有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池及有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池及有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，更詳細(xì) 而言，設(shè)及一種光電能量轉(zhuǎn)換效率得到提升的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池及有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池 的制造方法。
[0002] 本申請(qǐng)基于2013年6月27日在日本提出申請(qǐng)的日本專利特愿2013-135382號(hào)而 主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用到本文中。
【背景技術(shù)】
[0003] 先前W來(lái)，已知有使用有機(jī)半導(dǎo)體而構(gòu)成的太陽(yáng)能電池即有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池。
[0004] 運(yùn)種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池與先前的太陽(yáng)能電池相比，其厚度薄、輕量且為可曉 性，并且與單晶或薄膜的娃系太陽(yáng)能電池或GaAs系太陽(yáng)能電池、CIS(化pperIndium Selenium,銅銅砸）系太陽(yáng)能電池、CIGS(Coppe;rIndiumGalliumSelenide，娃化銅銅嫁） 系太陽(yáng)能電池等化合物系的無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池相比，具有更容易制造且生產(chǎn)成本也更低的優(yōu) 點(diǎn)。
[0005] 另外，有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的特征在于：由于其制造時(shí)不使用電解液或與同為有 機(jī)系太陽(yáng)能電池的色素增感太陽(yáng)能電池相比結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，所W制法簡(jiǎn)便，并且在柔軟性或 壽命方面有利。
[0006] 并且，據(jù)稱有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池如果可實(shí)現(xiàn)通過(guò)卷對(duì)卷方式利用高速輪轉(zhuǎn)機(jī)印刷 所進(jìn)行的制造，則此時(shí)的成本與通過(guò)真空蒸鍛法所進(jìn)行的制造的情形相比下降至1/10,認(rèn) 為其是可最廉價(jià)地進(jìn)行發(fā)電的太陽(yáng)能電池。
[0007] 然而，有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池在與娃系或化合物系的無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池進(jìn)行比較的情 況下，由于有機(jī)半導(dǎo)體自身的光電能量轉(zhuǎn)換效率低，所W具有每單位面積的光電能量轉(zhuǎn)換 效率低的問(wèn)題。
[0008] 更詳細(xì)而言，在先前的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池中，如果太陽(yáng)光入射，則首先透過(guò)作為 透明電極的陽(yáng)極等而到達(dá)有機(jī)半導(dǎo)體層。然后，透過(guò)有機(jī)半導(dǎo)體層的光到達(dá)包含金屬的陰 極，并通過(guò)包含金屬的陰極而反射，由此再次透過(guò)有機(jī)半導(dǎo)體層而射出至元件外部。
[0009] 此時(shí)，通過(guò)透過(guò)有機(jī)半導(dǎo)體層的光而進(jìn)行光電能量轉(zhuǎn)換，但由于有機(jī)半導(dǎo)體的光 電能量轉(zhuǎn)換效率低于已實(shí)用化的娃系等的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體的光電能量轉(zhuǎn)換效率，所W結(jié)果所獲 得的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的光電能量轉(zhuǎn)換效率也低于無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池的光電能量轉(zhuǎn)換效 率。
[0010] 因此，有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池雖然如上所述具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但由于光電能量轉(zhuǎn)換效 率低，所W為了運(yùn)用運(yùn)樣的優(yōu)點(diǎn)，業(yè)界期待開(kāi)發(fā)出具有更高的光電能量轉(zhuǎn)換效率的有機(jī)薄 膜太陽(yáng)能電池。
[0011] 此外，由于本案申請(qǐng)人在提出專利申請(qǐng)時(shí)已知的現(xiàn)有技術(shù)是上文所說(shuō)明的技術(shù)而 非文獻(xiàn)公知發(fā)明的發(fā)明，所W并無(wú)應(yīng)記載的現(xiàn)有技術(shù)資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] [發(fā)明要解決的問(wèn)題]
[0013] 本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)所具有的如上所述的各種問(wèn)題而完成的發(fā)明，其目的在于 提供一種光電能量轉(zhuǎn)換效率得到提升的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池及有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制 造方法。
