(57)【要約】  ｐｎ接合を有する光電変換素子及びその製造方法において、光電変換効率を向上させた光電変換素子及びその製造方法を提供する。  ｐｎ接合を有する光電変換素子及びその製造方法において、受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体をｐｎ接合部分に設ける。電気伝導度変化体は、Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、ｎを１以上の整数、ｍを０以上の整数、δを０以上0.2以下の実数として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される層状三角格子構造を有する化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物とする。
2010038787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐｎ接合を有する光電変換素子において、
受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体をｐｎ接合部分に設けている光電変換素子。
【請求項２】
前記電気伝導度変化体が、
Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、
Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、
ｎを１以上の整数、
ｍを０以上の整数、
δを０以上0.2以下の実数
として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される層状三角格子構造を有する化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物である請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記電気伝導度変化体をｎ型電導体として前記ｐｎ接合を形成した請求項２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記ｐｎ接合を形成するｐ型電導体を有機物半導体で構成した請求項３に記載の光電変換素子。
【請求項５】
ｐｎ接合を有する光電変換素子の製造方法において、
受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体をｐｎ接合部分に設ける工程を有する光電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子や受光素子として用いられる光電変換素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ｐ型半導体層とｎ型半導体層とを積層させることにより形成したｐｎ接合を用いた太陽電池素子や受光素子などの光電変換素子が知られている。【０００３】
ｐｎ接合を用いた光電変換素子では、ｐｎ接合部分に照射された光のエネルギによってｐｎ接合部分に電子の励起を生じさせており、励起された電子によってｎ型半導体層側が負電位となり、電子の励起にともなって生成された正孔によってｐ型半導体層側が正電位となることにより起電力を発生させている。【０００４】
太陽電池素子の場合には、発生した起電力を蓄電池などに蓄積させており、受光素子の場合には、発生した起電力を検出することにより光を検出可能としている。このように、光のエネルギによって励起した電子を利用するｐｎ接合を備えた素子を本発明では単に「光電変換素子」と称している。【０００５】
特に、太陽電池素子として用いる光電変換素子では、一般的にシリコンを用いてｐ型半導体層とｎ型半導体層を形成し、互いに積層させてｐｎ接合の形成を行っている。このようにシリコンを用いた太陽電池素子では、シリコンのエネルギバンドギャップのために、約１eV以上のエネルギの光でなければ電子を励起させることができなかった。【０００６】
したがって、太陽光の一部だけしか発電に利用できず、発電効率の向上の障害となっていた。【０００７】
一方、太陽光をより効果的に利用すべく、色素増感型太陽電池も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。色素増感型太陽電池では、太陽光によって色素を励起させて電子を放出させているため、ｐｎ接合を利用した太陽電池よりも広い帯域の太陽光で電子の励起を生じさせることできる。
【特許文献１】特開平０１−２２０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、色素増感型太陽電池では、より広い帯域の光のエネルギを利用して起電力を生じさせることはできるが、光電変換効率自体は高くないという不具合があった。【０００９】
本発明者らはこのような現状に鑑み、ｐｎ接合を利用した太陽電池においてより効果的に光エネルギから電力を発生させるべく研究開発を行って、本発明を成すに至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光電変換素子では、ｐｎ接合を有する光電変換素子において、受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体をｐｎ接合部分に設けることとした。【００１１】
