(57)【要約】【課題】製造コストを抑制し、かつ、十分な集光を実現できる集光装置を提供することを目的の一とする。または、上述の集光装置を用いた光電変換装置を提供することを目的の一とする。【解決手段】光を透過する材料でなる基体と、基体に接する波長変換層と、を有し、波長変換層は、略球形の蛍光体と、蛍光体を覆う被覆体と、蛍光体および被覆体とでなる粒子が分散される分散材と、を含み、被覆体は、蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、蛍光体の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなり、分散材は、蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、基体の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなり、蛍光体から発せられる光を、基体の側面から取り出す集光装置である。【選択図】図１
2011216532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する材料でなる基体と、
前記基体に接する波長変換層と、を有し、
前記波長変換層は、略球形の蛍光体および該蛍光体を覆う被覆体とでなる粒子と、前記粒子が分散される分散材と、を含み、
前記被覆体は、前記蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、前記蛍光体の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなり、
前記分散材は、前記蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、前記基体の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなり、
前記蛍光体から発せられる光を、前記基体の側面から取り出す集光装置。
【請求項２】
前記基体の厚さは、前記波長変換層の厚さの５倍以上である、請求項１に記載の集光装置。
【請求項３】
前記被覆体の厚さｔは、前記蛍光体の半径ｒとの関係において、
ｔ≧０．１４ｒ
を満たす、請求項１または請求項２に記載の集光装置。
【請求項４】
前記基体の側面に光電変換部を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の集光装置を用いた光電変換装置。
【請求項５】
前記基体の側面および底面に光電変換部を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の集光装置を用いた光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される発明は、蛍光材料を用いた集光装置に関する。また、集光装置を用いた光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球環境問題に対処するため、太陽電池に代表される光電変換装置の市場が拡大している。既に、光電変換効率の高い単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを用いたバルク型光電変換装置が実用化されている。
【０００３】
単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを用いる光電変換装置は、大型のシリコンインゴットから切り出されて作製される。しかし、大型のシリコンインゴットは、作製するのに多くの時間を要し、その生産性が低いという問題がある。このため、供給量が市場の拡大に対応できずに供給不足の状態となっており、その価格も高止まりの様子を見せている。
【０００４】
上述のように光電変換装置の原材料不足が顕在化しているなかで、集光装置を用いて単位面積あたりの光電変換効率を向上させ、原材料の使用量を低減しようという新たな試みがなされている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
非特許文献１に開示されるような集光装置を用いることで、十分な光を光電変換装置に入射させることができるため、単位面積あたりの光電変換効率を向上させることが可能である。そして、これにより、光電変換装置の作製に必要とされる原材料の使用量が低減される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．  Ｃｕｒｒｉｅ，  Ｊｏｎａｔｈａｎ  Ｋ．  Ｍａｐｅｌ，  Ｔｉｍｏｔｈｙ  Ｄ．  Ｈｅｉｄｅｌ，  Ｓｈａｌｏｍ  Ｇｏｆｆｒｉ，  Ｍａｒｃ  Ａ．  Ｂａｌｄｏ、「Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ」、ＳＣＩＥＮＣＥ、２００８、Ｖｏｌ．３２１、ｐ．２２６−２２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、非特許文献１に開示される集光装置では、屈折率の高い蛍光層を使用しており、それに合わせるかたちで、高屈折率ガラスでなる基体を使用している。通常の屈折率のガラスを基体として用いる場合には、蛍光層と基体との界面において全反射が生じてしまい、光の取り出し効率が低下するためである。
【０００８】
ところで、高屈折率ガラスは通常のガラスと比較して高価であり、これを用いて集光装置を作製する場合にはかえって製造コストが増大してしまうという問題が生じ得る。
【０００９】
上述の問題に鑑み、開示する発明は、製造コストを抑制し、かつ、十分な集光を実現できる集光装置を提供することを目的の一とする。または、上述の集光装置を用いた光電変換装置を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
開示する発明の一態様は、粒状（略球形）の蛍光体と、蛍光体を覆う被覆体と、蛍光体および被覆体とでなる粒子（略球形の粒子）が分散される分散材と、を用いた集光装置、または、当該集光装置を用いた光電変換装置である。
【００１１】
より詳細には、例えば、次のような構成を採用することができる。
【００１２】
開示する発明の一態様は、光を透過する材料でなる基体と、基体に接する波長変換層と、を有し、波長変換層は、略球形の蛍光体および蛍光体を覆う被覆体とでなる粒子と、粒子が分散される分散材と、を含み、被覆体は、蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、蛍光体の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなり、分散材は、蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、基体の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなり、蛍光体から発せられる光を、基体の側面（波長変換層の側面を含む）から取り出す集光装置である。
【００１３】
上記において、基体の厚さは、波長変換層の厚さの５倍以上とするのが好適である。また、被覆体の厚さｔは、蛍光体の半径ｒとの関係において、ｔ≧０．１４ｒを満たすのが好適である。
