)，因此，由此能夠將第二膜2(第一結構單位)更牢固地鍵合在電子輸送層40上。
作為該鍵合基5，只要能夠與電子輸送層40鍵合，就不特別限定，優選使用硫醇基、磺酸基、羧基、叔氨基、磷酸基、氰基等，更優選硫醇基、磺酸基、羧基、及叔氨基中的至少一種。這些鍵合基5由于與金屬材料或半導體材料更牢固鍵合，因此，能夠將第二膜2更牢固地固定在電子輸送層40。
當然，作為鍵合基5，也可以例如為與電子輸送層40靜電鍵合的鍵合基或氫鍵鍵合的鍵合基。
在此，在電子輸送層40由氧化物半導體材料構成的情況下，作為鍵合基5，尤其也優選所述各種鍵合基5中的磺酸基、羧基及叔氨基中的至少一種。由此，鍵合基5能夠更牢固地與電子輸送層40鍵合。即，利用鍵合基5使光電轉換層D和電子輸送層40在空間上接近，有效引起電子在光電轉換層D和電子輸送層40之間移動。還有，可以進而將電子從電子輸送層40向第一電極30輸送。
另一方面，在電子輸送層40由金、銀、白金等金屬材料構成的情況下，作為鍵合基5，尤其優選硫醇基。由此，鍵合基5能夠與電子輸送層40更牢固地鍵合。
還有，在使用這樣的鍵合基5的情況下，也可以省去電子輸送層40，由貴金屬構成第一電極30自身，構筑疊層結構體1及太陽電池10。由此，能夠簡化太陽電池10的結構及制造工序。還有，在這種情況下，第一電極(電極)30成為基體。
進而，在本實施方式中，第一結構單位，與聚合性基及疏水性基7a鍵合。
該聚合性基在后述的太陽電池10的制造工序中供給給聚合，由此作為第一膜4。由此，能夠容易地得到與第一結構單位進行化學鍵合的第一膜4。
作為聚合性基，優選可以自由基聚合的不飽和烴基。
另外，在可以自由基聚合的不飽和烴基中，也優選從由乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯基、亞乙烯基(vinylidene group)、次亞乙烯基(vinylene group)構成的群組中選擇的一種。進而，其中，尤其也可以優選丙烯酰基、甲基丙烯酰基作為更優選的例子。
作為疏水性基7a，優選含有烷基及芳基中的至少一種。另外，作為疏水性基7a，也可以為具有碳-氟鍵鍵合的疏水性基。由此，對疏水性基7a能夠賦予更高的疏水性。
另外，第一結構單位，也可以進而具有含有各種取代基的結構。作為該取代基，不特別限定，但可列舉飽和鏈狀烴基、飽和環狀烴基等。
作為含有以上的第一結構單位、鍵合基5、所述聚合性基、疏水性基7a及各種取代基等的化合物(第一化合物)的具體例，可以列舉例如，由下述化學式(2)表示的化合物等。
化學式2
第三膜3具有多個第二結構單位，設置成與第二膜2之間夾有后述的第一膜4。
在本實施方式中，第二結構單位，如上所述，受到光照射引起的光學刺激，并產生電子。由此，在第二結構單位中，可以進行將光能轉換為電能的所謂的光電轉換。
在此，作為光學刺激，可以枚舉例如，激勵光的照射等。
還有，在本實施方式中，將“伴隨光引起的能量賦予的刺激”作為前提進行了說明，但不特別限定能源，也可以為“伴隨來自電、熱、放射線、元粒子線等的能量賦予的刺激”。
由第二結構單位產生的電子，經由后述的第一膜4及第二膜2，依次向電子輸送層40、第一電極30移動，從而，形成電流。本發明的疊層結構體1，其特征在于，電子這樣從第三膜3側向電子輸送層(基體)40側的方向或與其相反的方向移動。
這樣的第二結構單位含有色素8。
作為該色素8，可以枚舉例如，RuL2(SCN)2、RuL2Cl2、RuL2CN2、Ruthenium535-bisTBA(Solaronics公司制)、[RuL2(NCS2)]2H2O等釕絡合物、鐵絡合物、鋨絡合物、銅絡合物、白金絡合物等金屬絡合物色素、氰系色素、氧雜蒽色素、偶氮系色素、芙蓉色素、黑莓色素、紫紅色(raspberry)色素、石榴果汁(pomegranate juice)色素、葉綠素色素等，可以組合它們之中的一種或兩種以上使用。
另外，在這些色素8中，也優選金屬絡合物。金屬絡合物可以吸收光的波長范圍廣，具有優越的光敏。
進而，作為色素8，在金屬絡合物中，也優選使用釕絡合物或鐵絡合物。這些絡合物尤其具有優越的光敏，化學穩定性也較高。
另外，在本實施方式中，第二結構單位，與聚合性基及疏水性基7b鍵合。
該聚合性基，通過在后述的太陽電池10的制造過程中供給給聚合，形成第一膜4。由此，能夠容易地得到與第一結構單位進行化學鍵合的第一膜4。
作為該聚合性基及疏水性基7b，可以枚舉與所述第一結構單位鍵合的聚合性基及疏水性基7b相同的疏水性基。
進而，在本實施方式中，第二結構單位具有電荷。由此，在由極性高的電解液取代太陽電池10的空穴輸送層50的情況下，也能夠提高光電轉換層D從電解液接收電子的效率。其結果，與光電轉換層D接觸的部位(從光電轉換層D接收空穴的部位)，無需限定于空穴輸送層50或電解液的其中一種，可以對任何一個顯示時常穩定的光電轉換效率。
另外，在后具體記述，但通過第二結構單位具有電荷，能夠通過電方面相互作用，在第三膜的與第二膜相反的一側，對具有與所述電荷相反的極性的結構體等進行配向。具體來說，能夠對結構體進行配向，使具有與第二結構單位具有的電荷相反的極性的所述結構體朝向第二結構單位形成膠束。由此，能夠用所述結構體有效良好地被覆光電轉換層D，并且，能夠將所述結構體具有的各種特性賦予給光電轉換層D。
另外，第二結構單位還可以進而具有含有各種取代基的結構。作為該取代基，不特別限定，但可列舉飽和鏈狀烴基、飽和環狀烴基等。
作為含有以上的第二結構單位、所述聚合性基、疏水性基7b及各種取代基等的化合物(第二化合物)的具體例，可以列舉例如，由下述化學式(3)～(7)表示的化合物等。
化學式3
化學式4
化學式5

化學式6
(式中，M表示Zn、Cu或Ni，n表示2或3，R表示烷基)化學式7
在這些化合物中，由上述化學式(3)表示的化合物可以例如通過由下述化學式(8)表示的合成路徑合成。
化學式8
另外，由上述化學式(4)表示的化合物例如可以通過由下述化學式(9)表示的合成路徑合成。
化學式9
第一膜4設置在第二膜2和第三膜3之間，通過對分別與多個第一結構單位鍵合的聚合性基及分別與多個第二結構單位鍵合的聚合性基中的至少一種進行聚合來得到。由此，與多個第一結構單位中的至少一種的第一結構單位、或多個第二結構單位中的至少一種的第二結構單位進行化學鍵合。其結果，能夠將第一膜4，與第二膜2(第一結構單位)或第三膜3(第二結構單位)更牢固地鍵合。
在此，所述的“化學鍵合”是指基于例如，共價鍵合、離子鍵、氫鍵鍵合等的鍵合。其中，作為鍵合，優選共價鍵合。由此使所述鍵合更牢固。