さらに、本発明の光電変換素子では、以下の点にも特徴を有するものである。すなわち、
（１）電気伝導度変化体を、Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、ｎを１以上の整数、ｍを０以上の整数、δを０以上0.2以下の実数として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される層状三角格子構造を有する化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物とすること。
（２）電気伝導度変化体をｎ型電導体としてｐｎ接合を形成したこと。
（３）ｐｎ接合を形成するｐ型電導体を有機物半導体で構成したこと。【００１２】
また、本発明の光電変換素子の製造方法では、ｐｎ接合を有する光電変換素子の製造方法において、ｐｎ接合部分に受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体を設ける工程を有することとした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ｐｎ接合を有する光電変換素子において、受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体をｐｎ接合部分に設けることにより、受光によって生成された電子または正孔の移動性を向上させて、広い帯域の光によって起電力を生じる光電変換素子を提供可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は層状三角格子構造を有する化合物の平面視における各元素の配置の概略説明図である。
【図２】図２は層状三角格子構造を有する化合物の側面視における各元素の配置の概略説明図である。
【図３】図３はLuFe2O4の光照射に対する電気伝導度の変化状態を示したグラフである。
【図４】図４は第１実施形態の太陽電池素子の説明図である。
【図５】図５は第１実施形態の太陽電池素子の変容例の説明図である。
【図６】図６は第２実施形態の太陽電池素子の説明図である。
【図７】図７は第２実施形態の太陽電池素子の変容例の説明図である。
【図８】図８は第３実施形態の太陽電池素子の説明図である。
【図９】図９は電気伝導度変化体とｐ型電導体とにより形成したｐｎ接合の電流電圧計測結果のグラフである
【符号の説明】
【００１５】
10  絶縁基盤
11  第１電極
12  ｐ型電導体
13  ｎ型電導体
14  第２電極
15  無反射コーティング膜
16  電気伝導度変化体
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の光電変換素子では、ｐｎ接合を有する光電変換素子において、受光することにより電気伝導度が変化する電気伝導度変化体をｐｎ接合部分に設けているものである。【００１７】
電気伝導度変化体は、具体的には、Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、ｎを１以上の整数、ｍを０以上の整数、δを０以上0.2以下の実数として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物である。【００１８】
以下において、ＲをLuとし、Ma及びMbをFeとしたLuFe2O4を代表例として、層状三角格子構造を有する化合物を説明する。【００１９】
LuFe2O4は、以下の手順により生成できる。
（１）酸化ルテチウム(Lu2O3)と酸化鉄(III)(Fe2O3)とを１：２の割合で混合するとともに、ボールミルで約１時間混合し、混合物を生成する。
（２）前記混合物を所定形状に成形して、酸素雰囲気下で、24時間、800℃に加熱して仮焼成体を生成する。
（３）ＦＺ(Floating Zone)法によって前記仮焼成体を本焼成することにより、単結晶のLuFe2O4とする。このとき、一酸化炭素と二酸化炭素の混合ガスであるCO−CO2混合ガスの雰囲気下で結晶成長させている。【００２０】
なお、単結晶を生成する本焼成では、CO−CO2混合ガスの代わりにCO2−H2混合ガスを用いてもよく、還元雰囲気で酸素分圧を制御しながら焼成することにより酸素の量を調整している。【００２１】
単結晶のLuFe2O4の結晶構造について、図１及び図２を用いて説明する。なお、説明の便宜上、LuFe2O4の結晶構造は、結晶中のFeイオンにおいてFe3+とFe2+の規則構造が出現していない、いわゆる電荷秩序化前の状態としている。【００２２】
図１は、平面視における各元素の配置の概略説明図であり、元素Ａの三角格子と、元素Ｂの三角格子と、元素Ｃの三角格子の位置関係を示している。以下において、元素Ａの三角格子における格子点の位置を「Ａ位置」、元素Ｂの三角格子における格子点の位置を「Ｂ位置」、元素Ｃの三角格子における格子点の位置を「Ｃ位置」と呼ぶこととする。【００２３】
図２は、側面視における各元素の配置の概略説明図であり、最上層から下方に向けて以下の順番で所定の位置に各元素が位置している。
Lu−Ｂ位置
O −Ｃ位置
Fe−Ｃ位置
O −Ｂ位置
O −Ｃ位置
Fe−Ｂ位置