[0014] [解決問(wèn)題的技術(shù)手段]
[0015] 為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明是制成在有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池內(nèi)部的有機(jī)半導(dǎo)體層與 陰極的界面具有凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)者。
[0016] 目P，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是在基板上至少積層陽(yáng)極、有機(jī)半導(dǎo)體層及陰 極而構(gòu)成，并且為如下者：在所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的界面具有將多個(gè)凹部或凸部 二維且無(wú)規(guī)地排列而形成凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)，在賦予所述有機(jī)半導(dǎo)體層的光的吸收譜的 吸收限的波長(zhǎng)中，將短波長(zhǎng)設(shè)為^1，將長(zhǎng)波長(zhǎng)設(shè)為A,，將與各波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的所述有機(jī)半導(dǎo)體 層與所述陰極的所述界面的表面等離體子的傳播常數(shù)的實(shí)數(shù)部分別設(shè)為ki及k2時(shí)，所述界 面的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜在波數(shù)Ki=k1與波數(shù)K2=k2之間具有有限值，且 該波數(shù)范圍內(nèi)的譜線強(qiáng)度的積分值具有整個(gè)全部波數(shù)的譜線強(qiáng)度的50%的強(qiáng)度值。
[0017] 另外，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是在基板上至少積層陽(yáng)極、有機(jī)半導(dǎo)體層及 陰極而構(gòu)成，并且是如下者：在基板的表面具有將多個(gè)凹部或凸部二維且無(wú)規(guī)地排列而形 成凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)，所述凹凸形狀是W復(fù)制到所述陽(yáng)極、所述有機(jī)半導(dǎo)體層及所述陰 極的各界面的方式形成，在賦予所述有機(jī)半導(dǎo)體層的光的吸收譜的吸收限的波長(zhǎng)中，將短 波長(zhǎng)設(shè)為A1，將長(zhǎng)波長(zhǎng)設(shè)為A2,將與各波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的所述 界面的表面等離體子的傳播常數(shù)的實(shí)數(shù)部分別設(shè)為ki及k2時(shí)，所述界面的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的 高度分布的功率譜在波數(shù)Ki=k1與波數(shù)K2=k2之間具有有限值，且該波數(shù)范圍內(nèi)的譜線 強(qiáng)度的積分值具有整個(gè)全部波數(shù)的譜線強(qiáng)度的50%的強(qiáng)度值。
[001引另外，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，其中所述凹部 的深度及所述凸部的高度為15~180皿。
[0019] 另外，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法是在基板上至少積層陽(yáng)極、有機(jī) 半導(dǎo)體層及陰極而構(gòu)成的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，并且為如下者：在基板的表面 形成將平均粒徑不同的粒子混合而成的粒子膜，將所述粒子膜作為蝕刻掩膜進(jìn)行干式蝕 亥IJ，在所述基板的表面形成將多個(gè)凹部或凸部無(wú)規(guī)且二維地排列而形成凹凸形狀的微細(xì)結(jié) 構(gòu)后，在所述基板上，W將所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀復(fù)制到陽(yáng)極、有機(jī)半導(dǎo)體層及陰極的各界面 的方式至少積層所述陽(yáng)極、所述有機(jī)半導(dǎo)體層及所述陰極。
[0020] 另外，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法是在基板上至少積層陽(yáng)極、有機(jī) 半導(dǎo)體層及陰極而構(gòu)成的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，并且為如下者：在原板的表面 形成將平均粒徑不同的粒子混合而成的粒子膜，將所述粒子膜作為蝕刻掩膜進(jìn)行干式蝕 亥IJ，在所述原板的表面形成將多個(gè)凹部或凸部無(wú)規(guī)且二維地排列而形成凹凸形狀的微細(xì)結(jié) 構(gòu)后，將所述原板的表面所形成的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到基板的至少單側(cè)的面上，在所述基 板上，W將轉(zhuǎn)印到所述基板的微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀復(fù)制到所述陽(yáng)極、所述有機(jī)半導(dǎo)體層及所述 陰極的各界面的方式至少積層所述陽(yáng)極、所述有機(jī)半導(dǎo)體層及所述陰極。
