JP2009260324A

JP2009260324A - 組成物およびそれを用いた光電変換素子

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Publication number: JP2009260324A
Application number: JP2009073717A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Seike; 崇広清家
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2009-11-05
Also published as: WO2009119557A1; US8871847B2; EP2259356A4; KR20100138930A; US20110018088A1; EP2259356A1; CN101978524A

Abstract

【課題】有機太陽電池に含まれる大面積の有機膜の製膜に用いた場合に、泡による欠陥を抑制しうる組成物を提供する。
【解決手段】共役高分子化合物とフラーレン誘導体と第１の溶媒と第２の溶媒とを含み、該第１の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍより大きく、該第２の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下である組成物。第１の溶媒の２５℃における表面張力が、２５ｍＮ／ｍより大きく６０ｍＮ／ｍよりも小さいことが好ましい。第２の溶媒の２５℃における表面張力が、１５〜２５ｍＮ／ｍであることが好ましい。第１の溶媒の重量と第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合に、第１の溶媒の重量が７０〜９７であることが好ましく、９０〜９５であることがより好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、組成物およびそれを用いた光電変換素子を提供する。

光電変換素子の１種である有機薄膜太陽電池は、２つの異種電極間に、有機光電変換層を配置してなる太陽電池であり、シリコンなどに代表される無機太陽電池に比べ、製造コストを大幅に低減できる可能性があり、より安価な太陽光発電素子として注目を集めている。

一般に、有機光電変換層に含まれる有機膜の製膜には、共役高分子化合物とフラーレン誘導体と溶媒とを含む組成物が用いられている。代表的な例として、非特許文献１には、溶媒としてオルトジクロロベンゼンを、共役高分子化合物としてポリ（３−ヘキシルチオフェン）を、フラーレン誘導体として[６,６]−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル（ＰＣＢＭ）を含む組成物が記載されている。

ＡｄｖａｎｃｅｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ、２００７年、ｖｏｌ．１７、ｐｐ．１６３６〜１６４４

しかし、前記組成物を用いて大面積の有機膜を製膜する場合、泡による欠陥が発生し、有機薄膜太陽電池の短絡原因となるという問題がある。

本発明の目的は、有機太陽電池に含まれる大面積の有機膜の製膜に用いた場合に、泡による欠陥を抑制しうる組成物を提供することである。

本発明は、第一に、共役高分子化合物とフラーレン誘導体と第１の溶媒と第２の溶媒とを含み、該第１の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍより大きく、該第２の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下である組成物を提供する。

本発明は、第二に、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極と、該電極間に光電変換機能を有する有機層とを含み、該有機層が前記組成物から形成される光電変換素子を提供する。

本発明は、第三に、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極と、該電極間に挟まれた光電変換機能を有する有機層とを含む光電変換素子の製造方法において、塗布法を用いて前記組成物から有機層を製造する工程を有する光電変換素子の製造方法を提供する。

