【課題】例えば量子ドットを含む層の材料の選択範囲を広げた光電変換装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様の光電変換装置は、ｐ型単結晶シリコン層１００と、ｎ型半導体層１２０と、ｐ型単結晶シリコン層１００とｎ型半導体層１２０との間に形成された、孔１１１に複数の量子ドット１１２を含有する多孔質シリコン層１１０と、を備える構成としている。 （もっと読む）

【課題】光電変換効率を向上させることが可能な、光電変換素子を提供する。
【解決手段】ｐ層及びｎ層、ｐ層とｎ層との間に配設されたｉ層、ｐ層に接続された第１電極、並びに、ｎ層に接続された第２電極を備え、少なくともｉ層は、第１半導体によって構成される障壁層、及び、該障壁層に接触するように配設された第２半導体によって構成される量子構造部を有し、第１半導体のバンドギャップは第２半導体のバンドギャップよりも広く、第１電極及び／又は第２電極が、障壁層のエネルギーバンドに対応した電極と、量子構造部のエネルギーバンドに対応した電極とを有する、光電変換素子とする。 （もっと読む）

【課題】 量子効率の高い光電変換素子および光電変換方法を提供する。
【解決手段】 本発明の光電変換素子１０は、バンドギャップＥ_ｇと、電子準位および励起準位の間のエネルギの差Ｅ_ｄと、が同じである第１の量子井戸を有している、複数の励起領域４０ａと、１つの第１の量子井戸の電子準位から他の第１の量子井戸の励起準位に共鳴トンネル現象で電子を導く複数の第２の量子井戸を有している、複数のトンネル領域４０ｂと、を有しており、励起領域４０ａと、トンネル領域４０ｂと、が交互に重なって設けられている。 （もっと読む）

【課題】スペクトルミスマッチによる太陽光損失を低減し、さらに高い可視光透過率を有する構成とすることにより、光利用効率を高め、発電効率を向上させることのできる波長変換フィルム、これを用いた太陽電池モジュール、及びこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】蛍光物質を含む波長変換フィルムにおいて、前記蛍光物質を、蛍光物質粒子と、該蛍光物質粒子よりも低い屈折率を有する物質で前記蛍光物質粒子の周囲を覆った被覆層と、を有する被覆蛍光物質体とし、さらに前記物質を、下記式（１）に表されるシリコンアルコキシドを用いたゾルゲル法により形成されるシリカ系材料とする。


（上記式中、Ｒ^１は、Ｈ原子又は、炭素数１〜２０の有機基を示し、Ｘは加水分解性基を示し、ｎは０〜２の整数を示し、ｎが２のとき、各Ｒ^１は同一でも異なっていてもよく、ｎが０〜２のとき、各Ｘは同一でも異なっていてもよい。） （もっと読む）

【課題】光電変換効率を十分に向上し得るマルチバンド有機薄膜型太陽電池を提供しようとすること。
【解決手段】 少なくとも一方が光透過性である二つの電極の間に、光電変換層を備えて形成される太陽電池において、光電変換層はバンドギャップエネルギーＥg14、バンドギャップエネルギーＥg12、バンドギャップエネルギーＥg34の少なくとも３種類の大きさのバンドギャップエネルギーを示し、Ｅg14、Ｅg12、Ｅg34はEg14＞Ｅg12、Ｅg14＞Ｅg34かつ、Ｅg14＜Ｅg12＋Ｅg34、｜Eg1｜＞｜Eg2｜、｜Eg3｜＞｜Eg4｜、｜Eg2｜＜｜Eg3｜、Eg1＞Eg3となる関係を含んでいることを特徴とする太陽電池。
(Eg1 Eg2 Eg3 Eg4は、E-k空間においてk空間を無視したエネルギー準位の、絶対的な、おおよその値を示す) （もっと読む）