O −Ｂ位置
Lu−Ｃ位置
O −Ａ位置
Fe−Ａ位置○
O −Ｃ位置○
O −Ａ位置○
Fe−Ｃ位置○
O −Ｃ位置
Lu−Ａ位置
O −Ｂ位置
Fe−Ｂ位置
O −Ａ位置
O −Ｂ位置
Fe−Ａ位置
O −Ａ位置
Lu−Ｂ位置【００２４】
このうち、○印を付した４層で構成される部分をＷ層(W-Layer)と呼んでおり、このＷ層を有していることがLuFe2O4の特徴点となっている。【００２５】
また、LuFe2O4以外の層状三角格子構造を有する化合物でも同様にＷ層が形成されていることが知られている。【００２６】
Ｗ層は三角格子の積層構造となっており、LuFe2O4において同数のFe2+とFe3+とを存在させることにより、電荷のフラストレーションを生じさせている。【００２７】
これにより、LuFe2O4では、Ｗ層中においてFe3+の多い領域が正電荷の役割を持ち、一方、Fe2+の多い領域が負電荷の役割を持つ電荷秩序が形成されることとなっている。【００２８】
この電荷秩序は入射光による外場によって乱れやすく、この電荷秩序の乱れが電気伝導度の変化として現れることとなっている。【００２９】
図３は、LuFe2O4に、白色光と、赤外光をカットするフィルタを介した白色光と、可視光のみを透過するフィルタを介した白色光をそれぞれ照射した際の電気伝導度の変化を示したグラフである。【００３０】
図３のグラフより、LuFe2O4では、赤外領域の波長を有する入射光に対しても電気伝導度が大きく変化しており、広い波長領域にわたって電気伝導度が変化していることがわかる。【００３１】
このように、希土類元素を含有した層状三角格子構造を有する化合物で構成した電気伝導度変化体を設けることにより、光の入射にともなって電気伝導度変化体部分での電気伝導度を向上させることができ、ｐｎ接合部分で生じた電子または正孔の移動性を向上させて、広い帯域の光によって起電力を生じる光電変換素子を提供可能とすることができる。【００３２】
以下において、図面に基づいて本発明の実施形態を詳説する。なお、以下においては、光電変換素子は太陽電池素子として説明するが、太陽電池素子に限定するものではなく、光センサなどの受光素子としてもよいし、あるいは逆に発光素子として用いてもよい。【００３３】
〔第１実施形態〕
第１実施形態の太陽電池素子は、図４に示すように、支持基体となる絶縁基盤10と、この絶縁基盤10の上面に設けた第１電極11と、この第１電極11の上面に設けたｐ型電導体12と、このｐ型電導体12の上面に設けたｎ型電導体13と、このｎ型電導体13の上面に形成した第２電極14と、ｎ型電導体13の上面を被覆する無反射コーティング膜15で構成しており、特に、ｐ型電導体12とｎ型電導体13との間に電気伝導度変化体16を設けているものである。【００３４】
ｐ型電導体12及びｎ型電導体13は、それぞれ適宜の不純物がドーピングされたシリコンで形成されるｐ型半導体及びｎ型半導体でもよく、本実施形態では、ｐ型電導体12及びｎ型電導体13はシリコン半導体としている。ｐ型電導体12及びｎ型電導体13には、可視光に対して透過性を有するものを用いるのが望ましい。【００３５】
電気伝導度変化体16は、本実施形態ではLuFe2O4としている。なお、電気伝導度変化体16はLuFe2O4に限定するものではなく、Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、ｎを１以上の整数、ｍを０以上の整数、δを０以上0.2以下の実数として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される層状三角格子構造を有する化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物を用いることができる。以下においては、電気伝導度変化体16はLuFe2O4として説明する。【００３６】
電気伝導度変化体16は、微粒子状としてｐ型電導体12とｎ型電導体13の間に配設している。あるいは、図５に示すように、電気伝導度変化体16はｐ型電導体12とｎ型電導体13の間に薄膜状に設けてもよい。【００３７】
ｐ型電導体12とｎ型電導体13の間に電気伝導度変化体16を設けることにより、電気伝導度変化体16をｐｎ接合部分に配設することができ、光の入射によって電気伝導度変化体16部分の電気伝導性を向上させて、ｐｎ接合部分で生成された電子または正孔の移動性を向上させ、効果的に起電力を生じさせることができる。【００３８】
図３に示す第１実施形態の太陽電池素子は、以下のようにして形成している。【００３９】
まず、絶縁基盤10の上面にスパッタ法などによって金属層を形成して第１電極11としている。【００４０】
次いで、第１電極11の上面にＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法などによって所望のｐ型電導体12を形成している。【００４１】
次いで、ｐ型電導体12の上面にＣＶＤ法、スパッタ法、ＭＢＥ(Molecular Beam Epitaxy)法、あるいはエアロゾルデポジション法などによって微粒子状としたLuFe2O4からなる電気伝導度変化体16を配設している。なお、図５に示す太陽電池素子の場合には、LuFe2O4の薄膜を形成している。【００４２】