本発明は、第四に、前記光電変換素子を含むイメージセンサーを提供する。

本発明の組成物は、有機薄膜太陽電池に含まれる大面積の有機膜の製膜に用いた場合に、泡による欠陥を抑制するため、本発明は工業的に極めて有用である。

組成物１を用いて製膜した有機膜表面の写真組成物５を用いて製膜した有機膜表面の写真

以下、本発明を詳細に説明する。

（組成物）
本発明の組成物に含まれる第１の溶媒は、２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍより大きく、好ましくは２５ｍＮ／ｍより大きく６０ｍＮ／ｍよりも小さい。第１の溶媒の具体例としては、トルエン（２７．９ｍＮ／ｍ）、ベンゾニトリル（３４．５ｍＮ／ｍ）、１，３−ベンゾジオキソール（２８．８ｍＮ／ｍ）、オルトキシレン（２９．８ｍＮ／ｍ）、メタキシレン（２８．５ｍＮ／ｍ）、パラキシレン（２８．０ｍＮ／ｍ）、シクロヘキサノン（３４．６ｍＮ／ｍ）、クロロベンゼン（３３．０ｍＮ／ｍ）、オルトジクロロベンゼン（３６．７ｍＮ／ｍ）、メタジクロロベンゼン（３５．４ｍＮ／ｍ）、パラジクロロベンゼン（３２．５ｍＮ／ｍ）、ｃｉｓ−デカリン（３２．２ｍＮ／ｍ）、ｔｒａｎｓ−デカリン（２９．９ｍＮ／ｍ）、エチルベンゼン（２８．７ｍＮ／ｍ）、１，２，４−トリメチルベンゼン（２９．２ｍＮ／ｍ）、１，３，５−トリメチルベンゼン（２７．５ｍＮ／ｍ）、クロロホルム（２６．７ｍＮ／ｍ）、テトラデカン（２６．１ｍＮ／ｍ）、エチレングリコール（４８．４ｍＮ／ｍ）等があげられる。括弧内の数値は２５℃における表面張力を表す。表面張力は、「Ｌａｎｇｅ‘ｓＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ１３ｔｈｅｄｉｔｉｏｎ」、Ｊｏｈｎ．Ａ．Ｄｅａｎ編著、ＭｃＧａｗ−Ｈｉｌｌ社、１９７２年発刊、ｐｐ．１０／１０３−１０／１１６に記載された値を記した。共役高分子化合物の溶解性の観点からは、置換基を有する芳香族化合物が好ましく、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、メタジクロロベンゼン、パラジクロロベンゼン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、トルエンがより好ましい。

第１の溶媒は、２５℃において、共役高分子化合物を０．３重量％以上溶解させることが好ましい。また、２５℃においてフラーレン誘導体を０．３重量％以上溶解させることが好ましい。

本発明の組成物に含まれる第２の溶媒は、２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下で、好ましくは１５〜２５ｍＮ／ｍである。第２の溶媒は、第１の溶媒と均一に混和する溶媒が好ましい。第２の溶媒の具体例としては、イソプロピルアミン（２１．８ｍＮ／ｍ）、エタノール（２４．０ｍＮ／ｍ）、ｎ−オクタン（２１．１ｍＮ／ｍ）、ジブチルエーテル（２２．４ｍＮ／ｍ）、ジプロピルエーテル（２０．０ｍＮ／ｍ）、ｎ−デカン（２３．４ｍＮ／ｍ）、１−デセン（２３．５ｍＮ／ｍ）、トリエチルアミン（２０．２ｍＮ／ｍ）、ｎ−ノナン（２２．４ｍＮ／ｍ）、1−ノネン（２２．６ｍＮ／ｍ）、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール（１６．９ｍＮ／ｍ）、ブチルエチルエーテル（２２．６ｍＮ／ｍ）、２−プロパノール（２２．６ｍＮ／ｍ）、プロピルアミン（２１．８ｍＮ／ｍ）、ｎ−ヘキサン（１７．９ｍＮ／ｍ）、１−ヘキセン（１７．９ｍＮ／ｍ）、ｎ−ヘプタン（１９．７ｍＮ／ｍ）、１−ヘプテン（１９．８ｍＮ／ｍ）、メタノール（２２．１ｍＮ／ｍ）等があげられる。中でも、直鎖状のアルカン、分岐状のアルカンまたはシクロアルカンなどのアルカン類、直鎖状のアルコール、分岐状のアルコールまたは脂環式アルコールが好ましい。光電変換効率の観点からはｎ−オクタンが好ましい。また、組成物としての安定性を損なわない溶媒が好ましい。すなわち通常の保管・使用環境下で、急激には蒸散しない溶媒、共役高分子化合物やフラーレン誘導体など溶質成分の凝集および析出を抑制する溶媒が好ましい。