[0021] 另外，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法是在基板上至少積層陽(yáng)極、有機(jī) 半導(dǎo)體層及陰極而構(gòu)成的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，并且具有如下步驟：在原板的 表面形成將平均粒徑不同的粒子混合而成的粒子膜，將所述粒子膜作為蝕刻掩膜進(jìn)行干式 蝕刻，在所述原板的表面形成將多個(gè)凹部或凸部無(wú)規(guī)且二維地排列而形成凹凸形狀的微細(xì) 結(jié)構(gòu)，而獲得具有所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的原板的步驟；在所述基板上至少積層所述陽(yáng)極、所述有機(jī) 半導(dǎo)體層的步驟；在所述有機(jī)半導(dǎo)體層的表面轉(zhuǎn)印具有所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的原板的表面所形成 的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)、或使具有所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的原板的表面所形成的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)而成的 反微細(xì)結(jié)構(gòu)的步驟；及在所述有機(jī)半導(dǎo)體層上積層所述陰極，將所述微細(xì)結(jié)構(gòu)或所述反微 細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的界面的步驟。
[0022] 另外，本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法是所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制 造方法，并且為如下者：在賦予所述有機(jī)半導(dǎo)體層的光的吸收譜的吸收限的波長(zhǎng)中，將短波 長(zhǎng)設(shè)為A1，將長(zhǎng)波長(zhǎng)設(shè)為A2,將與各波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的界面的 表面等離體子的傳播常數(shù)的實(shí)數(shù)部分別設(shè)為ki及k2時(shí)，所述界面的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分 布的功率譜在波數(shù)Ki=k1與波數(shù)K2=k2之間具有有限值，且該波數(shù)范圍內(nèi)的譜線強(qiáng)度的 積分值具有整個(gè)全部波數(shù)的譜線強(qiáng)度的50%的強(qiáng)度值。
[0023] 旨P，本發(fā)明設(shè)及W下內(nèi)容。
[0024] [1] 一種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，其包含有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板、陽(yáng)極、包含有 機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及陰極，
[00巧]所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是在所述基板上依序積層所述陽(yáng)極、所述包含有機(jī)半導(dǎo) 體層的有機(jī)薄膜層及所述陰極，且
[00%] 在所述有機(jī)薄膜層與所述陰極的界面具有形成有將多個(gè)凹部或凸部二維且無(wú)規(guī) 地排列而成的凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)，
[0027] 所述凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)是W如下方式構(gòu)成：
[0028] 在賦予所述有機(jī)半導(dǎo)體層的光的吸收譜的吸收限的波長(zhǎng)中，將短波長(zhǎng)設(shè)為A1，將 長(zhǎng)波長(zhǎng)設(shè)為A2,將與各波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的所述界面的表面等離 體子的傳播常數(shù)的實(shí)數(shù)部分別設(shè)為ki及k2，
[0029] 將所述實(shí)數(shù)部ki設(shè)為在所述陰極與所述有機(jī)半導(dǎo)體層的界面所形成的所述微細(xì) 結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜中的波數(shù)的上限值Ki,將所述實(shí)數(shù)部k2設(shè)為在所述陰極與所述有 機(jī)半導(dǎo)體層的界面所形成的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜中的波數(shù)的下限值Kz時(shí)，
[0030] 所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜在波數(shù)的上限值Ki與波數(shù)的下限值K2之間具 有有限值，且Ki~Kz的波數(shù)范圍內(nèi)的高度分布的功率譜的譜線強(qiáng)度的積分值具有整個(gè)全部 波數(shù)的高度分布的功率譜的譜線強(qiáng)度的積分值的至少50%的強(qiáng)度值。
[0031] [2] -種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，其包含有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板、陽(yáng)極、包含有 機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及陰極，
[0032] 所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是在所述基板上依序積層所述陽(yáng)極、所述包含有機(jī)半導(dǎo) 體層的有機(jī)薄膜層及所述陰極，
[0033] 在所述基板的表面具有形成有將多個(gè)凹部或凸部二維且無(wú)規(guī)地排列而成的凹凸 形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)，且