【課題】特性の良好な光電変換装置を提供する。特に、量子ドット型太陽電池にテクスチャ構造を採用した場合においても、当該構造を反映したコンフォーマルな成膜が可能なプロセスを提供する。
【解決手段】本発明に係る光電変換装置の製造方法は、凹凸を有する下地層(3)上に、ナノ粒子（d）を含有する液体半導体材料をミスト化して堆積させ、前記下地層（3)上に堆積膜を形成する第１工程と、前記堆積膜に熱処理を施し、前記下地層上にナノ粒子を分散状態で含有する半導体膜(7)を形成する第２工程と、を有する。かかる方法によれば、ナノ粒子を含有する液体半導体材料をミスト化し、堆積させることにより、コンフォーマルな成膜が可能となり、特性の良好な光電変換装置を製造することができる。 （もっと読む）

【課題】III族窒化物半導体等のウルツ型化合物半導体を用いた高効率な太陽電池を得られるようにする。
【解決手段】太陽電池は、主面の面方位が（０００１）面であるウルツ型化合物からなり、ｐ型層にｎ型化領域１０６を有する超格子層１０４と、該超格子層１０４における一の側面上に形成され、ｎ型化領域１０６と接合されたチタンを含むｎ側電極１０７と、超格子層１０４における一の側面と対向する他の側面上に形成され、ｐ型層と接合されると共にニッケルを含むｐ側電極１０８とを有している。ｎ側電極１０７とｐ側電極１０８とを構成する金属の仕事関数は異なる。 （もっと読む）

【課題】特性の良好な光電変換装置を提供する。
【解決手段】ナノ結晶粒(d)と、半導体層と、を有し、前記ナノ結晶粒は第１の半導体からなり、前記半導体層は、第２の半導体のアモルファス層に前記ナノ結晶粒を含有した第１の半導体層(7)を含む光電変換装置とする。前記第１の半導体と、前記第２の半導体とが同じ半導体である。かかる構成によれば、ナノ結晶粒と当該ナノ結晶粒を構成する前記半導体のアモルファス層とのバンドギャップ差に起因する量子井戸が形成され、光電変換効率の高い光電変換装置となる。特に、結晶性の異なる同一材料を用いることで、バンドギャップ差が比較的小さくなり、量子井戸の深さを浅くできる。その結果、キャリアが取り出しやすくなり、装置特性が向上する。 （もっと読む）

【課題】特性の良好な光電変換装置を提供する。
【解決手段】ナノ結晶粒(d)と、半導体層と、を有し、前記ナノ結晶粒は第１の半導体からなり、前記半導体層は、第２の半導体のアモルファス層に前記ナノ結晶粒を含有した第１の半導体層(7)を含む光電変換装置とする。前記第１の半導体と、前記第２の半導体とが同じ半導体である。かかる構成によれば、ナノ結晶粒と当該ナノ結晶粒を構成する前記半導体のアモルファス層とのバンドギャップ差に起因する量子井戸が形成され、光電変換効率の高い光電変換装置となる。特に、結晶性の異なる同一材料を用いることで、バンドギャップ差が比較的小さくなり、量子井戸の深さを浅くできる。その結果、キャリアが取り出しやすくなり、装置特性が向上する。 （もっと読む）

【課題】特性の良好な光電変換装置を提供する。
【解決手段】ナノ結晶粒(d)と、半導体層と、を有し、前記ナノ結晶粒は第１の半導体からなり、前記半導体層は、第２の半導体のアモルファス層に前記ナノ結晶粒を含有した第１の半導体層(7)を含む光電変換装置とする。前記第１の半導体と、前記第２の半導体とが同じ半導体である。かかる構成によれば、ナノ結晶粒と当該ナノ結晶粒を構成する前記半導体のアモルファス層とのバンドギャップ差に起因する量子井戸が形成され、光電変換効率の高い光電変換装置となる。特に、結晶性の異なる同一材料を用いることで、バンドギャップ差が比較的小さくなり、量子井戸の深さを浅くできる。その結果、キャリアが取り出しやすくなり、装置特性が向上する。 （もっと読む）

