[发明专利]光电变换装置

说明书

具备p/n结合的两个半导体层(7A、7B)作为光电变换层(1)，两个半导体层(7A、7B)当中至少一方的半导体层(7A、7B)是量子点集成膜(11)，并且该量子点集成膜(11)具备能级不同的两层以上的量子点层(7A、7B)。在量子点集成膜(11)是p型时，在靠近p/n结面(8)的一方配置有价电子带的能级B_V与费米能级E_f之差大的量子点层(7A)。

技术领域

本公开涉及光电变换装置。

背景技术

作为节能且节约资源、绿色的能量源，太阳能电池的开发正在盛行。太阳能电池等光电变换装置是利用光生伏特效应(photovolatic effect)将光能直接变换成电力的电力设备。近年来，出于理论上能达到60％以上的变换效率这样的期待，作为下一代光电变换装置，研讨了将集成了半导体性的纳米粒子(量子点)的集成膜用作光电变换层的光电变换装置(例如参考专利文献1～4)。

然而，到目前此为止公开的光电变换装置如从上述的专利文献1～4的示例可知的那样，是光电变换层被相同形状的量子点占据的结构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2013-229378号公报

专利文献2：JP特开2011-249579号公报

专利文献3：JP特开2011-121862号公报

专利文献4：国际公开第2010/089892号

发明内容

本公开的见解在于，对构成光电变换层的半导体层所含的量子点的能带结构进行控制，使光电变换层内的能级带有变化，从而能提升所生成的载流子(电子e、空穴h)的迁移率。其构成是，具备p/n结合的两个半导体层作为光电变换层，所述两个半导体层当中至少一方的所述半导体层是量子点集成膜，并且该量子点集成膜具备能级不同的两层以上的量子点层。

附图说明

图1(a)是部分表示本公开的光电变换装置的第1实施方式的截面示意图，是具有量子点的半导体层为p型、使围绕量子点周围的阻挡层的厚度发生变化的光电变换装置的截面示意图；(b)是表示(a)的能级的示意图。

图2(a)是部分表示本公开的光电变换装置的第2实施方式的截面示意图，是具有量子点的半导体层为p型、使围绕量子点周围的阻挡层的成分发生变化的光电变换装置的截面示意图；(b)是表示(a)的能级的示意图。

图3(a)是部分表示本公开的光电变换装置的第3实施方式的截面示意图，是具有量子点的半导体层为p型、使量子点所含的掺杂成分发生变化的光电变换装置的截面示意图；(b)是表示(a)的能级的示意图。

图4(a)是部分表示本公开的光电变换装置的第4实施方式的截面示意图，是具有量子点的半导体层为n型、使围绕量子点周围的阻挡层的厚度发生变化的光电变换装置的截面示意图；(b)是表示(a)的能级的示意图。

图5(a)是部分表示本公开的光电变换装置的第5实施方式的截面示意图，是具有量子点的半导体层为n型、使围绕量子点周围的阻挡层的成分发生变化的光电变换装置的截面示意图；(b)是表示(a)的能级的示意图。

图6(a)是部分表示本公开的光电变换装置的第6实施方式的截面示意图，是具有量子点的半导体层为n型、使量子点所含的掺杂成分发生变化的光电变换装置的截面示意图；(b)是表示(a)的能级的示意图。

图7是表示第1实施方式的光电变换装置的制造方法的工序图。

具体实施方式