[0034] 所述凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)是W復(fù)制到所述陽(yáng)極、所述有機(jī)薄膜層及所述陰極的各 界面的方式形成，
[0035] 所述凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)是W如下方式構(gòu)成：
[0036]在賦予所述有機(jī)半導(dǎo)體層的光的吸收譜的吸收限的波長(zhǎng)中，將短波長(zhǎng)設(shè)為A1，將 長(zhǎng)波長(zhǎng)設(shè)為A2,將與各波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的所述界面的表面等離 體子的傳播常數(shù)的實(shí)數(shù)部分別設(shè)為ki及k2，
[0037] 將所述實(shí)數(shù)部ki設(shè)為在所述陰極與所述有機(jī)半導(dǎo)體層的界面所形成的所述微細(xì) 結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜中的波數(shù)的上限值Ki,將所述實(shí)數(shù)部k2設(shè)為在所述陰極與所述有 機(jī)半導(dǎo)體層的界面所形成的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜中的波數(shù)的下限值Kz時(shí)，
[0038]所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜在波數(shù)的上限值Ki與波數(shù)的下限值K2之間具 有有限值，且Ki~Kz的波數(shù)范圍內(nèi)的高度分布的功率譜的譜線強(qiáng)度的積分值具有整個(gè)全部 波數(shù)的高度分布的功率譜的譜線強(qiáng)度的積分值的至少50%的強(qiáng)度值。
[0039] 閒根據(jù)山或凹所述的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，其中所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的所述凹部的 平均深度或所述凸部的平均高度為15~180皿。 W40]M-種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，其是包含有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板、 陽(yáng)極、包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及陰極，且在所述基板上依序積層有所述陽(yáng)極、所述 包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及所述陰極的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，
[0041] 所述制造方法包括：
[0042] 在所述基板的表面形成將平均粒徑不同的粒子混合而成的粒子單層膜，
[0043] 為了在所述基板的表面形成將多個(gè)凹部或凸部無(wú)規(guī)且二維地排列而成的微細(xì)結(jié) 構(gòu)，將所述粒子單層膜作為蝕刻掩膜進(jìn)行干式蝕刻，及
[0044] 在所述基板上，W將通過(guò)所述干式蝕刻而形成的微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀復(fù)制到所述陽(yáng) 極、所述有機(jī)薄膜層及所述陰極的各界面的方式至少積層所述陽(yáng)極、所述有機(jī)薄膜層及所 述陰極。 W45] 閒一種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，其是包含有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板、 陽(yáng)極、包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及陰極，且在所述基板上依序積層有所述陽(yáng)極、所述 包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及所述陰極的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，
[0046] 所述制造方法包括：
[0047] 在鑄模用原盤的表面形成將平均粒徑不同的粒子混合而成的粒子單層膜，
[0048] 為了在所述鑄模用原盤的表面形成將多個(gè)凹部或凸部無(wú)規(guī)且二維地排列而成的 微細(xì)結(jié)構(gòu)，將所述粒子單層膜作為蝕刻掩膜進(jìn)行干式蝕刻，
[0049] 將所述鑄模用原盤的表面所形成的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電 池用基板的至少單側(cè)的面上，及
[0050] 在所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板之上，W將所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀復(fù)制到所述陽(yáng) 極、所述有機(jī)薄膜層及所述陰極的各界面的方式至少積層所述陽(yáng)極、所述有機(jī)薄膜層及所 述陰極。
[0051] [6] -種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，其是包含有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板、 陽(yáng)極、包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及陰極，且在所述基板上依序積層有所述陽(yáng)極、所述 包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層及所述陰極的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，
