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公開番号2024149930
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-23
出願番号2021143915
出願日2021-09-03
発明の名称光電変換材料および光検出方法
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10K 30/60 20230101AFI20241016BHJP()
要約【課題】放射線による劣化を抑制できる光電変換材料等を提供する。
【解決手段】光電変換材料10は、フラーレン骨格を有するアクセプタ材料5を含み、放射線耐性を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
フラーレン骨格を有するアクセプタ材料を含み、
放射線耐性を有する
光電変換材料。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
高放射線環境下での光検出用である
請求項１に記載の光電変換材料。
【請求項３】
原子炉建屋内での光検出用である
請求項１または２に記載の光電変換材料。
【請求項４】
宇宙空間での光検出用である
請求項１または２に記載の光電変換材料。
【請求項５】
航空機に搭載されて光検出に用いられる
請求項１または２に記載の光電変換材料。
【請求項６】
放射線管理区域内での光検出用である
請求項１または２に記載の光電変換材料。
【請求項７】
前記アクセプタ材料は、Ｃ６０フラーレンである
請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換材料。
【請求項８】
前記アクセプタ材料は、高次フラーレンである
請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換材料。
【請求項９】
前記アクセプタ材料は、フラーレン誘導体である
請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換材料。
【請求項１０】
前記アクセプタ材料は、［６，６］－フェニルＣ６１ブタン酸メチルエステルである
請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換材料。
（【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】
本開示は、光電変換材料および光検出方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子は、太陽電池、撮像装置または光センサなどとして広く用いられている。シリコン単結晶またはシリコン多結晶などの無機半導体材料を光電変換材料として用いた光電変換素子が多く開発されている。さらに、近年、従来の無機材料には無い物性および機能を備えた有機半導体を用いた有機光電変換材料が活発に研究されている。また、光電変換素子は、地上での使用に留まらず、宇宙空間のような高放射線環境下での使用の需要も増している。
【０００３】
非特許文献１には、Ｃ６０フラーレンの粉体に放射線の一種であるγ線を照射した場合のＣ６０フラーレンの構造等について開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
坂口直史、他４名、「放射線照射下におけるＣ６０の欠陥導入過程」、日本金属学会誌、日本金属学会、７１巻、第２号、２００７年、ｐ．２１８－２２２
ＩｌｙａＶ．Ｍａｒｔｙｎｏｖｅｔ．ａｌ．， “ＩｍｐｒｅｓｓｉｖｅＲａｄｉａｔｉｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＯｒｇａｎｉｃＳｏｌａｒＣｅｌｌｓＢａｓｅｄｏｎＦｕｌｌｅｒｅｎｅＤｅｒｉｖａｔｉｖｅｓａｎｄＣａｒｂａｚｏｌｅ－ＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＣｏｎｊｕｇａｔｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ”，ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，ＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１９年，Ｖｏｌ．１１，ｐ．２１７４１－２１７４８，ＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような高放射線環境下では、有機光電変換材料は、放射線によって劣化が促進される。例えば、非特許文献２では、有機太陽電池にγ線を照射し、照射前後で特性を比較している。非特許文献２では、検討されている材料を用いた有機光電変換材料の分光感度特性は、放射線の照射によって変化および劣化が生じることが記載されている。高放射線環境下では、光電変換素子の取替およびメンテナンスが容易でないため、放射線の照射前後で、初期特性の維持が可能な、高い放射線耐性を有する光電変換材料の実現が望まれる。
【０００６】
そこで、本開示では、放射線による劣化を抑制できる光電変換材料等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る光電変換材料は、フラーレン骨格を有するアクセプタ材料を含み、放射線耐性を有する。
【０００８】
本開示の一態様に係る光検出方法は、フラーレン骨格を有するアクセプタ材料を含む光電変換材料を含む光電変換素子を高放射線環境下に設置し、前記光電変換材料を用いて光を検出する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、放射線による劣化を抑制できる光電変換材料等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１Ａは、実施の形態に係る光電変換材料が用いられる環境の一例を示す図である。
図１Ｂは、実施の形態に係る光電変換材料が用いられる環境の一例を示す図である。
図１Ｃは、実施の形態に係る光電変換材料が用いられる環境の一例を示す図である。
図１Ｄは、実施の形態に係る光電変換材料が用いられる環境の一例を示す図である。
図２は、実施の形態に係る光電変換素子を示す模式的な断面図である。
図３は、実施の形態に係る光検出方法のフローチャートである。
図４は、実施例１における光電変換素子の外部量子効率の測定結果を示す図である。
図５は、実施例２における光電変換素子の外部量子効率の測定結果を示す図である。
図６は、比較例１における光電変換素子の外部量子効率の測定結果を示す図である。
図７は、ＩＴＯ電極が成膜された支持基板の光吸収特性を示す図である。
図８は、Ｃ６０のラマンスペクトルの測定結果を示す図である。
図９は、ＰＣＢＭのラマンスペクトルの測定結果を示す図である。
図１０は、ＩＴＩＣ－Ｍのラマンスペクトルの測定結果を示す図である。
図１１は、ＳｉＮｃのラマンスペクトルの測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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