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公開番号2023079144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2022060372
出願日2022-03-31
発明の名称光電変換素子、光電変換モジュール、電子機器、及びパーティション
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類H10K 30/50 20230101AFI20230531BHJP()
要約【課題】耐久性に優れる光電変換素子の提供。
【解決手段】第1の基板1、第1の電極2、光電変換層、第2の電極7、封止部8、及び第2の基板9を有し、透光性を有する光電変換素子であって、前記第2の電極が、導電性ナノワイヤ、及び導電性ポリマーを含有し、前記封止部が、乾燥剤を含有することを特徴とする光電変換素子である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の基板、第１の電極、光電変換層、第２の電極、封止部、及び第２の基板を有し、透光性を有する光電変換素子であって、
前記第２の電極が、導電性ナノワイヤ、及び導電性ポリマーを含有し、
前記封止部が、乾燥剤を含有することを特徴とする光電変換素子。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記封止部が、前記光電変換層の側面、及び前記第２の電極の上面に接触する、請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記乾燥剤が、水反応性を有する、請求項１から２のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記封止部が、感圧粘着剤である、請求項１から３のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記第２の電極の可視光線透過率が、６０％以上８０％以下である、請求項１から４のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記第２の電極の平均厚みが、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項７】
前記導電性ナノワイヤが、銀ナノワイヤである、請求項１から６のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項８】
前記第２の基板の水蒸気透過率が、０．０１（ｇ／ｍ
２
・ｄａｙ）以下である、請求項１から７のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項９】
前記第２の電極と、前記封止部と、の間に電極保護層を有する、請求項１から８のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項１０】
前記封止部が、オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコン系樹脂、及びアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含有する、請求項９に記載の光電変換素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子、光電変換モジュール、電子機器、及びパーティションに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路における駆動電力が非常に少なくなり、微弱な電力（μＷオーダー）でもセンサ等の様々な電子部品を駆動することができるようになっている。
センサの活用に際し、その場で発電し、発電した電力を利用できる自立型電源として環境発電素子への応用が期待されている。最近では、ＬＥＤや蛍光灯など、低照度の光（１５００ｌｘ以下）でも、高い発電性能を有する室内向けの光電変換素子（又は太陽電池）が注目を集めている。
【０００３】
例えば、太陽電池の透明電極材料として、電極材料に透光性の高い材料である銀ナノワイヤ等の導電性透明材料、及び導電性透明ポリマーを用いた、高い透光性を有する光電変換素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、光電変換素子は、高温高湿環境下で保存された場合、出力が大きく低下するという問題がある。そこで、高温高湿環境下において、外部環境の水蒸気や酸素が、光電変換素子の内部へ浸透し、光電変換効率が低下することを抑制するため、例えば、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を光電変換層の全てを覆うようにし、硬化させた接着層を設けた有機薄膜太陽電池素子が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、耐久性に優れる光電変換素子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】
【０００５】
前記課題を解決するための手段としての本発明の光電変換素子は、第１の基板、第１の電極、光電変換層、第２の電極、封止部、及び第２の基板を有し、透光性を有する光電変換素子であって、前記第２の電極が、導電性ナノワイヤ、及び導電性ポリマーを含有し、前記封止部が、乾燥剤を含有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、耐久性に優れる光電変換素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本発明の光電変換素子の一例を示す概略図である。
図２は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。
図３は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。
図４は、本発明の光電変換素子の他の一例を示す概略図である。
図５Ａは、本発明の光電変換モジュールの一例を示す概略図である。
図５Ｂは、本発明の光電変換モジュールの他の一例を示す概略図である。
図６Ａは、本発明の光電変換モジュールの他の一例を示す概略図である。
図６Ｂは、本発明の光電変換モジュールの他の一例を示す概略図である。
図７は、本発明の光電変換モジュールを有する、本発明の電子機器としてのマウスの一例を示す概略図である。
図８は、マウスに光電変換素子を実装した一例を示す概略図である。
図９は、本発明の光電変換モジュールを有する、本発明の電子機器としてパソコンに用いられるキーボードの一例を示す概略図である。
図１０は、キーボードに光電変換素子を実装した一例を示す概略図である。
図１１は、キーボードのキーの一部に小型の光電変換素子を実装した一例を示す概略図である。
図１２は、本発明の光電変換モジュールを有する、本発明の電子機器としてセンサの一例を示す概略図である。
図１３は、本発明の光電変換モジュールを有する、本発明の電子機器としてターンテーブルを用いた一例を示す概略図である。
図１４は、本発明の光電変換素子及び／又は光電変換モジュールと、光電変換素子及び／又は光電変換モジュールが光電変換することによって発生した電力によって動作する装置とを組み合わせた電子機器の一例を示す概略図である。
図１５は、図１４において光電変換素子と機器の回路との間に光電変換素子用の電源ＩＣを組み込んだ一例を示す概略図である。
図１６は、図１５において、蓄電デバイスを電源ＩＣと機器の回路との間に組み込んだ一例を示す概略図である。
図１７は、本発明の光電変換素子及び／又は光電変換モジュールと、電源ＩＣとを有する電源モジュールの一例を示す概略図である。
図１８は、図１７において電源ＩＣに蓄電デバイスを追加した電源モジュールの一例を示す概略図である。
図１９は、本発明のパーティションの一例を示す概略図である。
図２０は、本発明のパーティションの他の一例を示す概略図である。
図２１は、図２０に示す本発明のパーティションの側面の一例を示す概略図である。
図２２は、本発明のパーティションの他の一例を示す概略図である。
図２３は、図２２に示す本発明のパーティションの側面の一例を示す概略図である。
図２４は、本発明のパーティションの他の一例を示す概略図である。
図２５は、図２４に示す本発明のパーティションの側面の一例を示す概略図である。
図２６は、実施例におけるパーティションにおけるレールを示す概念図である。
図２７は、実施例におけるパーティションの回路図である。
図２８は、実施例におけるパーティションの写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（光電変換素子）
本発明の光電変換素子は、第１の基板、第１の電極、光電変換層、第２の電極、封止部、及び第２の基板を有し、透光性を有する光電変換素子であって、必要に応じて、ホールブロッキング層、電極保護層、その他の層を有する。
本発明の光電変換素子における前記第２の電極は、導電性ナノワイヤ、及び導電性ポリマーを含有する。
本発明の光電変換素子における前記封止部は、乾燥剤を含有する。
【０００９】
なお、本明細書において、「光電変換素子」とは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子、又は電気エネルギーを光エネルギーに変換する素子を意味し、具体的には、太陽電池、フォトダイオードなどが挙げられる。
なお、本発明において、「層」とは、単一の膜である場合（単層）であってもよく、複数の膜が重なった積層であってもよい。
また、「積層方向」とは、光電変換素子における各層の面方向に対して垂直な方向を意味する。また、「接続」とは、物理的な接触だけでなく、本発明の効果を奏することができる程度の電気的なつながりを意味する。
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。
従来の、金属ナノワイヤと導電性ポリマーとからなる電極を用いる光電変換素子の場合、電極と形成するための電極塗工液由来の水分が電極内部に残存してしまい、その水分が光電変換素子自体の耐久性を劣化させるという問題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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