[0052] 所述制造方法包括：
[0053] 在原板的表面形成將平均粒徑不同的粒子混合而成的粒子單層膜，
[0054] 通過(guò)將所述粒子單層膜作為蝕刻掩膜進(jìn)行干式蝕刻，而獲得在所述原板的表面形 成將多個(gè)凹部或凸部無(wú)規(guī)且二維地配置而成的凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)的鑄模用原盤，進(jìn)一步 根據(jù)需要獲得作為將所述凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)而成的轉(zhuǎn)印體的反轉(zhuǎn)鑄模用原盤， 陽(yáng)化5] 在所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板上至少積層所述陽(yáng)極及所述有機(jī)薄膜層，
[0056] 在所述有機(jī)薄膜層的任一層的表面按壓所述鑄模用原盤或所述反轉(zhuǎn)鑄模用原盤 而轉(zhuǎn)印微細(xì)結(jié)構(gòu)，及
[0057] 為了將所述微細(xì)結(jié)構(gòu)或所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述有機(jī)薄膜層與所述 陰極的界面，在從所述有機(jī)薄膜層的微細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印面存在陰極側(cè)的有機(jī)薄膜層的情況下成 膜形成該有機(jī)薄膜層，并在其上積層所述陰極。
[00測(cè) [7]根據(jù)W或閒或[6]所述的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，其中在賦予所 述有機(jī)半導(dǎo)體層的光的吸收譜的吸收限的波長(zhǎng)中，將短波長(zhǎng)設(shè)為Al,將長(zhǎng)波長(zhǎng)設(shè)為A,，將 與各波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述陰極的界面的表面等離體子的傳播常數(shù)的實(shí)數(shù) 部分別設(shè)為ki及kz，
[0059] 將所述實(shí)數(shù)部ki設(shè)為在所述陰極與所述有機(jī)半導(dǎo)體層的界面所形成的所述微細(xì) 結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜中的波數(shù)的上限值Ki,將所述實(shí)數(shù)部k2設(shè)為在所述陰極與所述有 機(jī)半導(dǎo)體層的界面所形成的所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜中的波數(shù)的下限值Kz時(shí)，
[0060] 所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜在波數(shù)Ki與波數(shù)K2之間具有有限值，且K1~ Kz的波數(shù)范圍內(nèi)的高度分布的功率譜的譜線強(qiáng)度的積分值具有整個(gè)全部波數(shù)的高度分布 的功率譜的譜線強(qiáng)度的積分值的至少50%的強(qiáng)度值。
[00W][發(fā)明效果]
[0062] 本發(fā)明是W如上所說(shuō)明的方式構(gòu)成，因此發(fā)揮出可提高有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的光 電能量轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)異效果。
【附圖說(shuō)明】
[0063] 圖1是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的概略構(gòu)成剖視 圖。
[0064] 圖2A是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的陰極的背面所 形成的凹凸形狀的概略構(gòu)成立體圖。 陽(yáng)0化]圖2B是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的基板的表面所 形成的微細(xì)結(jié)構(gòu)的概略構(gòu)成立體圖。
[0066] 圖3A是表示與周期性微細(xì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明圖，（a-1)表示平均粒徑為 固定的粒徑D的粒子單層膜，（a-2)表示具有微細(xì)結(jié)構(gòu)的周期固定的二維格子結(jié)構(gòu)的有機(jī) 薄膜太陽(yáng)能電池用基板表面的高度分布的功率譜，（a-3)表示微細(xì)結(jié)構(gòu)的周期為固定的二 維格子結(jié)構(gòu)的高度分布的功率譜的分布圖。
[0067] 圖3B是表示作為本實(shí)施的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的特性的說(shuō)明 圖，化-1)表示本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式的粒子單層膜，化-2)是表示本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式 的具有微細(xì)結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的透明基板表面的高度分布的功率譜，化-3)表示 本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的基板表面的高度分布的功率譜的分布圖。
[0068] 圖4是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的層構(gòu)成中的偶 極子的說(shuō)明圖。
[0069]圖5是表示在從作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的陰極的 背面起距離基板側(cè)20nm處放置偶極子時(shí)的能量耗散的圖表，縱軸設(shè)為能量耗散巧nergy dissipation),橫軸設(shè)為平面波向量（In-planewavevector)。 陽(yáng)070] 圖6A是一般太陽(yáng)能電池的等效電路。