在本實施方式中，該第一膜4，通過以下所述構成，即在第一化合物的鍵合基5與電子輸送層(基體)40鍵合，并將第一化合物中的聚合性基和疏水性基7a朝向與電子輸送層40相反的一側排列，并且，將第二化合物中的聚合性基和疏水性基7b朝向第一化合物側排列的狀態下，對第一化合物的聚合性基和第二化合物的聚合性基進行聚合。即，第一膜4由聚合物構成。
這樣的第一膜4具有各種功能，但優選具有以下所述功能抑制從第三膜3側移動到第二膜2側的電子，再從第二膜2側移動到第三膜3側的電子逆向移動。
其中，前者的功能通過第二膜2(第一結構單位)和第三膜3(第二結構單位)被第一膜4的聚合物在空間上隔開而產生。具體來說，通過第一膜4，可以延遲與通常的電子的移動方向相反的逆向的移動(電子逆向移動)的速度，即，電子從第二膜2側開始朝向第三膜3側移動的速度。其結果，難以產生電子逆向移動，因此，能夠長壽命化電荷分離狀態，能夠提高太陽電池10的光電轉換效率。還有，電子移動的方向也可為逆向。即，第一膜4也可以抑制從第二膜2側移動到第三膜3側的電子再從第三膜3側移動到第二膜2側。
另外，除了具有上述功能，還可以具有以下所述功能抑制將由能量賦予等產生的自由基離子等中間體捕捉的氧或水等化學類的透過。在重視該功能的情況下，作為第一膜4，只要使用致密的聚合物等的膜，就可以進一步提高功能的效果。
還有，第一膜4，與第一結構單位和第二結構單位中的至少一種化學鍵合即可，無需一定與兩者化學鍵合。
另外，第一膜4，如圖4所示，隨著所述聚合，可以拉進第一結構單位鍵合的疏水性基7a和第二結構單位鍵合的疏水性基7b。由此，第一膜4形成具有更高的空穴輸送層50。其結果，例如，在太陽電池10的制造過程中、或用電解液代替空穴輸送層50的情況下，能夠更可靠地防止隨著第二膜2和水分等化學類的接觸而導致第二膜2或電子輸送層40劣化。
還有，在不具有疏水性基7a、7b的聚合物具有足夠的疏水性的情況下，第一膜4的聚合物可以只含有第一結構單位具有的疏水性基7a、或只含有第二結構單位具有的疏水性基7b，也可以省去兩者。
與空穴輸送層50接觸設置有光電轉換層D。該空穴輸送層50具有捕捉由光電轉換層D產生的空穴，并輸送的功能。
整體上呈層狀，但如圖2所示，在電子輸送層40側，空穴輸送層50的一部分進入電子輸送層40的空位41內。由此，能夠增大光電轉換層D和空穴輸送層50的接觸面積，能夠將由光電轉換層D產生的空穴(孔)更有效地向空穴輸送層50傳遞。其結果，其結果，能夠進一步提高太陽電池10的發電效率。
作為這樣的空穴輸送層50的構成材料，可以列舉聚芳胺、芴-芳胺共聚物、芴-并噻吩共聚物、聚(N-乙烯基咔唑)、聚乙烯基芘、聚乙烯蒽、聚噻吩、聚烷基噻吩、聚己基噻吩、聚(p-亞苯基亞乙烯基)、聚噻吩基乙烯、芘甲醛樹脂、乙基咔唑甲醛樹脂或類似它們的衍生物的聚合物、或骨架上具有噻吩的樹木狀(dendrimer)聚合物等有機高分子、萘、蒽、四氫蒽、戊省、己省、酞菁、紫蘇稀、腙、三苯甲烷、二苯甲烷、芪、三芳胺、芳基乙烯、吡唑啉、三苯胺、三芳胺、齊聚噻吩(oligothiophene)、或它們的衍生物等的有機低分子、除了I2外，諸如LiI、NaI、KI、CsI、CuI、AgI、CaI2之類的碘化金屬、除了Br2，諸如LiBr、NaBr、KBr、CsBr、AgBr、CaBr2之類的溴化金屬、諸如四烷基銨碘化物、吡啶碘化物、咪唑之類的四元溴化銨鹽、諸如氰亞鐵酸鹽-鐵氰化物離子之類的金屬絡合物、NiO、CoO、Bi2O3、MoO2、及Cr2O3等半導體氧化物、諸如聚合性基硫化鈉、烷基噻吩-烷基二硫化物之類的硫磺化合物等，可以組合其中的一種或兩種以上使用。
還有，在空穴輸送層50為液態的情況下，作為溶解所述構成材料的溶劑，可以列舉例如，諸如乙烯碳酸酯、丙稀碳酸酯之類的碳酸酯化合物、諸如3-甲基-2-惡唑烷酮之類的雜環化合物、諸如二氧雜環乙烷、二乙醚之類的醚化合物、諸如甲醇、乙醇之類的醇類、乙二醇酯、丙二醇酯、甘油之類的多元醇類、諸如乙腈、戊二腈、甲氧基乙腈、丙腈、芐腈之類的腈化合物、諸如蒸餾水、超純水、離子交換水、RO水之類的水等，可以組合它們之中的一種或兩種以上使用。
另外，電解液中的所述構成材料的含量優選0.1～10mol/L左右，更優選0.2～4mol/L左右。
進而，所述聚合物還可以作為與其他的聚合物的混合物使用。作為一個例子，作為含有聚噻吩的化合物，可以枚舉聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等。
另外，空穴輸送層50的平均厚度(進入空位41內的部分除外)不特別限定，但優選1～500μm左右，更優選10～300μm左右，進而優選10～30μm左右。
在空穴輸送層50上(與第一電極30相反的一側)，設置有與第一電極30對向的第二電極60。
作為該第二電極60的構成材料，可以枚舉例如，鋁、鎳、鈷、白金、銀、金、銅、鉬、鈦、鉭等金屬或含有它們的合金、或石墨等各種碳材料等，可以組合它們之中的一種或兩種以上而使用。
第二電極60的平均厚度根據其構成材料、太陽電池10的用途等適宜設定，不特別限定。
在這樣的太陽電池10中，如果光入射，則電子(e-)主要從光電轉換層D向電子輸送層40移動，在第一電極30和第二電極60之間，產生電位差(光起電力)，在外部電路70上流過電流(光激勵電流)。
另外，優選在這樣的太陽電池10中具有以下特性，即在以使第一電極30成為正，第二電極60成為負的方式，施加0.5V的電壓時，其電阻值成為100Ω/cm2以上(優選1kΩ/cm2以上)。在具有這樣的特性的太陽電池10中，可以適當防止或抑制在第一電極30和空穴輸送層50之間的接觸等引起的短路(漏電)，進一步提高其發電效率(光電轉換效率)。
這樣的太陽電池10可以例如，如下所述地制造。
(1)準備疊層了基板20、第一電極30及電子輸送層40的疊層體。
(1-1)首先，準備基板20，在該基板20上，形成第一電極30。
該第一電極30可以通過例如，蒸鍍法、濺射(sputtering)法、印刷法等形成。
(1-2)其次，在第一電極30上形成電子輸送層40。
該電子輸送層40可以通過例如將含有所述的粒狀體及/或管狀體的電子輸送層形成用材料的分散液(懸浮液)供給到第一電極30上，除去分散介質后，進行燒成等來形成。
該分散液中的電子輸送層形成用材料的含量不特別限定，但優選0.1～10wt％左右，更優選0.5～5wt％左右。
另外，作為分散介質，可以枚舉例如，蒸餾水、超純水、離子交換水、RO水等各種水、甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、NMP(N-甲基-2-吡咯酮)等。
