半導体構造は、第１材料からなる第１光電池と、第２材料からなり、第１光電池に直列接続した第２光電池とを備える。第２材料に隣接する第１材料の伝導帯エッジは、その材料に隣接する第２材料の価電子帯エッジより大きくても０．１ｅＶだけ高い。好ましくは、第１光電池の前記第１材料はＩｎ_１−ｘＡｌ_ｘＮまたはＩｎ_１−ｙＧａ_ｙＮからなり、前記第２光電池の前記第２材料はシリコンまたはゲルマニウムからなる。あるいは、第１光電池の第１材料はＩｎＡｓまたはＩｎＡｓＳｂからなり、第２光電池の第２材料はＧａＳｂまたはＧａＡｓＳｂからなる。
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イオン交換及びイオン伝導用の機能性多孔質無機材料を基材とした新規な膜が合成され、特徴付けられた。これらの新規な膜の製造手順は、親水性部分が無機フレームワークの内部細孔表面に沿って取り入れられている多孔質無機薄膜の合成を伴う。イオン伝導性種が、無機フレームワークの表面基との反応によって細孔内にグラフトされて細孔ネットワークイオン輸送を可能にする。
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