次いで、微粒子状または薄膜状のLuFe2O4からなる電気伝導度変化体16が設けられたｐ型電導体12の上面にＣＶＤ法などによって所望のｎ型電導体13を形成している。【００４３】
次いで、ｎ型電導体13の上面にはスパッタ法などによって金属層を形成し、この金属層の上面に所定形状としたマスクを設けて金属層をエッチングすることにより、第２電極14を形成している。【００４４】
その後、ｎ型電導体13及び第２電極14の上面に、ＣＶＤ法などによって無反射コーティング膜15を形成している。【００４５】
〔第２実施形態〕
第２実施形態の太陽電池素子は、図６に示すように、支持基体となる絶縁基盤20と、この絶縁基盤20の上面に設けた第１電極21と、この第１電極21の上面に設けたｐ型電導体22と、このｐ型電導体22の上面に設けたｎ型電導体23で構成している。図示しないが、ｎ型電導体23には所定位置に電極を接続している。【００４６】
第２実施形態の太陽電池素子では、ｎ型電導体23を平板状のｐ型電導体22に対して凸状に設けており、ｎ型電導体23の下面部分において露出状態のｐｎ接合を形成している。なお、ｐ型電導体22とｎ型電導体23とを逆に配置してもよい。【００４７】
第２実施形態の太陽電池素子では、露出状態のｐｎ接合部分に、微粒子状としたLuFe2O4からなる電気伝導度変化体24を配設している。【００４８】
ｐｎ接合部分に電気伝導度変化体24を配設することにより、光の入射によって電気伝導度変化体24部分の電気伝導性を向上させて、ｐｎ接合部分で生成された電子または正孔の移動性を向上させ、効果的に起電力を生じさせることができる。【００４９】
なお、電気伝導度変化体24はLuFe2O4に限定するものではなく、Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、ｎを１以上の整数、ｍを０以上の整数、δを０以上0.2以下の実数として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される層状三角格子構造を有する化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物を用いることができる。【００５０】
図６に示す第２実施形態の太陽電池素子は、以下のようにして形成している。【００５１】
まず、絶縁基盤20の上面にスパッタ法などによって金属層を形成して第１電極21としている。【００５２】
次いで、第１電極21の上面にＣＶＤ法などによって所望のｐ型電導体22を形成している。本実施形態でも、ｐ型電導体22はシリコン半導体としている。【００５３】
次いで、ｐ型電導体22の上面にＣＶＤ法などによって所望のｎ型電導体23を形成している。本実施形態でも、ｎ型電導体23はシリコン半導体としている。【００５４】
ｎ型電導体23の形成後、ｎ型電導体23の上面には所要のエッチング用のマスクを形成し、ｐ型電導体22が露出するまでｎ型電導体23をエッチングすることにより、凸状のｎ型電導体23を形成している。【００５５】
次いで、ｎ型電導体23及びｐ型電導体22の上面に、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＭＢＥ法、あるいはエアロゾルデポジション法などによって微粒子状としたLuFe2O4からなる電気伝導度変化体24を配設している。【００５６】
このようにｐ型電導体22及びｎ型電導体23の形成後に電気伝導度変化体24を配設することにより、ｎ型電導体23の形成時の高温環境に電気伝導度変化体24が晒されることがなく、高温環境によって電気伝導度変化体24が劣化することを防止できる。【００５７】
また、図６に示すように、ｎ型電導体23を凸状に形成するのではなく、図７に示すように、ｐ型電導体22の形成後、ｐ型電導体22の上面に所要のエッチング用のマスクを形成してｐ型電導体22の一部をエッチングすることにより凹部を形成し、この凹部部分にｎ型電導体23を形成してもよい。【００５８】
この場合、ｎ型電導体23の形成後に適宜の平坦化処理を行って、上面を平坦化している。【００５９】
このようにｎ型電導体23を埋め込み状に設けることによって、太陽電池素子の上面には余計な突出物が存在することがなく、ｐｎ接合部分に微粒子状としたLuFe2O4からなる電気伝導度変化体24を配設しやすくすることができる。【００６０】
また、電気伝導度変化体24の配設後に、ｐ型電導体22及びｎ型電導体23の上面に無反射コーティング膜を形成しやすくすることができる。【００６１】
〔第３実施形態〕
第３実施形態の太陽電池素子は、図８に示すように、支持基体となる絶縁基盤30と、この絶縁基盤30の上面に設けたｐ型電導体31及びｎ型電導体32と、ｐ型電導体31とｎ型電導体32とが近接したｐｎ接合界面部分に配設した電気伝導度変化体33とで構成している。図示しないが、ｐ型電導体31及びｎ型電導体32にはそれぞれ所定位置に電極を接続している。【００６２】
第３実施形態の太陽電池素子では、ｐ型電導体31及びｎ型電導体32は、それぞれ薄膜状としており、特に、平面視櫛歯形状としている。【００６３】