進而，根據需要，在分散液中也可以添加諸如硝酸之類的穩定劑、諸如乙酸或乙酰丙酮之類的二氧化酞的表面修飾試藥、陽性、陰性、兩離子性、非離子性的各表面活性劑、聚乙二醇酯之類的粘合劑、可塑劑、防止氧化劑等。
作為含有電子輸送層形成用材料的分散液的供給方法，可以使用例如，浸漬法、滴落、刮涂法、旋涂法、刷毛涂布、噴涂法、輥涂法等各種涂布法。這些涂布法不需要大型裝置，就能夠比較容易地形成希望的膜厚的電子輸送層40。
另外，作為燒成條件，例如，設為溫度為250～500℃左右，且0.5～3小時左右。
(2)其次，形成光電轉換層D，使之接觸電子輸送層40。
(2-1)首先，形成第二膜2，使之接觸電子輸送層40。
該第二膜2可以通過例如，使含有第一結構單位的液體接觸電子輸送層40等來形成。
由此，與第一結構單位鍵合的鍵合基5，與電子輸送層40牢固鍵合。其結果，第一結構單位在電子輸送層40的表面上以膠束狀配向，能夠容易且可靠地形成如圖5(a)所示的第二膜2。
作為使含有第一結構單位的液體接觸電子輸送層40的方法，可以枚舉例如，在含有第一結構單位的液體中浸漬電子輸送層40的方法(浸漬法)、在電子輸送層40上涂布含有第一結構單位的液體的方法(涂布法)、向電子輸送層40以淋浴狀供給含有第一結構單位的液體的方法等。
作為調制含有第一結構單位的溶劑(或分散介質)，可以枚舉例如，各種水、甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、NMP(N-甲基-2-吡咯酮)等，可以組合它們之中的一種或兩種以上使用。
另外，在使用浸漬法的情況下，在浸漬電子輸送層40的期間，根據需要，還可以對含有第一結構單位的液體，照射規定時間的超聲波。由此，能夠極其高度控制吸附在電子輸送層40上，并配向的第一結構單位的配置方式。另外，通過超聲波，還能夠使第一結構單位進入電子輸送層40的空位41，從而，能夠進一步高度配向。
(2-2)其次，在與第二膜2的電子輸送層40相反的一側，形成第三膜3。
第三膜3可以通過例如，使含有第二結構單位的液體接觸第二膜2等來形成。
由此，與第二結構單位鍵合的聚合性基6b及疏水性基7b被配置成與鍵合在第一結構單位的聚合性基6a及疏水性基7a相對向。其結果，第二結構單位在第二膜2的表面以膠束狀配向，能夠形成如圖5(b)所示的第三膜3。
作為使含有第二結構單位的溶液與第二膜2接觸的方法，可以使用與所述工序(1-2)相同的方法。
另外，作為調制含有第二結構單位的溶液的溶劑(或者分散介質)，可以使用與所述工序(2-1)相同的溶劑。
(2-3)其次，在第二膜2和第三膜3之間，形成第一膜4。由此，形成光電轉換層D。
該第一膜4可以通過例如，含有聚合引發劑的液體與第二膜2及第三膜3的接觸等來形成。
由此，在與第一結構單位鍵合的聚合性基6a和與第二結構單位鍵合聚合性基6b之間，在與第一結構單位鍵合的聚合性基6a它們之間、及與第二結構單位鍵合的聚合性基6b它們之間的至少一方中發生聚合反應，并轉化為聚合物。其結果，能夠形成如圖5(c)所示的第一膜4。
此時，通過根據需要，將含有聚合引發劑的液體的溫度升溫到規定的溫度(活性化聚合引發劑的溫度)，能夠活性化聚合引發劑，因此，能夠更適當地實施含有聚合引發劑的液體中的聚合。
作為聚合引發劑，優選水溶性的聚合引發劑，可以枚舉過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、2，2-偶氮二-(2-甲基丙稀脒)二氯化鹽、或4，4-偶氮二-(4-氰纈草酸)。
上述這樣的聚合反應優選在配備有超聲波產生器、攪拌機、環流冷卻器、滴落漏斗及溫度調節器的反應容器內進行。
聚合反應通過升高到添加在反應系統(含有聚合引發劑的液體)中的聚合引發劑的分裂溫度為止，使聚合引發劑分裂，產生引發劑自由基。通過該引發劑自由基碰撞各聚合性基6a、6b，開始聚合反應。
在反應系統內的聚合引發劑的活性化，如上所述，通過將含有聚合引發劑的液體升溫到規定的聚合溫度而適當實施。聚合溫度根據聚合引發劑的組成而不同，但優選例如，60～90℃的范圍。另外，聚合時間優選例如，3～10小時。
(2-4)其次，根據需要，使形成有光電轉換層D的基板20干燥。
該干燥可以使用例如，凍結干燥、通氣干燥、表面干燥、流動干燥、氣流干燥、噴霧干燥、真空干燥、紅外線干燥、高頻干燥、超聲波干燥、微粉碎干燥等各種干燥方法，但優選凍結干燥。
在凍結干燥中，通過將溶劑從固體升華為氣體而干燥，因此，在對光電轉換層D的疊層結構體1的形狀或功能等幾乎不產生影響的前提下，能夠進行干燥。
以下，對凍結干燥的方法具體進行說明。
首先，冷卻從所述工序(2-3)的液體中取出的基板20并凍結。由此，使含在光電轉換層D中的溶劑變化為固體。
作為冷卻溫度，只要為溶劑凍結的溫度以下即可，不特別限定，但優選-100～-20℃左右，更優選-80～-40℃左右。如果冷卻溫度高于上述溫度范圍，則可能不能充分固化溶劑。另一方面，即使冷卻溫度低于上述溫度范圍，也不能夠期待溶劑進一步固化。
其次，對凍結的基板20的周圍減壓。由此，降低溶劑的沸點，并能夠使溶劑升華。
作為減壓時的壓力，根據溶劑的組成而不同，但優選100Pa左右以下，更優選10Pa左右以下。如果減壓時的壓力處在所述范圍內，則能夠使溶劑更可靠地升華。
另外，由于基板20的周圍的壓力伴隨溶劑的升華而上升，因此，優選在凍結干燥中，用排氣泵等持續排氣，并將壓力維持在恒定。由此，能夠抑制壓力上升，能夠防止溶劑升華的效率的降低。
如上所述，能夠對形成有光電轉換層D的基板20進行凍結干燥。
(3)其次，形成空穴輸送層50，使之與光電轉換層D接觸。
該空穴輸送層50通過例如，液相成膜法等形成。
根據液相生長法可知，不需要大型的設備，能夠容易且廉價地形成空穴輸送層50。
首先，調制含有如上所述的空穴輸送層形成用材料的液態材料(溶液或分散液)。