【課題】多重量子井戸層を透過した光を再度第３の半導体層により吸収させて効率を向上させ、かつ、多重量子井戸層における層数を減らすことを可能にすることで界面における再結合を抑制し、エネルギー変換効率を向上させる。
【解決手段】障壁層３３と、障壁層３３よりもバンドギャップの小さな井戸層３４とを複数層交互に積層して多重量子井戸層２８を構成する。受光面側とは反対側の端に位置する障壁層３３に隣接させて、障壁層３３よりもバンドギャップが小さく、井戸層３４よりも厚さの大きな第３の半導体層を設ける。 （もっと読む）

第一電極と第二電極との間に積層されて堆積された複数の囲みドット障壁および複数の第一半導体材料の層。各囲みドット障壁は実質的に第三半導体材料の二層の間に直接接触して埋設された複数の第二半導体材料の量子ドットからなる。量子ドットの波動関数は、少なくとも一の中間バンドとして重なる。第三半導体材料の層はトンネル障壁として配置され、第一材料中の第一電子および／または第一正孔が各量子ドット中の第二材料に到達する量子力学的トンネル透過を行うために、かつ、第一半導体材料の層中の第二電子および／または第二正孔が第一半導体材料の他の層に到達する量子力学的トンネル透過を行うために、要求される。
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ポリマーを含有する溶液中に溶解されている金属前駆物質を、小滴噴霧分布を用いて基板上に配置することは知られている。引き続きカルコゲン含有試薬との気相反応は、ポリマーマトリックス中の量子ドットを生じさせる。任意の、しかしながらポリマー不含のマトリックスを生じさせるために、本発明による方法は、前駆物質（ＰＣ）からなる量子ドット（ＱＤ）の施与後に、これを引き続き施与された量子ドット（ＱＤ）及び覆われていない基板（ＳＵ）と気相の試薬（ＲＧ）とを接触させることを用意し、この試薬は生じさせるべきマトリックス（ＭＡ）の全ての成分を含有し、その際に、前駆物質（ＰＣ）及び試薬（ＲＧ）の間の化学反応は、接触と同時の又は次の温度増大によりもたされる。それゆえ、量子ドット（ＱＤ）及びマトリックス（ＭＡ）の間の調和する組成が製造されることができ、その際に量子ドット（ＱＤ）は、前駆物質（ＰＣ）及び試薬（ＲＧ）の元素からなる添加組成を有し、かつマトリックス（ＭＡ）は試薬（ＲＧ）の元素から専らなる組成を有する。相応する元素選択により、二元系、三元系又は多元系の化合物半導体が製造されることができ、これらはナノオプティクス及びナノエレクトロニクスにおいて、しかしまた太陽電池の場合に使用される。 （もっと読む）

予備形成した任意形状のナノ結晶を、非結晶で非炭化水素のバリア層の上または中に挿入することに基づいた材料構造が提示される。該構造の実施形態は、種々のバリア層およびコンタクトを含み、これらは層状にできる。該構造を、検出器またはソーラーセルとして用いた場合、吸収プロセスの際にナノ結晶内で生成された電荷キャリアの輸送が、量子力学的トンネル現象、熱イオン放射または電子コンタクトへの拡散により発生する。こうした構造の一実施形態は、光電池デバイスであり、異なるコンタクト材料およびバリア層を用いてビルトイン(built-in)バイアスが確立される。該構造は、変調器または発光器(emitter)としても使用可能である。本発明は、積層され、隣接コンタクト領域を共有する多くの構造で構成してもよく、個々の層は、特定の周波数または周波数群の光を吸収、放射または変調するように同調している。 （もっと読む）