すなわち、本実施形態のｐ型電導体31は、直線状の第１基部31aと、この第１基部31aからｎ型電導体32に向けて突出させた複数の第１歯部31bとで構成し、本実施形態のｎ型電導体32は、直線状の第２基部32aと、この第２基部32aからｐ型電導体31に向けて突出させた複数の第２歯部32bとで構成しており、第１歯部31b及び第２歯部32bの突出方向と直交する方向に沿って第１歯部31bと第２歯部32bを交互に配置している。【００６４】
図８では、説明の便宜上、第１歯部31bと第２歯部32bの間に隙間があるように描いているが、第１歯部31bと第２歯部32bは互いに接していたり、あるいは重なり合っていたりして、ｐｎ接合が形成されている。【００６５】
ｐ型電導体31及びｎ型電導体32をそれぞれ櫛歯状とすることにより、ｐｎ接合領域を大きくすることができ、ｐｎ接合領域部分に配設した電気伝導度変化体33によって、ｐｎ接合部分で生成された電子または正孔の移動性を向上させ、効果的に起電力を生じさせることができる。【００６６】
なお、電気伝導度変化体33はLuFe2O4に限定するものではなく、Ｒを、In,Sc,Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Ti,Ca,Sr,Ce,Sn,Hfから選ばれる少なくとも１種類の元素、Ma及びMbを、Ti,Mn,Fe,Co,Cu,Ga,Zn,Al,Mg,Cdから重複を許して選ばれる少なくとも１種類の元素、ｎを１以上の整数、ｍを０以上の整数、δを０以上0.2以下の実数として、(RMbO3-δ)n(MaO)mとして表される層状三角格子構造を有する化合物、またはその化合物のＲの一部を正二価以下の元素により置換した化合物を用いることができる。【００６７】
図８に示す第３実施形態の太陽電池素子は、以下のようにして形成している。【００６８】
まず、所定形状とした絶縁基盤30の上面にｐ型電導体31及びｎ型電導体32をそれぞれ所定の櫛歯状に形成している。本実施形態では、ｐ型電導体31及びｎ型電導体32はそれぞれシリコン半導体としている。【００６９】
ここで、ｐ型電導体31及びｎ型電導体32をＣＶＤ法やスパッタ法などで形成する場合には、はじめにｐ型電導体31またはｎ型電導体32の形成領域を開口したマスクを絶縁基盤30の上面に設け、ｐ型電導体31またはｎ型電導体32をＣＶＤ法やスパッタ法などで形成し、マスクを除去することにより、所定の櫛歯状のｐ型電導体31またはｎ型電導体32を形成できる。【００７０】
なお、ｐ型電導体31を有機半導体で形成する場合には、スクリーン印刷による塗布によってｐ型電導体31を形成してもよい。【００７１】
ｐ型電導体31及びｎ型電導体32の形成後、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＭＢＥ法、あるいはエアロゾルデポジション法などによって微粒子状としたLuFe2O4からなる電気伝導度変化体33を絶縁基盤30の上面に配設している。【００７２】
このように、ｐ型電導体22及びｎ型電導体23の形成後に電気伝導度変化体33を配設することにより、ｐ型電導体22やｎ型電導体23の形成時の高温環境に電気伝導度変化体33が晒されることがなく、高温環境によって電気伝導度変化体33が劣化することを防止できる。【００７３】
電気伝導度変化体33の配設後、ｐ型電導体31とｎ型電導体32にそれぞれ接続した電極を形成し、無反射コーティング膜（図示せず）で上面を被覆している。【００７４】
上述した実施形態では、いずれもｎ型電導体とは別に電気伝導度変化体を設けているが、電気伝導度変化体であるLuFe2O4でｎ型電導体を構成することもできる。【００７５】
この場合、電気伝導度変化体であるLuFe2O4で構成したｎ型電導体とは別に、電気伝導度変化体を設ける必要はない。【００７６】
特に、層状に形成したLuFe2O4に有機半導体を積層させて形成した積層構造においては、例えば、有機半導体をC60フラーレンで構成した有機半導体とした場合、図９の電流電圧計測結果のグラフに示すように整流特性を示し、ｐｎ接合が形成されていることが確認されている。【００７７】
有機半導体は、C60フラーレンで構成する場合に限定するものではなく、ピセンを用いた場合でも同様にｐｎ接合が形成されていることが確認されており、有機半導体を用いることによりｐ型電導体の透光性を向上させることができ、光電変換効率を向上させることができる。【００７８】
また、ｎ型電導体を電気伝導度変化体で構成する場合には、別途、電気伝導度変化体を設ける必要がなく、製造コストを低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によれば、光電変換効率を向上させた光電変換素子を提供できる。
【図１】
2010038787.tif 000003
【図２】
2010038787.tif 000004
【図３】
2010038787.tif 000005
【図４】
2010038787.tif 000006
【図５】
2010038787.tif 000007
【図６】
2010038787.tif 000008
【図７】
2010038787.tif 000009
【図８】
2010038787.tif 000010
【図９】
2010038787.tif 000011
【国際調査報告】
2010038787.tif 000012
2010038787.tif 000013
2010038787.tif 000014
2010038787.tif 000015