本発明の組成物における第１の溶媒と第２の溶媒の混合比率は、溶質である共役高分子化合物およびフラーレン誘導体の溶解性、表面張力、および添加量、第１の溶媒の表面張力、および第２の溶媒の表面張力に応じて、調整することが可能である。第１の溶媒の重量と第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合、第１の溶媒の重量は７０〜９７であることが好ましく、組成物としての安定性の観点からは、第１の溶媒の重量が９０〜９５であることがより好ましい。

本発明の組成物の好ましい態様は、共役高分子化合物とフラーレン誘導体と第１の溶媒と第２の溶媒とを含み、該第１の溶媒の重量と該第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合に、該第１の溶媒の重量が７０〜９７であり、該第１の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍより大きく、該第２の溶媒の２５℃における表面張力が１５〜２５ｍＮ／ｍ以下である組成物である。

本発明の組成物は、有機膜の製膜性、再現性および光電変換素子の発電特性を向上させることを目的とした第３の溶媒を含んでいてもよい。第３の溶媒の重量は、第１の溶媒と第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合、３０以下であることが好ましい。

本発明に用いられる共役高分子化合物は、(1)二重結合と単結合とが交互に並んだ構造から実質的になる高分子、(2)二重結合と単結合とが窒素原子を介して並んだ構造から実質的になる高分子、(3)二重結合と単結合とが交互に並んだ構造および二重結合と単結合とが窒素原子を介して並んだ構造から実質的になる高分子化合物等を意味する。具体的には、非置換または置換のフルオレンジイル基、非置換または置換のベンゾフルオレンジイル基、非置換または置換のジベンゾフランジイル基、非置換または置換のジベンゾチオフェンジイル基、非置換または置換のカルバゾールジイル基、非置換または置換のチオフェンジイル基、非置換または置換のフランジイル基、非置換または置換のピロールジイル基、非置換または置換のベンゾチアジアゾールジイル基、非置換または置換のフェニレンビニレンジイル基、非置換または置換のチエニレンビニレンジイル基、および非置換または置換のトリフェニルアミンジイル基からなる群から選ばれる一種または二種以上を繰り返し単位とし、該繰り返し単位同士が直接または連結基を介して結合した高分子化合物等があげられる。電荷輸送特性の観点からは、共役高分子化合物がチオフェン環構造を有することが好ましく、繰り返し単位としてチオフェンジイル基を有することがより好ましい。

本発明の組成物に含まれる共役高分子化合物の重量は、第１の溶媒の重量と第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合、溶解性の観点からは、０．１〜３．０であることが好ましく、０．５〜２．０であることがより好ましい。

本発明の組成物に含まれるフラーレン誘導体とは、Ｃ₆₀、Ｃ₇₀、Ｃ₈₄およびその誘導体が挙げられる。フラーレンの誘導体の具体的構造としては、以下のようなものが挙げられる。

本発明の組成物に含まれるフラーレン誘導体の重量は、第１の溶媒の重量と第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合、溶解性の観点からは、０．１〜３．０であることが好ましく、０．５〜２．０であることがより好ましい。

本発明の組成物に含まれる共役高分子化合物およびフラーレン誘導体は大部分が溶解していることが好ましいが、いずれか一方の一部が、１００nｍ以下の大きさで凝集していてもよい。

（有機膜）
本発明の組成物より得られる有機膜は、例えば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する有機層として用いられ、光電変換素子の発電起源となる有機層として機能する。通常は光電変換素子のセル１つにつき光エネルギーを電気エネルギーに変換する有機膜が１層含まれているが、例えばＳｃｉｅｎｃｅ、２００７年、ｖｏｌ．３１７、ｐｐ．２２２〜２２５に記載されているように、より高い発電効率を得るために２層以上を含む場合もある。