作為使用在該液態材料的調制的溶劑或分散介質，可以枚舉例如，硝酸、硫酸、氨、過氧化氫、水、二硫化碳、四氯化碳、乙烯碳酸酯等無機溶劑、或甲丁酮(MEK)、丙酮、二乙基甲酮、甲基異丁基甲酮(MIBK)、甲基異丙基酮(MIPK)、環己酮等酮系溶劑、甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、二乙二醇(DEG)、甘油等的醇系溶劑、二乙醚、二異丙醇醚、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、1，4-二氧雜環乙烷、四氫呋喃(THF)、四氫吡喃(THP)、茴香醚、二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、二乙二醇乙醚(卡必醇)等的醚系溶劑、甲基纖維素溶劑、乙基纖維素溶劑、苯基纖維素溶劑等的纖維素溶劑系溶劑、己烷、戊烷、庚烷、環己烷等脂肪族烴系溶劑、甲苯、二甲苯、苯等芳香族烴系溶劑、嘧啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯酮、等芳香族雜環化合物系溶劑、N，N-二甲基甲醛(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMA)等胺系溶劑、氯苯、二氯甲烷、甲酸乙酯、1，2-二氯乙烷等鹵代化合物系溶劑、乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯等的酯系溶劑、二甲基亞砜(DMSO)、環丁砜等硫磺化合物系溶劑、乙腈、丙腈、丙烯腈等腈系溶劑、甲酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等有機EL裝置酸系溶劑之類的各種有機溶劑、或者含有它們的混合溶劑等。
其中，作為溶劑，適宜使用乙腈。此時，在作為空穴輸送層形成用材料，使用CuI的情況下，在CuI的乙腈溶液中，作為CuI的粘合劑，添加例如，氰樹脂等氰乙基化作用物為佳。此時，CuI和氰乙基化作用物優選以質量比(重量比)，例如，95.5∶0.5～95∶5左右來混合(配合)。
在作為空穴輸送層形成用材料使用聚合物的情況下，其中，也適宜非極性溶劑，可以枚舉例如，二甲苯、甲苯、環己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯等芳香族烴系溶劑、嘧啶、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯酮等芳香族雜環化合物系溶劑、己烷、戊烷、庚烷、環己烷等脂肪族烴系溶劑等，可以單獨或混合使用它們。
其次，將該液態材料供給到光電轉換層D上，形成膜(薄膜或厚膜)。
作為該液態材料的供給方法(液相成膜法)，在所述的涂布法中，也優選使用噴墨印刷法(液滴噴出法)。通過使用噴墨印刷法，在不浪費液態材料的情況下，能夠尺寸精度良好地形成液態被膜。
其次，從液態被膜中除去溶劑或分散介質。由此，得到空穴輸送層50。
作為除去溶劑或分散介質的方法，可以枚舉例如，在大氣壓下或減壓下的放置、加熱、惰性氣體的吹入等。
作為加熱溫度，優選50～150℃左右的溫度。還有，在形成涂膜后，進行熱處理的情況下，在所述熱處理前，也可以進行涂膜的干燥。另外，以上的操作，也可以反復多次進行。
更具體來說，在加熱到80℃左右的熱板上，設置形成有第一電極30、電子輸送層40及光電轉換層D的基板20，將空穴輸送層形成用材料滴落在光電轉換層D的上面，進行干燥。通過進行多次該操作而疊層，形成如上所述的平均厚度的空穴輸送層50。
另外，空穴輸送層形成用材料優選含有用于提高空穴的輸送效率的物質。如果該空穴輸送層形成用材料含有該物質，則空穴輸送層50由于提高離子傳導性而使電荷移動度更大。
作為這樣的物質，不特別限定，但可以枚舉例如，鹵化銨等鹵化物，尤其優選使用四丙基銨碘化物(TPAI)等鹵化銨。通過使用四丙基銨碘化物，進而提高具有離子傳導性的物質的電荷移動速度。
(4)其次，在空穴輸送層50上，與所述工序(1-1)相同地，形成第二電極60。
如上所述的太陽電池10的制造方法可以以比較低的溫度形成各層，因此，尤其，適于使用了基板20主要由樹脂材料構成的撓性基板的太陽電池10在制造上的適用。
(第二實施方式)其次，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的第二實施方式進行說明。
圖6是表示本發明的疊層結構體的第二實施方式的示意圖。
以下，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的第二實施方式進行說明，但將與所述第一實施方式不同的方面作為中心說明，并對相同的事項省略其說明。
在第二實施方式中，如圖6所示，第二膜2中的第二結構單位在第一實施方式的基礎上，還具有接收電子的電子接收部9，除此之外，與所述第一實施方式的疊層結構體1及太陽電池10相同。
由于疊層結構體1為這樣的結構，在第三膜3中的色素8中產生的電子一旦移動到電子接收部9，然后，向第一電極30移動。由于電子在這樣的路徑上移動，因此，電子能夠以更高速移動。其結果，電子從電子輸送層40向第三膜3移動(電子逆向移動)極其難以發生，，能夠長壽命化電荷分離狀態，因此，能夠提高太陽電池10的光電轉換效率。
作為電子接收部9，只要為具有電子接收性的結構即可，不特別限定，但優選具有例如，由下述通式(1)表示的結構。
化學式10
由實施方式通式(1)表示的結構在電子接收性上尤其優越，因此，電子尤其能夠以高速從第三膜3中的色素8向電子輸送層40移動。從而，能夠抑制電子逆向移動，能夠進而提高太陽電池10的光電轉換效率。
作為含有具有這樣的電子接收部9的第二結構單位的化合物的具體例，可以枚舉例如，由下述通式(10)表示的化合物等。
化學式11
(第三實施方式)其次，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的第三實施方式進行說明。
圖7是表示本發明的疊層結構體的第三實施方式的示意圖。
以下，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的第三實施方式進行說明，但將與所述第一及所說第二實施方式不同的方面作為中心進行說明，對相同的事項，省略其說明。
在第三實施方式中，除了第二膜2為受到來自光照射的光學刺激，產生電子和空穴的膜，第三膜3是具有多個極性基11的膜以外，與所述第一實施方式相同。
具體來說，第二膜2具有第一結構單位，經由與該第一結構單位鍵合的鍵合基5，與電子輸送層40鍵合。
作為該鍵合基5，可以使用所述第一實施方式相同的鍵合基。
如上所述，在本實施方式中，第一結構單位受到來自光照射的光學刺激，產生電子和空穴的膜。由此，在第一結構單位中，可以進行將光能轉換為電能的所謂的光電轉換。
由第一結構單位產生的電子通過依次移動到電子輸送層40、第一電極30，而形成電流。
這樣的第一結構單位含有色素8。
作為色素8，可以使用與所述第一實施方式相同的色素。
作為含有這樣的第一結構單位的化合物的具體例，可以枚舉例如，由下述化學式(11)表示的化合物等。
化學式12
第三膜3具有第二結構單位，被設置成與第二膜2之間夾有后述的第一膜4。