[0071] 圖6B是關(guān)于太陽(yáng)能電池的電流-電壓特性的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0072] W下，一邊參照隨附圖式，一邊對(duì)本發(fā)明的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池及有機(jī)薄膜太陽(yáng) 能電池的制造方法的實(shí)施方式的一例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0073] <有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的構(gòu)成>
[0074] 圖1是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的底面受光型的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的概略 構(gòu)成剖視圖。
[00巧]此外，在關(guān)于圖1中所示的作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池10 的說(shuō)明中，為了便于說(shuō)明，將構(gòu)成有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池10的各層的高度方向的上方側(cè)的面 適宜稱為表面，將各層的高度方向的下方側(cè)的面適宜稱為背面。
[0076] 該圖1中所示的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池10是依序積層基板12(即，有機(jī)薄膜太陽(yáng)能 電池用基板）、基板12表面上所形成的微細(xì)結(jié)構(gòu)14、微細(xì)結(jié)構(gòu)14上所形成的陽(yáng)極16、陽(yáng)極 16上所形成的空穴提取層18、空穴提取層18上所形成的電子阻擋層20、電子阻擋層20上 所形成的電子供應(yīng)型有機(jī)半導(dǎo)體層22a(W下，適宜稱為"電子供體層22a")、電子供體層 22a上所形成的電子接受型有機(jī)半導(dǎo)體層22b(W下，適宜稱為"電子受體層22b")、電子受 體層2化上所形成的電子提取層24及電子提取層24上所形成的陰極26而構(gòu)成。
[0077] 目P，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的一個(gè)側(cè)面是一種有機(jī)薄 膜太陽(yáng)能電池，其包含有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池用基板、陽(yáng)極、空穴提取層、電子阻擋層、電子供 應(yīng)型有機(jī)半導(dǎo)體層、電子接受型有機(jī)半導(dǎo)體層、電子提取層及陰極者，所述有機(jī)薄膜太陽(yáng)能 電池是在所述基板上依序積層所述陽(yáng)極、所述空穴提取層、所述電子阻擋層、所述電子供應(yīng) 型有機(jī)半導(dǎo)體層、所述電子接受型有機(jī)半導(dǎo)體層、所述電子提取層及陰極，且
[0078] 在所述電子提取層與所述陰極的界面具有將多個(gè)凹部或凸部二維且無(wú)規(guī)地排列 而成的凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)，
[0079] 所述凹凸形狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)是W滿足下述微細(xì)結(jié)構(gòu)的必要條件的方式構(gòu)成。
[0080] 此外，在本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)中，下述所謂"有機(jī)半導(dǎo)體層"是指包含電子供體 層22a及電子受體層22b的層。
[0081] 另外，在本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)中，下述所謂"包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層" 是指至少包含有機(jī)半導(dǎo)體層（即，電子供體層22a及電子受體層22b)的積層體。
[0082] 即，"包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層"的一個(gè)側(cè)面是包含電子供體層22a及電子 受體層22b的層。
[0083] 另外，"包含有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜層"的另一側(cè)面是包含電子供體層22a及電 子受體層22b，進(jìn)一步包含選自由空穴提取層18、電子阻擋層20及電子提取層24所組成的 群中的至少1層的積層體。
[0084] 在本實(shí)施方式中，作為構(gòu)成基板12的材料，只要為可使太陽(yáng)光透過(guò)的材料，則無(wú) 特別限定，可為無(wú)機(jī)材料也可為有機(jī)材料，還可為該等的組合?；?2優(yōu)選透明基材。
[00化]此外，此處所謂"透明"是指直線光透過(guò)率至少為70%。
[0086] 此處，作為適合基板12的無(wú)機(jī)材料，例如可列舉：石英玻璃、無(wú)堿玻璃、白板玻璃 等各種玻璃；云母等透明無(wú)機(jī)礦物等。
[0087] 另外，作為適合基板12的有機(jī)材料，例如可列舉：環(huán)締控系膜、聚醋系膜等樹(shù)脂 膜，在所述樹(shù)脂膜中混入有纖維素納米纖維等微細(xì)纖維的纖維強(qiáng)化塑料素材，進(jìn)一步在該 等有機(jī)材料膜表面具有包含Si〇2、SiC、SiN、SiON等的障壁層的材料等。
[0088] 并且，在該基板12的成為供于積層陽(yáng)極16的一側(cè)的基板12表面配置直徑各自不 同的多個(gè)凸部14a、14b、14c，而設(shè)置形成有將凹凸部二維且無(wú)規(guī)地多個(gè)排列而