本発明に用いられる有機膜は、固体基材の上に形成される。すなわち、有機膜は自立体ではなく、支持体上に製膜され、その状態で使用される。支持体には、剛直もしくは柔軟いずれの性状の固体基材も用いることが可能である。剛直な基材としては、耐熱性のあるガラスやエンジニアリングプラスチック等があげられ、柔軟な基材としては、金属フィルムや樹脂フィルム等があげられる。柔軟な基材上に有機膜を製膜することで、軽量でフレキシブルな有機薄膜太陽電池を製造することが可能である。

また、前記固体基材の表面上に直接有機膜を製膜してもよいが、透明な固体基材の表面上に、透明導電性固体電極層を形成し、有機薄膜太陽電池の透明電極として用いることも可能である。透明導電性固体電極層は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）に代表される透明な導電性酸化物膜、ＡｇやＡｕなどの金属薄膜、２種類以上の金属からなる合金薄膜、または、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）に代表される透明性をもつ導電性高分子など、透明性と電気伝導性を併せもつ層を用いることができる。

また、前記固体基材に、本発明の組成物の濡れ性、および有機層と基材との界面密着性を向上させるために、紫外線オゾン処理、コロナ放電処理、プラズマ処理などの物理的な手段により、表面の洗浄や改質を施すことが好ましい。また、固体基材表面に、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、チオール系自己組織化単分子膜などの化学修飾を施す方法も同様に効果的である。

本発明の組成物を用いて有機膜を形成する場合、塗布法を用いることができる。集積モジュールなど間欠パターン形成を行なう場合、凹版、凸版、平版および孔版いずれか１つの刷版を用いた印刷方法が好ましい。各刷版を用いた印刷方法の例としては、凹版を用いる場合はグラビア印刷、凸版を用いる場合はフレキソ印刷、平版を用いる場合はオフセット印刷、孔版を用いる場合はスクリーン印刷などが挙げられ、均一な薄膜が形成できる観点からは、凹版を用いるグラビア印刷法がより好ましい。大面積セルなど基材上へ全面均一製膜を行なう場合には、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、スプレーコート法、スピンコート法が好ましく、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、スピンコート法がより好ましい。また、色彩やデザイン性の高い光電変換素子を目的とし、同一基板面内で色の異なる有機層を微細に塗り分ける場合、ノズル印刷法またはインクジェット印刷法のいずれかを選択することができる。

（光電変換素子）
本発明の１つの態様は、本発明の組成物から形成される有機層が、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能（光電変換機能）を有する有機層であり、その有機層を挟む、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極を有してなる有機薄膜太陽電池である。

本発明の光電変換素子は、少なくとも一方が透明または半透明な２つの電極が前記有機層を挟み、対向するように配置された構造である。透明または半透明な電極とは、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）に代表される透明な導電性酸化物膜、ＡｇやＡｕなどの金属薄膜、２種類以上の金属からなる合金薄膜、またはポリ（エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）に代表される透明性をもつ導電性高分子など、透明性と電気伝導性を併せもつ電極であればよい。また、透明電極と対向する電極は、上記の透明性電極、非透明性のＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｆｅなどの金属、及び黒鉛などの非金属などを用いることができる。

本発明の光電変換素子に含まれる有機層を本発明の組成物を用いて形成する場合、塗布法を用いることができる。集積モジュールなど間欠パターン形成を行なう場合、凹版、凸版、平版および孔版いずれか１つの製版を用いた印刷方法が好ましく、均一な薄膜が形成できる観点からは、凹版を用いる印刷法の一つであるグラビア印刷法がより好ましい。大面積セルなど基材上へ全面均一製膜を行なう場合には、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、スプレーコート法およびスピンコート法が好ましい。また、色彩やデザイン性の高い光電変換素子を目的とし、同一基板面内で色の異なる有機層を微細に塗り分ける場合、ノズル印刷法またはインクジェット印刷法のいずれかを選択することができる。また、形成された前記有機層に熱処理を施すことで、有機層内の残留溶媒の除去や、有機層と下層との接触強度向上などの効果により、発電効率を向上させることができる。熱処理温度は、６０℃より高く２５０℃よりも低いことが好ましく、熱処理時間は、１分間より長く２４時間よりも短いことが好ましい。前記熱処理は、大気中あるいは、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で行うことができるが、有機層材料の熱酸化などによる劣化を抑える点から、不活性ガス雰囲気中で行うことがより好ましい。