在本實施方式中，第二結構單位，與多個極性基11鍵合。由此，在由電解液代替太陽電池10的空穴輸送層50的結構的情況下，也能夠提高光電轉換層D從電解液接收載流子的效率。其結果，不用將與光電轉換層D接觸的部位限定在空穴輸送層50或電解液的其中一種，可以在任何部位上顯示時常穩定的光電轉換效率。
作為該極性基11，可以枚舉諸如伯胺陽性基、仲胺陽性基、叔胺陽性基、四銨陽性基之類的陽性基、諸如磺酸陰性基、亞磺酸陰性基、羧酸陰性基之類的陰性基等。
作為含有與這樣的極性基11鍵合的化合物的具體例，可以枚舉例如，由所述化學式(2)表示的化合物等。
(第四實施方式)其次，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的第四實施方式進行說明。
圖8是表示本發明的疊層結構體的第四實施方式的示意圖。
以下，對本發明的疊層結構體及光電轉換元件的第四實施方式進行說明，但將與所述第一～第三實施方式不同的方面作為中心進行說明，對相同的事項，省略其說明。
在第四實施方式中，如圖8所示，除了在第三膜3的與電子輸送層40相反的一側，具有保護膜12之外，與所述第一實施方式相同。即，第三膜3(多個第二結構單位)配置在保護膜12和第一膜4之間。
保護膜12優選由聚合物構成。由此，保護膜12形成致密的膜。
在本實施方式中，該保護膜(聚合物膜)12聚合了多個第三結構單位分別鍵合的聚合性基和第四結構單位分別鍵合的聚合性基。由此，能夠使保護膜12，與第三結構單位及第四結構單位更牢固地鍵合。
還有，保護膜12只要與第三結構單位和第四結構單位當中的至少一種進行化學鍵合即可，無需一定與兩者鍵合。
另外，在本實施方式中，保護膜12，如圖8所示，含有第三結構單位具有的疏水性基7c及第四結構單位具有的疏水性基7d。由此，保護膜12形成具有疏水性的膜。從而，例如在由電解液代替第一膜4及電子輸送層40的情況下，能夠更可靠防止第二膜2、第三膜3、第一膜4及電子輸送層40與水分接觸。其結果，抑制第二膜2、第三膜3、第一膜4及電子輸送層40的劣化，實現太陽電池10的長壽命化。
該保護膜12在該第三膜3側，與多個極性基11’鍵合，該極性基11’具有與第三膜3中的第二結構單位具有的電荷相反的極性。由此，在后述的色素敏化太陽電池的制造過程中，能夠極其高度控制第三結構單位的配置方式，使第三結構單位的極性基11’與所述電荷對向。其結果，能夠得到由更致密的聚合物構成的保護膜12，能夠進一步提高作為的保護膜12的功能。
另外，在本實施方式中，該保護膜12在與該第三膜3相反的一側，與多個極性基11”鍵合。即，保護膜12配置在該多個極性基11’和第三膜3(多個第二結構單位)之間。由此，在由極性高的電解液代替了太陽電池10的空穴輸送層50的結構的情況下，也能夠提高光電轉換層D從電解液接收電子的效率。其結果，不需要將與光電轉換層D接觸的部位(從光電轉換層D接收空穴的部位)限定在空穴輸送層50或電解液中的其中一種，可以對任何一個顯示時常穩定的光電轉換效率。
還有，該極性基11’的極性不特別限定。
另外，作為這些極性基11’、11”，可以使用與所述第一實施方式相同的極性基。
這樣的第三結構單位及第四結構單位可以為相同的結構，作為含有它們的化合物的具體例，可以枚舉例如，由所述化學式(2)表示的化合物等。
進而，作為含有第三結構單位及第四結構單位的化合物，還可以使用陽性或陰性的聚合性表面活性劑。
其中，陽性的聚合性表面活性劑為具有陽性基、聚合性基、和疏水性基的表面活性劑。
作為陽性的聚合性表面活性劑具有的陽性基，可以枚舉例如，伯胺陽性基、仲胺陽性基、叔胺陽性基、四銨陽性基、四鏻陽性基、四锍陽性基、吡啶鎓陽性基等。
其中，作為陽性基，優選從由伯胺陽性基、仲胺陽性基、叔胺陽性基及四銨陽性基構成的群組中選擇的一種。
作為陽性聚合性表面活性劑具有的疏水性基，優選含有烷基及芳基中的至少一種。
作為陽性的聚合性表面活性劑具有的聚合性基，優選能夠自由基聚合的不飽和烴基。由此，能夠更容易進行由聚合性基到聚合物的轉化。
另外，在能夠自由基聚合的不飽和烴基中，優選從由乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙稀酰、丙烯基、亞乙烯基(vinylidene group)、次亞乙烯基(vinylene group)構成的群組中選擇的一種。進而，其中，也尤其可以將丙烯酰基、甲基丙稀酰作為更優選的例子。
作為陽性的聚合性表面活性劑的例子，可以枚舉在特公平4-65824號公報中記載的陽性烯丙基酸衍生物等。作為陽性聚合性表面活性劑的具體例，可以枚舉甲基丙烯酸二甲基氨基乙基甲基氯化物、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基苯氯化物、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基銨氯化物、二芳基二甲基銨氯化物、2-羥基-3-甲基丙烯酸氧基丙基三甲基銨氯化物等。
另外，作為陽性的聚合性表面活性劑，還可以使用市售品。例如，可以枚舉丙烯酸酯DMC(三菱レイヨン株式會社)、丙烯酸酯DML60(三菱レイヨン株式會社)、C-1615(第一工業制藥株式會社)等。
以上例示的陽性的聚合性表面活性劑可以單獨使用，或使用兩種以上的混合物。
另一方面，陰性的聚合性表面活性劑，是具有陰性基、聚合性基、和疏水性基的表面活性劑。
作為陰性的聚合性表面活性劑具有的陰性基，可以枚舉例如，磺酸陰性基(-SO3-)、亞磺酸陰性基(-RSO2-R是碳數為1～12的烷基或苯基及其變性體)、羧酸陰性基(-COO-)等，但優選從由它們構成的群組中選擇的-種。
作為陰性的聚合性表面活性劑具有的疏水性基，可以使用與所述陽性的聚合性表面活性劑具有的疏水性基相同的疏水性基。
作為陰性的聚合性表面活性劑具有的聚合性基，可以使用與所述陽性的聚合性表面活性劑具有的聚合性基相同的聚合性基。
作為陰性的聚合性表面活性劑的例子，可以枚舉特公昭49-46291號公報、特公平1-24143號公報、或特開昭62-104802號公報等中記載的陰性烯丙基衍生物、特開昭62-221431號公報中記載的陰性丙烯基衍生物、特開昭62-34947號公報或特開昭55-11525號公報中記載的陰性丙烯酸衍生物、特公昭46-34898號公報或特開昭51-30284號公報中記載的陰性衣康酸衍生物等。
進而，含有第三結構單位及/或第四結構單位的化合物優選除了所述各種聚合性表面活性劑，還具有從疏水性單體衍生的重復結構單位。
該疏水性單體，在其分子結構中，至少具有疏水性基和聚合性基。通過含有這樣的疏水性單體，能夠提高聚合物膜的疏水性及聚合性。其結果，能夠提高聚合性膜的機械強度及耐久性。