組成物の調節が可能な合金およびそれらに対応した光学的、電気的、ならびに機械的な特性について記載する。さらに、それらの光電子デバイス応用についても記載する。本発明の一実施形態は組成物を提供し、この組成物は、複数のテンプレートであって、各々のテンプレートは少なくとも一つの第１結合部位と少なくとも一つの第２結合部位とを備え、第１結合部位は第１材料の第１ナノ粒子への特異的な結合親和性を有し、第２結合部位は第２材料の第２ナノ粒子への特異的な結合親和性を有し、パーセンテージでのｘの第１結合部位とｙの第２結合部位とを含むように選択されたテンプレートと、各々の第１結合部位に結合する複数の第１ナノ粒子と、各々の第２結合部位に結合する複数の第２ナノ粒子とを含み、該テンプレートは第１材料と第２材料が化学量論比ｘ：ｙの合金を形成するように組み立てられる。
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光起電力装置は、電気絶縁層により分離された上部セルと下部セルとを備える。セルと層は、単一のモノリシック構造として形成され、各セルから独立して電流を取り出すことができるように、別々の電気接点が上部および下部セルに設けられる。上部セルは、下部セルよりも大きいバンドギャップを有しているため、上部セルによって吸収および変換されない入射した低いエネルギーの光子は、下部セルに伝搬して変換可能である。関心のあるスペクトル範囲に合わせるために、２つのバンドギャップが選択される。装置は、２つのセルのバンドギャップと関係する異なる波長帯の２つの光子源を含むシステムに、各セルが１つの光子源からの光子を変換可能なように組み込まれる。一方の光子源は、太陽であってよく、他方は熱光子源などのローカル光子源であってよい。あるいはまた、両方の光子源がローカル光子源であってもよい。装置の動作は、上部セルをタンデムセルまたはＭＩＭＳ構成、または両方として構成することにより、さらに最適化および拡張可能である。 （もっと読む）

【課題】 量子井戸部にキャリアの再結合損失を増加させる不要な準位が形成されることを防止して、優れた光電変換効率を有する太陽電池を得る。
【解決手段】 カーボンを材料とする第１導電型の第１の半導体層（５）と、カーボンを材料とし、第１導電型とは反対の極性を有する第２導電型の第２の半導体層（７）と、第１および第２の半導体層間に形成されるカーボンを材料とする量子井戸部（６）とを含む太陽電池において、量子井戸部（６）を、カーボンの半導体薄膜で構成される壁層（１１）と、壁層中に埋め込まれる複数の量子ドット（１０）と、量子ドット周辺部に設けられるｓｐ^２結合防止層（１２）とによって構成する。 （もっと読む）

人工アモルファス半導体材料、およびその材料から作られた接合部は、誘電体材料のマトリクスまたは誘電体材料の薄層（２１、２２）を介して３次元的に十分均一に分布されかつ均一に隔てられた複数の結晶質半導体材料量子ドット（２３）を持つ。この材料は、半導体材料の化合物を有する誘電体材料の複数の層を最初に形成し、化学量論的誘電体材料（２１）の層と半導体富裕誘電体材料（２２）の層のそれぞれの交互層を形成することによって形成される。次にこの材料は加熱され、量子ドット（２３）が、誘電体材料を介して３次元的に均一に分布されかつ均一に隔てられた状態で、誘電体材料の半導体富裕層内に形成される。この材料のバンドギャップと移動度は、量子ドットの大きさ、マトリックスの組成、および量子ドットの半導体材料、を含む材料パラメータを、好ましいパラメータが得られるように選ぶことによって、決定される。
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導電性基板上に、直列に配置された複数のサブセルを備えたモノリシック半導体光起電太陽電池。複数のサブセルのうちの少なくとも一つのサブセルがエピタキシャルに成長させた自己組織化量子ドット材料を含んでいる。サブセルは、トンネル接合を介して電気的に接続されている。各々のサブセルは、有効バンドギャップエネルギーを有している。サブセルは、有効バンドギャップエネルギーが大きくなる順に配置され、最も低い有効バンドギャップエネルギーを有するサブセルが、基板に最も近い。ある場合には、各サブセルが、ほぼ同量の太陽光子を吸収するよう設計されている。 （もっと読む）