また、本発明の光電変換素子は、電極と前記有機層との間に、電子もしくはホールを選択的に取り出す特性、電極と前記有機層との間のエネルギー障壁を下げる特性、または積層体に含まれる膜を製膜する際の製膜性や該膜の下層へのダメージを低減する特性など、発電特性やプロセス耐久性などを高める機能を有する中間層を有することも可能である。前記中間層は、有機膜の下層および／または上層として含まれる。前記中間層は、蒸着法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などの気相法、ゾルゲル法、スプレーコート法、および有機膜と同様の塗布法などの湿式法を用いて形成することができる。

本発明の光電変換素子は、透明または半透明の電極から太陽光等の光を照射することにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することにより有機薄膜太陽電池モジュールとして用いることもできる。

本発明の光電変換素子は、電極間に電圧を印加した状態で、透明又は半透明の電極から光を照射することにより、光電流が流れ、有機光センサーとして動作させることができる。さらに、前記有機光センサーを受光部とし、前記有機光センサーが生成する信号電流による出力を検知し、その信号電荷を読み出す駆動回路部と、前記有機光センサーと前記駆動回路とを結ぶ配線を備える、有機イメージセンサーとして用いることができる。前記有機光センサーは、検出する光の色選択性を持たせるため、光入射面側にカラーフィルターを具備させて用いることができ、あるいは光の３原色の各々に対して選択性の強い光吸収特性を有する複数種の有機光センサーを用いることもできる。前記駆動回路は、単結晶シリコンを用いたトランジスタで形成されたＩＣチップ、または多結晶シリコン、アモルファスシリコン、セレン化カドミウムなどの化合物半導体、およびペンタセンなどの共役系有機化合物半導体などを用いた薄膜トランジスタで構成されるものを用いることができる。前記有機イメージセンサーは、スキャナ、デジタルカメラ、デジタルビデオなどの撮影素子として、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）を用いた既存のイメージセンサーに比べ、製造コストが安い、設置面積が小さいなどの利点が期待できる。また、共役系化合物の多様性より、様々な光感度特性をもつ有機光センサーを用いることができるため、用途に応じた性能をもつ有機イメージセンサーを提供することができる。

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
（組成物１の調製）
第１の溶媒としてオルトジクロロベンゼン（２５℃における表面張力は３６．７ｍＮ／ｍ）を、第２の溶媒としてｎ−オクタン（２５℃における表面張力は２１．１ｍＮ／ｍ）を用い、重量％がそれぞれ９０重量％と１０重量％となるように秤量し、混合した。この混合溶媒中に、共役高分子化合物としてポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）（メルク社製、商品名ｌｉｓｉｃｏｎＳＰ００１、ｌｏｔ．ＥＦ４３１００２）、フラーレン誘導体としてＰＣＢＭ（フロンティアカーボン社製、商品名Ｅ１００、ｌｏｔ．７Ｂ０１６８−Ａ）を添加した。溶質濃度は、組成物全体重量に対し、Ｐ３ＨＴが１．５重量％、ＰＣＢＭが１．２重量％とした。溶質成分を添加後、７０℃で２時間撹拌を行なった後、孔径０．２μｍのフィルタにてろ過を行い、組成物１を得た。