其中，作為疏水性基，可以例示含有脂肪族烴基、脂環族烴基及芳香族烴基中的至少一種的疏水性基。
作為脂肪族烴基，可以枚舉甲基、乙基、丙基等，作為脂環族烴基，可以枚舉環己基、二環戊烯基(dicyclopentenyl)、二環戊烷基(dicyclopentanyl)、異冰片基等，作為芳香族烴基，可以枚舉苯甲基、苯基、萘基等。
另外，作為聚合性基，可以枚舉與所述第一結構單位及第二結構單位分別鍵合的聚合性基相同的聚合性基。這樣的聚合性基在后述的太陽電池10的制造構成中供給給聚合，形成保護膜12。
作為疏水性單體的具體例，可以枚舉諸如苯乙烯及甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、p-氯甲基苯乙烯、二乙烯苯等苯乙烯衍生物；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丁酯、丁氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸苯酯、苯氧基乙基丙烯酸脂、丙烯酸環己酯、二環戊烷基丙烯酸脂、二環戊烯基丙烯酸酯、二環戊烯基乙氧基丙烯酸脂、丙烯酸四氫糠酯、異冰片基丙烯酸酯等單官能丙烯酸酯類；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸n-丁酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、丁氧基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯酯、苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯環己酯、二環戊烷基甲基丙烯酸酯、二環戊烯基甲基丙烯酸酯、二環戊烯基乙氧基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、異冰片基甲基丙烯酸酯等單官能甲基丙烯酸酯類；烯丙基苯酯、烯丙基-3-環己基丙酸酯、1-烯丙基-3，4-二甲氧基苯酯、烯丙基苯氧基乙酸酯、烯丙基苯酯、烯丙基環己酯、多元羧酸烯丙酯等的烯丙化合物；具有反丁烯二酸、馬來酸、衣康酸的酯類；N-取代馬來酰亞胺、環狀烯烴等的自由基聚合性基的單體。疏水性基適宜選擇滿足上述的要求特性的單體，其添加量可以任意確認。
這樣的保護膜12，例如，可以如下所述地制造。
(2-5)首先，像所述工序(1)～(2～3)一樣，在基板20上，分別形成第一電極30、電子輸送層40、第二膜2、第三膜3及第一膜4。
(2-6)其次，在第三膜3的表面上，進行第三結構單位的配向。
第三結構單位的配向可以通過例如，使含有第三結構單位的液體與第三膜3接觸等來形成。
由此，如上所述，可以極其高度控制第三結構單位的配置方式，使第三結構單位的極性基11’與第三膜3中的第二結構單位具有的電荷對向。其結果，可以使第三結構單位在第三膜3的表面以膠束狀配向。
作為使含有第三結構單位的液體與第三膜3接觸的方法，可以使用與所述第一實施方式相同的方法。
另外，作為調制含有第三結構單位的液體的溶劑(或分散介質)，可以使用與所述第一實施方式相同的溶劑。
(2-7)其次，根據在第三膜3的表面配向的第三結構單位，使第四結構單位配向。
第四結構單位的配向可以例如，通過使含有第四結構單位的液體與第三結構單位接觸等來進行。
由此，與第四結構單位鍵合的聚合性基及疏水性基7d被配置成與鍵合于第三結構單位中的聚合性基及疏水性基7c相對向。其結果，第四結構單位可以在與第三結構單位的第三膜3相反的一側，以膠束狀配向。
作為使含有第四結構單位的液體接觸第三結構單位的方法，可以使用與所述第一實施方式相同的方法。
另外，作為調制含有第四結構單位的液體的溶劑(或分散介質)，可以使用與所述第一實施方式相同的溶劑。
(2-8)其次，在配向的第三結構單位和第四結構單位之間，形成保護膜12。
該保護膜12可以通過例如，使含有聚合引發劑的液體，與第三結構單位及第四結構單位接觸等來形成。
由此，在與第三結構單位鍵合的聚合性基和與第四結構單位鍵合的聚合性基之間、與第三結構單位鍵合的聚合性基它們之間、及在與第四結構單位鍵合的聚合性基它們之間的至少一種上發生聚合反應，并轉化為聚合物。其結果，可以形成如圖8所示的保護膜12。
(2-9)其次，根據需要，使形成有保護膜12的基板20。
在該干燥上，可以使用與所述工序(2-4)相同的方法。
本發明的電子設備具備這樣的太陽電池10。
以下，根據圖7及圖8，對本發明的電子設備進行說明。
圖9是適用了本發明的電子設備的臺式電子計算機的俯視圖，圖10是表示適用了本發明的電子設備的移動電話機(還包含PHS)的立體圖。
如圖9所示的臺式電子計算機100具備主體部101、設置在主體部101的上面(前面)的顯示部102、多個操作按鈕103及太陽電池設置部104。
在如圖9所示的結構中，在太陽電池設置部104上，配置有五個太陽電池10串聯連接。
如圖10所示的移動電話機200具備主體部201、設置在主體部201的前面的顯示部202、多個操作按鈕203、受話器耳承204、送話器口承205及太陽電池設置部206。
在如圖10所示的結構中，太陽電池設置部206以包圍顯示部202的周圍的方式，配置有多個太陽電池1串聯連接。
以上，根據圖示的各實施方式，對本發明的光電轉換元件的制造方法、光電轉換元件及電子設備進行了說明，但本發明不限于它們。
例如，構成光電轉換元件及電子設備的各部位，可以替換為能夠發揮相同的功能的任意的結構。
還有，本發明的光電轉換元件不限于適用在太陽電池，可以適用在例如，類似光傳感器、光開關等受光而轉換為電能的各種元件(受光元件)。
另外，在本發明的光電轉換元件中，光的入射方向，與圖示的方向不同，從逆向開始也可。即，光的入射方向為任意方向。
進而，圖示的電荷或極性基的各極性只是一個例子，也可以為相反的極性。
實施例其次，對本發明的具體實施例進行說明。還有，本發明不限于該實施例。
1.太陽電池的制造(實施例1)如下所述，制造了如圖1所示的太陽電池(光電轉換元件)。
(A1)首先，準備了尺寸縱長30mm×橫長35mm×厚度1.0mm的鈉玻璃基板。其次，將該鈉玻璃基板浸漬在85℃的清洗液(硫酸和過氧化氫水的混合液)中進行清洗，凈化其表面。
(A2)其次，在鈉玻璃基板的上面，通過蒸鍍法，形成縱長30mm×橫長35mm×厚度1.0μm的FTO電極(第一電極)。
(A3)其次，在FTO電極的上面(整體)上，形成二氧化鈦層(電子輸送層)。這通過如下所述進行。
