[发明专利]组合物和有机光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及组合物和有机光电转换元件。

背景技术

具有电荷(电子、空穴)输送性的有机半导体材料，在有机光电转换元件(有机太阳能电池，光传感器等)中的应用备受期待，近年来，正在研究使用富勒烯(Fullerene)化合物作为电子接受体、使用共轭高分子作为电子供体的有机光电转换元件。

例如，专利文献1中公开了一种有机光电转换元件，其含有作为C₇₀富勒烯化合物的[6，6]-苯基-C₇₁-丁酸甲基酯([70]PCBM)和聚[2-甲氧基-5-(3’，7’-二甲基-辛氧基)-对苯乙烯](英文：Poly[2-methoxy-5-(3’，7’-dimethyl-octyloxy)-p-phenylene-vinylene])。在非专利文献1中公开了一种有机光电转换元件，其还有作为C₇₀富勒烯化合物的3’-(3，5-双-三氟甲基苯基)-1’-(4-硝基苯基)吡唑啉并[70]富勒烯(BTPF70))(英文：3’-(3，5-bis-trifluoromethylphenyl)-1’-(4-nitrophenyl)pyrazolino[70]fullerene(BTPF70)))以及下式所表示的芴共聚物。

专利文献1：日本特表2006-518110号公报

非专利文献1：Advanced Functional Materials，Vol.15(2005)，1665-1670

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供光电转换效率充分高的有机光电转换元件以及可以用于制造这样的有机光电转换元件的有机材料。

为了达到上述目的，本发明提供一种组合物，其含有具有下式(1)所表示的结构单元和下式(2)所表示的结构单元的聚合物，并还含有碳原子数为70以上的富勒烯或具有碳原子数为70以上的富勒烯骨架的富勒烯衍生物。

[式(1)和(2)中，Q、R、R¹和R²分别独立地表示氢原子、氟原子，碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、或可具有取代基的碳原子数为6～60的芳基(这里，碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、和可具有取代基的碳原子数为6～60的芳基所具有的氢原子的一部份或全部可以被氟原子取代。)。R¹和R²可以一起形成环。存在的多个Q和R相同或不同。]

如果将本发明的组合物作为有机光电转换元件的有机层(活性层)的材料来使用，则能够制造光电转换效率足够高的有机光电转换元件。另外，本发明的组合物对有机溶剂的溶解性优异，可以在电极上涂布或印刷，因此，若将其作为有机光电转换元件的有机层(活性层)的材料来使用，就可以简便地制造有机光电转换元件。

在本发明的组合物中，从聚合物的制造的容易性方面考虑，优选式(1)和(2)中的R或Q均为氢原子，更优选R和Q的均为氢原子。

另外，为了得到光电转换效率更高的有机光电转换元件，作为上述聚合物，优选具有下式(1)所表示的结构单元的聚合物。另外，从同样的观点出发，作为下式(1)的结构单元，优选下式(II)或(III)所表示的结构单元。从聚合物对有机溶剂的溶解性的观点出发优选下式(II)的结构单元。另外，从聚合物的制造的容易性的观点考虑，也优选下式(III)的结构单元。

[式(1)中，Q、R、R¹和R²与上述同义，n为2以上的整数。]

[式(II)中，R、R¹和R²与上述同义。Q¹表示碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、或可具有取代基的碳原子数为6～60的芳基(这里，碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基和可具有取代基的碳原子数为6～60的芳基所具有的氢原子的一部或全部可被氟原子取代。)。存在的多个Q¹，相同或不同。n₁和n₂为0以上的整数，n₁+n₂≥1。]

[式(III)中，R、R¹和R²与上述同义。]