試験例１
（有機膜の印刷試験）
グラビア印刷装置（ＲＫＰｒｉｎｔＣｏａｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、型式：Ｋ３０３）、および１０×１００ｍｍの長方形パターンが彫刻された凹版を用い、グラビア印刷法により印刷性の試験を行なった。ＰＥＮフィルム基板上にＩＴＯ膜（膜厚：約１５０ｎｍ）をコートし、該ＩＴＯ表面に、グラビア印刷により組成物１を印刷した。印刷後の未乾燥の状態で有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下記表1に示す。また、マイクロスコープ（ハイロックス社製、型式：ＫＨ−７７００）にて撮影された、乾燥後の有機膜表面の写真を図１に示す。

実施例２
（有機薄膜太陽電池の作製と評価）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板をオゾンＵＶ処理して表面処理を行った。次に、組成物１を、スピンコートにより塗布して有機膜を製膜し、有機層とした。その後、ホットプレートを用い大気中１５０℃、３分間熱処理を施した。その後、真空中室温で６０分間乾燥を行った。乾燥後の膜厚は約１５０ｎｍであった。その後、真空蒸着機によりＡｌを厚さ１００ｎｍ蒸着した。蒸着中の真空度は、すべて１〜９×１０^-4Ｐａであった。また、得られた光電変換素子である有機薄膜太陽電池の形状は、２ｍｍ×２ｍｍの正四角形であった。得られた有機薄膜太陽電池の光電変換効率をソーラシミュレーター(山下電装社製、商品名ＹＳＳ−８０) を用い、ＡＭ１．５Ｇフィルターを通した放射照度１００ｍＷ／ｃｍ^２の光を照射し、得られた電流および電圧を測定し、光電変換効率を求めた。結果を下記表２に示す。

実施例３
（組成物２の調製）
第１の溶媒としてオルトジクロロベンゼンを、第２の溶媒としてｎ−オクタンを用い、重量％がそれぞれ９２重量％と８重量％となるように秤量し、混合した。それ以外は実施例１と同じ方法で組成物２を調製した。

実施例４
（有機薄膜太陽電池の作製と評価）
組成物１に代えて組成物２を用いた以外は、実施例２と同様の手法で有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率を測定した。結果を下表２に示す。

試験例２
（有機膜の印刷試験）
組成物１に代えて組成物２を用いた以外は、試験例１と同様の手法で有機膜を製膜した。印刷後の未乾燥の状態で、有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下表１に示す。

実施例５
（組成物３の調製）
第１の溶媒としてオルトジクロロベンゼンを、第２の溶媒としてｎ−ヘキサン（２５℃における表面張力は１７．９ｍＮ／ｍ）を用い、重量％がそれぞれ９０重量％と１０重量％となるように秤量し、混合した。それ以外は実施例１と同じ方法で組成物３を調製した。

実施例６
（有機薄膜太陽電池の作製と評価）
組成物１に代えて組成物３を用いた以外は、実施例２と同様の手法で有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率を測定した。結果を下表２に示す。

試験例３
（有機膜の印刷試験）
組成物１に代えて組成物３を用いた以外は、試験例１と同様の手法で有機膜を製膜した。印刷後の未乾燥の状態で、有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下表１に示す。

実施例７
（組成物４の調製）
第１の溶媒としてオルトジクロロベンゼンを、第２の溶媒としてｔｅｒｔ−ブチルアルコール（２５℃における表面張力は１６．９ｍＮ／ｍ）を用い、重量％がそれぞれ９０重量％と１０重量％となるように秤量し、混合した。それ以外は実施例１と同じ方法で組成物４を調製した。

実施例８
（有機薄膜太陽電池の作製と評価）
組成物１に代えて組成物４を用いた以外は、実施例２と同様の手法で有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率を測定した。結果を下表２に示す。

試験例４
（有機膜の印刷試験）
組成物１に代えて組成物４を用いた以外は、試験例１と同様の手法で有機膜を製膜した。印刷後の未乾燥の状態で、有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下表１に示す。