(A3-1)首先，準備了由金紅石型的二氧化鈦粉末、和脫鈦礦型的二氧化鈦粉末的混合物構成的二氧化鈦粉末。還有，二氧化鈦粉末的平均粒徑為40nm，金紅石型的二氧化鈦粉末和脫鈦礦型的二氧化鈦粉末的配合比在重量比的情況下為60∶40。
(A3-2)其次，添加蒸餾水及2-丙醇，使該二氧化鈦粉末的含量成為3wt％，進行攪拌，并調制了分散液。
(A3-3)其次，通過涂布法，將分散液涂布在FTO電極上，干燥后，進行溫度450℃×1小時的燒成，得到二氧化鈦層。
(A4)其次，在二氧化鈦層上(整體)形成了光電轉換層。這通過如下所述進行。
(A4-1)首先，在乙腈中添加了由所述化學式(2)表示的化合物(第一結構單位)，使其添加量成為1×10-3mol/L，并調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在二氧化鈦層上，并形成了第二膜。
(A4-2)其次，在乙腈中添加了由所述化學式(3)表示的化合物(第二結構單位)，使其添加量成為1×10-3mol/L，并調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在第二膜上，并形成了第三膜。
(A4-3)其次，進而在其他的乙腈中，添加過硫酸鈉(聚合引發劑)，并攪拌。由此，形成第一膜，得到了光電轉換層。此時的條件為溫度70℃、攪拌時間5小時。
(A4-4)其次，凍結干燥了形成有光電轉換層的鈉玻璃基板。還有，凍結干燥的條件如下所述。
·冷卻時間-45℃·壓力9Pa(A5)其次，將形成有FTO電極、二氧化鈦層及光電轉換層的鈉玻璃基板設置在加熱到80℃的熱板上，在光電轉換層的上面，滴落CuI的乙腈溶液(空穴輸送層材料)，并進行了干燥。通過反復進行該操作而疊層，形成了CuI層(空穴輸送層)。
還有，在乙腈溶液中，添加了四丙基銨碘化物，使之成為1×10-3wt％。
另外，在乙腈溶液中，作為CuI的粘合劑，添加了氰樹脂(氰乙基化作用物)。還有，CuI和氰樹脂配合成質量比(重量比)為97∶3。
(A6)其次，在CuI層的上面，通過蒸鍍法，形成了尺寸縱長30mm×橫長35mm×厚度1.0mm的白金電極(第二電極)。
(實施例2)除了在所述工序(A4-1)中，代替由所述化學式(2)表示的化合物，而使用由所述化學式(10)表示的化合物以外，以與所述實施例1相同的方式制造了太陽電池。
(實施例3)除了在所述工序(A4-1)中，代替由所述化學式(2)表示的化合物，而使用由所述化學式(11)表示的化合物，在所述工序(A4-2)中，代替由所述化學式(3)表示的化合物，而使用由所述化學式(2)表示的化合物以外，以與所述實施例1相同的方式制造了太陽電池。
(實施例4)除了在所述工序(A4-3)之后，補充了其次的工序之外，以與所述實施例1相同的方式制造了太陽電池。
(A4-5)在乙腈中，作為由所述化學式(31a)表示的化合物(第三結構單位)，添加了アデカリアソ一プSE-10N(旭電化工業公司制)，使其添加量為1×10-3mol/L，調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在第三膜上，得到了液態被膜。
(A4-6)其次，在其他的乙腈中，作為由所述化學式(34)表示的化合物(第四結構單位)，添加了アデカリアソ一プSR-10N(旭電化工業公司制)，使其添加量為1×10-3mol/L，調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在由所述工序(A4-5)得到的液態被膜上。
(A4-7)其次，進而在其他的乙腈中，添加過硫酸鈉(聚合引發劑)，并進行了攪拌。由此，形成保護膜，得到了光電轉換層。還有，此時的條件為溫度70℃、攪拌時間5小時。
(A4-8)其次，凍結干燥了形成有光電轉換層的鈉玻璃基板。還有，凍結干燥的條件如下所述。
·冷卻時間-45℃·壓力9Pa(實施例5)
如下所述，制造了濕式色素敏化太陽電池(光電轉換元件)。
(B1)首先，準備了尺寸縱長30mm×橫長35mm×厚度1.0mm的鈉玻璃基板。其次，將該鈉玻璃基板浸漬在85℃的清洗液(硫酸和過氧化氫水的混合物)進行了沖洗，并凈化了其表面。
(B2)其次，在鈉玻璃基板的上面，通過蒸鍍法，形成了在FTO電極的上面(整體)上，形成了尺寸縱長30mm×橫長35mm×厚度1μm的FTO電極(第一電極)。
(B3)其次，在FTO電極的上面的縱長30mm×橫長30mm的區域上，形成了二氧化鈦層(電子輸送層)。這通過如下所述進行。
(B3-1)首先，準備了由金紅石型的二氧化鈦粉末、和脫鈦礦型的二氧化鈦粉末的混合物構成的二氧化鈦粉末。還有，二氧化鈦粉末的平均粒徑為20nm，金紅石型的二氧化鈦粉末和脫鈦礦型的二氧化鈦粉末的配合比在重量比的情況下為60∶40。
(B3-2)其次，添加蒸餾水及2-丙醇，使該二氧化鈦粉末的含量成為3wt％，進行攪拌，并調制了分散液。
(B3-3)其次，通過涂布法，將分散液涂布在FTO電極上，干燥后，進行溫度450℃×1小時的燒成，得到二氧化鈦層。
(B4)其次，在二氧化鈦層上(整體)，形成了光電轉換層。這通過如下所述進行。
(B4-1)首先，在乙腈中添加了由所述化學式(2)表示的化合物(第一結構單位)，使其添加量成為1×10-3mol/L，并調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在二氧化鈦層上，并形成了第二膜。
(B4-2)其次，在其他的乙腈中，添加了由所述化學式(3)表示的化合物(第二結構單位)，使其添加量為1×10-3mol/L，調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在第二膜上，形成了第三膜。
(B4-3)其次，進而在其他的乙腈中，添加了過硫酸鈉(聚合引發劑)，并進行了攪拌。由此，形成第一膜，得到了光電轉換層。此時的條件為溫度70℃、攪拌時間5小時。
(B4-4)其次，凍結干燥了形成有光電轉換層的鈉玻璃基板。還有，凍結干燥的條件如下所述。
·冷卻時間-45℃·壓力9Pa(B5)其次，在FTO電極上的未形成有二氧化鈦層的區域的周邊，貼附厚度為30μm左右的襯墊，進而在襯墊上，貼附了尺寸縱長30mm×橫長30mm×厚度1.0mm的玻璃基板。
(B6)其次，在由所述工序(B5)制造的兩張玻璃基板的間隙內，注入了將乙腈作為溶劑的碘溶液。
還有，在該碘溶液中，添加了四丙基銨碘化物，使之成為1×10-3wt％。
(實施例6)除了在所述工序(B4-3)之后，補充了其次的工序之外，以與所述實施例5相同的方式制造了濕式色素敏化太陽電池。
