光起電装置は複数の光電池を含む。複数の光電池の各光電池は、第１の電極と、少なくとも１つの隣接した光電池と共有された第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間で、第１の電極および第２の電極に電気的に接触して位置する光起電材料と、を含む。１つの光電池から隣接した光電池への方向における第２の電極の厚さは、第２の電極材料の光表皮厚さ未満であり、隣接した光電池の第１の電極間の距離間隔は、入射放射線のピーク波長未満である。
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光電池は、第１の電極と、第１の電極に接触して位置する第１のナノ粒子層と、第２の電極と、第２の電極に接触して位置する第２のナノ粒子層と、第１のナノ粒子層と第２のナノ粒子層との間で、第１のナノ粒子層および第２のナノ粒子層に接触して位置する薄膜光起電材料と、を備える。
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光電池は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間で第１の電極および第２の電極に電気的に接触して位置する光起電材料と、を含む。光起電材料は、（ｉ）ピーク太陽放射線エネルギーより著しく小さいバンドギャップを有して、太陽放射線による照射に応じて多重励起子効果を示す半導体ナノ結晶、および／または、（ｉｉ）半導体ナノ結晶の第１のセットおよび第２のセットを含み、第１のセットのナノ結晶は、第２のセットのナノ結晶とは異なるバンドギャップエネルギーを有する。第１の電極から第２の電極への方向における光起電材料の幅は、約２００ｎｍ未満であり、一方、光起電材料の幅に実質的に垂直な方向における光起電材料の高さは、少なくとも１ミクロンである。
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