比較例１
（組成物５の調製）
第１の溶媒としてオルトジクロロベンゼンを用い、第２の溶媒は用いなかった。それ以外は実施例１と同じ方法で組成物５を調製した。

試験例５
（有機膜の印刷試験）
組成物１に代えて組成物５を用いた以外は、試験例１と同様の手法で有機膜を製膜した。印刷後の未乾燥の状態で、有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下表１に示す。マイクロスコープにて撮影された、乾燥後の有機膜表面の写真を図２に示す。

比較例２
（組成物６の調製）
第1の溶媒としてオルトジクロロベンゼンを、第２の溶媒としてテトラデカン（２５℃における表面張力は２６．１ｍＮ／ｍ）を用い、重量％がそれぞれ９０重量％と１０重量％となるように秤量し、混合した。それ以外は実施例１と同じ方法で組成物６を調製した。

試験例６
（有機膜の印刷試験）
組成物１に代えて組成物６を用いた以外は、試験例１と同様の手法で有機膜を製膜した。印刷後の未乾燥の状態で、有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下表１に示す。

比較例３
（組成物７の調製）
第1の溶媒としてオルトジクロロベンゼンを、第２の溶媒として１，３，５−トリメチルベンゼン（２５℃における表面張力は２７．５ｍＮ／ｍ）を用い、重量％がそれぞれ７０重量％と３０重量％となるように秤量し、混合した。それ以外は実施例１と同じ方法で組成物６を調製した。結果を下表１に示す。

試験例７
（有機膜の印刷試験）
組成物１に代えて組成物７を用いた以外は、試験例１と同様の手法で有機膜を製膜した。印刷後の未乾燥の状態で、有機膜の気泡の有無を観察し、気泡による欠陥の有無を評価した。結果を下表１に示す。

本発明の組成物は、有機太陽電池に含まれる大面積の有機膜の製膜に用いた場合に、泡による欠陥を抑制するため、本発明は工業的に極めて有用である。

Claims

共役高分子化合物とフラーレン誘導体と第１の溶媒と第２の溶媒とを含み、該第１の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍより大きく、該第２の溶媒の２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下である組成物。
第１の溶媒の２５℃における表面張力が、２５ｍＮ／ｍより大きく６０ｍＮ／ｍよりも小さい請求項１に記載の組成物。
第２の溶媒の２５℃における表面張力が、１５〜２５ｍＮ／ｍである請求項１または２に記載の組成物。
第１の溶媒の重量と該第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合に、該第１の溶媒の重量が７０〜９７である請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
第１の溶媒の重量と第２の溶媒の重量との合計を１００とした場合に、該第１の溶媒の重量が９０〜９５である請求項４に記載の組成物。
第２の溶媒が直鎖状のアルカン、分岐状のアルカンまたはシクロアルカンである請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
第２の溶媒が直鎖状のアルコール、分岐状のアルコールまたは脂環式アルコールである請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
共役高分子化合物がチオフェン環構造を含む請求項１〜７のいずれかに記載の組成物。
第１の溶媒が置換基を有する芳香族化合物である請求項１〜８のいずれかに記載の組成物。
少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極と、該電極間に光電変換機能を有する有機層とを含み、該有機層が請求項１〜９のいずれかに記載の組成物から形成される光電変換素子。
有機層が塗布法により形成される請求項１０に記載の光電変換素子。
塗布法が、凹版、凸版、平版または孔版を用いる印刷法である請求項１１に記載の光電変換素子。
塗布法が、グラビア印刷法である請求項１２に記載の光電変換素子。
塗布法が、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、スプレーコート法またはスピンコート法である請求項１１に記載の光電変換素子。
塗布法が、ノズル印刷法またはインクジェット印刷法である請求項１１に記載の光電変換素子。
少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極と、該電極間に挟まれた光電変換機能を有する有機層とを含む光電変換素子の製造方法において、塗布法を用いて請求項１〜９いずれかに記載の組成物から有機層を製造する工程を有する光電変換素子の製造方法。
請求項１０〜１５のいずれかに記載の光電変換素子を含むイメージセンサー。