(B4-5)在乙腈中添加了由所述化學式(31a)表示的化合物(第三結構單位)，使其添加量成為1×10-3mol/L，并調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在第三膜上，并得到了液態被膜。
(B4-6)其次，在其他的乙腈中，添加了由所述化學式(34)表示的化合物(第四結構單位)，使其添加量成為1×10-3mol/L，并調制了乙腈溶液。然后，通過涂布法，將該乙腈溶液涂布在由所述工序(B4-5)得到的液態被膜上。
(B4-7)其次，進而在其他的乙腈中，添加了過硫酸鈉(聚合引發劑)，并進行了攪拌。由此，形成保護膜，得到了光電轉換層。此時的條件為溫度70℃、攪拌時間5小時。
(B4-8)其次，凍結干燥了形成有光電轉換層的鈉玻璃基板。還有，凍結干燥的條件如下所述。
·冷卻時間-45℃·壓力9Pa(比較例1)除了將所述工序(A4)如下所述地進行變更之外，以與所述實施例1相同的方式，制造了太陽電池。
(A4)在二氧化鈦層(整體)上，形成了光電轉換層。這通過如下所述地進行。
(A4-1)將形成有FTO電極及二氧化鈦層的鈉玻璃基板浸漬在釕三聯吡啶基(ruthenium tris bipyridyl group)(有機染料)的飽和乙醇溶液中，從所述乙醇溶液中取出，并使乙醇揮發。
(A4-2)其次，將取出的鈉玻璃基板使用凈化干燥機，在溫度80℃下，干燥0.5小時，并放置一夜。由此，沿二氧化鈦層的外面及孔的內面形成了光電轉換層。
(比較例2)除了將所述工序(B4)如下所述地進行變更之外，以與所述實施例5相同的方式，制造了濕式色素敏化太陽電池。
(B4)在二氧化鈦層(整體)上，形成了光電轉換層。這通過如下所述地進行。
(B4-1)將形成有FTO電極及二氧化鈦層的鈉玻璃基板浸漬在釕三聯吡啶基(有機染料)的飽和乙醇溶液中，從所述乙醇溶液中取出，并通過自然干燥，使乙醇揮發。
(B4-2)其次，將取出的鈉玻璃基板使用凈化干燥機，在溫度80℃下，干燥0.5小時，并放置一夜。由此，沿二氧化鈦層的外面及孔的內面形成了光電轉換層。
2.評價對于由各實施例及各比較例制造的太陽電池，分別從與基板成90°的方向照射人工太陽燈的光(照射光的強度AM1.5、100W/m2)而對各太陽電池的光電轉換效率進行了比較。
其結果，明確顯示由各實施例制造的太陽電池(本發明的光電轉換元件)的任何一個相比于由比較例制造的光電轉換元件，具有優越的光電轉換效率。
權利要求
1.一種疊層結構體，其特征在于，具有基體、第一膜、包含多個第一結構單位的第二膜、和包含多個第二結構單位的第三膜，所述第一膜配置在所述第二膜和所述第三膜之間，所述第二膜配置在所述基體和所述第一膜之間，所述第一膜，與所述多個第一結構單位中的至少一個第一結構單位、或所述多個第二結構單位中的至少一個第二結構單位進行化學鍵合，在所述第二膜和所述第三膜之間，通過賦予能量，引起電子移動。
2.一種疊層結構體，其特征在于，包含基體、被覆所述基體的第一膜、多個第一結構單位、和多個第二結構單位，其中所述第一結構單位配置在所述基體和所述第一膜之間，所述第一膜配置在所述多個第一結構單位和所述多個第二結構單位之間，通過賦予能量，在所述多個第一結構單位中的至少一個第一結構單位及所述多個第二結構單位中的至少一個第二結構單位當中的至少一方、和所述基體之間，引起電子移動。
3.根據權利要求1所述的疊層結構體，其特征在于，所述第一膜具有以下所述功能抑制通過所述電子移動而從所述第二膜及所述第三膜中的任一方的膜移動到另一方的膜的電子，再從所述另一方的膜移動到所述一方的膜。
4.根據權利要求2或3所述的疊層結構體，其特征在于，所述多個第一結構單位及所述多個第二結構單位當中的至少一方，與所述第一膜化學鍵合。
5.根據權利要求1～4中任一項所述的疊層結構體，其特征在于，所述鍵合為共價鍵合。
6.根據權利要求1或5所述的疊層結構體，其特征在于，所述基體包含半導體材料及金屬材料中的至少一方。
7.根據權利要求1～6中任一項所述的疊層結構體，其特征在于，所述多個第一結構單位利用鍵合基，與所述基體鍵合。
8.根據權利要求1～5中任一項所述的疊層結構體，其特征在于，所述第一膜通過聚合與所述多個第一結構單位分別鍵合的聚合性基及與所述第二結構單位分別鍵合的聚合性基當中的至少一方而得到。
9.根據權利要求1～8中任一項所述的疊層結構體，其特征在于，所述疊層結構體還具有第四膜，所述多個第二結構單位配置在所述第四膜和所述第一膜之間。
10.根據權利要求9所述的疊層結構體，其特征在于，所述疊層結構體還具有多個極性基，所述第四膜配置在所述多個極性基和所述多個第二結構單位之間。
11.根據權利要求1～10中任一項所述的疊層結構體，其特征在于，所述多個第一結構單位的每一個或所述多個第二結構單位的每一個包含金屬絡合物。
12.一種光電轉換元件，其特征在于，具備根據權利要求1～11中任一項所述的疊層結構體。
13.一種光電轉換元件，其特征在于，包含根據權利要求1～12中任一項所述的疊層結構體，所述基體通過使所述光電轉換元件受光而向所述多個第一結構單位及所述多個第二結構單位當中的至少一方供給電子，或者通過使所述光電轉換元件受光而從所述多個第一結構單位及所述多個第二結構單位當中的至少一方接收電子。
14.根據權利要求12或13所述的光電轉換元件，其特征在于，所述基體包含電極。
15.根據權利要求12～14中任一項所述的光電轉換元件，其特征在于，所述基體在所述電極和所述多個第一結構單位之間具有載流子輸送部。
16.一種電子設備，其特征在于，具備根據權利要求12～15中任一項所述的光電轉換元件。
全文摘要
本發明提供通過實現電子移動后的電荷分離狀態的長壽命化，可以實現具有實用性的光電轉換效率的光電轉換元件、及具備所述光電轉換元件，且可靠性高的電子設備。本發明的光電轉換元件具有第一電極、與第一電極對向配置的第二電極、位于它們之間的電子輸送層(基體)(40)、與電子輸送層(40)接觸的光電轉換層(D)、位于電子輸送層(40)和第二電極之間并與光電轉換層(D)接觸的空穴輸送層。該光電轉換層(D)，如圖4所示，具有與電子輸送層(40)鍵合的第二膜(2)、第三膜(3)、位于第二膜(2)和第三膜(3)之間的第一膜(4)。其中，第一膜(4)由聚合物構成。
文檔編號H01M14/00GK1881622SQ20061009277
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月14日 優先權日2005年6月14日
發明者宮澤貴士 申請人:精工愛普生株式會社