【００１４】
また、開示する発明の別の一態様は、基体の側面（波長変換層の側面を含む）に光電変換部を有する、上記の集光装置を用いた光電変換装置である。また、開示する発明の別の一態様は、基体の側面（波長変換層の側面を含む）および基体の下面に光電変換部を有する、上記の集光装置を用いた光電変換装置である。
【００１５】
なお、上記において、「同等の屈折率」とは、発明の技術的効果を得ることができる範囲の屈折率を含む趣旨である。より具体的には、例えば、「同等の屈折率」には少なくとも±５％の範囲の屈折率が含まれるものとする。また、蛍光体の半径ｒとは、蛍光体が球形である場合にはその半径をいうものとし、蛍光体が厳密な球形でない場合には、蛍光体の最大幅の二分の一をいうものとする。また、被覆体の厚さｔとは、蛍光体および蛍光体を覆う被覆体とでなる粒子の半径Ｒと、蛍光体１０４の半径ｒとの差をいうものとする。なお、粒子の半径Ｒの定義については、蛍光体の半径ｒの場合と同様である。
【発明の効果】
【００１６】
開示する発明の一態様によって、製造コストを抑制し、かつ、十分な集光を実現できる集光装置が提供される。または、上述の集光装置を用いた光電変換装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】集光装置について説明するための断面模式図
【図２】集光装置の断面図および斜視図
【図３】集光装置による集光の様子を示す断面図
【図４】光電変換装置の断面図および斜視図
【図５】光電変換装置の断面図および斜視図
【図６】光電変換装置の構成、および集光の様子を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
発明の実施の形態について図面を用いて以下に説明する。ただし、開示される発明は以下の説明に限定されず、その発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなく、その形態および詳細をさまざまに変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、開示される発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１９】
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表さない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
【００２０】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、開示する発明に係る集光装置の一例について、図１乃至図３を用いて説明する。
【００２２】
〈集光装置の構成〉
図１（Ａ）には、開示する発明の一態様に係る集光装置の断面模式図を示す。当該集光装置は、光を透過する材料でなる基体１００と、基体１００に接する（ここでは基体１００上に接する）波長変換層１０２と、を有する。また、波長変換層１０２は、略球形の蛍光体１０４および蛍光体１０４を覆う被覆体１０６とでなる粒子と、当該粒子が分散される分散材１０８と、を有する。なお、図１は開示する発明の特徴を示す模式図であるため、各構成要素の大きさは実際とは異なる場合がある。
【００２３】
基体１００は、蛍光体１０４の吸収波長や発光波長の光に対して透過性を有する材料でなる。このような材料を用いることで、集光の効率を向上させることができるためである。具体的な材料について特に限定する必要はないが、低コスト化の観点からは、安価な材料を用いた基体を適用するのが望ましい。可視域の光を吸収し、または、発光する蛍光体１０４を用いる場合には、例えば、ガラス、石英、プラスチックなどの材料でなる基体１００を適用するのが好適である。
【００２４】
なお、基体１００の厚さは、波長変換層１０２の厚さの５倍以上とするのが好適である。このような厚さの基体１００を用いることで、集光効率を十分に高めることができるからである。また、基体１００の形状は、四角形（四角柱）に限られない。例えば、円形（円柱）、多角形（多角柱）など、様々な形状の基体を用いうる。
【００２５】
なお、基体１００は、波長変換層１０２を挟む態様で用いても良い（図１（Ｂ）参照）。この場合には、二つの基体１００が使用されることになる。また、中空領域を備える基体１１０を使用して、波長変換層１０２を、当該中空領域に設ける構成とすることも可能である（図１（Ｃ）参照）。
【００２６】
蛍光体１０４は、対象とする光を吸収することができる材料を用いて形成することが望ましい。また、略球形の形状に加工されたものを用いることが望ましい。略球形の形状とすることで、蛍光体１０４からの光の取り出し効率を向上させることができるためである。ここで、略球形とは、厳密に球形であることを要しない。光の取り出し効率の観点からは、少なくとも角を有しない形状であればよい。
【００２７】
また、蛍光体１０４は、その直径ｄ（＝２ｒ）が０．１μｍ乃至１０００μｍ程度のものを用いることが望ましい。また、蛍光体１０４は、蛍光を呈する有機材料や無機材料などを用いて製造することができる。有機材料を用いて蛍光体１０４を製造する場合、例えば、Ａｌｑ３などのホスト材料に、ＤＣＪＴＢなどの蛍光ドーパントを少量混合した材料を用いると良い。また、蛍光体１０４は、全体が蛍光色素（蛍光を呈する有機材料や無機材料）で成るものであっても良いし、蛍光色素を一部に含むものであっても良い。
【００２８】
このような略球形の蛍光体１０４は、流動層造粒や、溶融造粒などの方法によって製造することが可能である。
【００２９】
また、略球形に加工したポリマーの中に蛍光色素を分散させることで、蛍光体１０４を形成しても良い。このポリマー微小球は、乳化重合や懸濁重合によって形成することができる。そして、当該重合の際に、重合材料に蛍光色素を混合させることで、蛍光色素が分散したポリマー微小球を形成することができる。
【００３０】
なお、蛍光体１０４は、複数種類の有機材料や無機材料を組み合わせた材料を用いて製造しても良い。また、波長変換層１０２に含まれる蛍光体１０４は一種類であることに限られない。例えば、異なる種類の波長の光を吸収し、発光することができる複数種類の蛍光体１０４を用意して、これらを含む粒子を混合して用いても良い。
【００３１】
被覆体１０６は、蛍光体１０４の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、蛍光体１０４の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなる。蛍光体１０４への入射光量を十分に確保すると共に、蛍光体１０４からの光の取り出し効率を向上させるためである。ここで、「同等の屈折率」とは、発明の技術的効果を得ることができる範囲の屈折率を含む趣旨である。より具体的には、例えば、「同等の屈折率」には少なくとも±５％の範囲の屈折率が含まれるものとする。
【００３２】
被覆体１０６は、上記方法により蛍光体１０４を形成した後、ポリマー微小球の形成方法と同様の方法（乳化重合や懸濁重合）を適用することで形成することができる。もちろん、作製方法をこれに限定する必要はない。
【００３３】
なお、被覆体１０６の厚さｔが大きくなるほど、蛍光体１０４の表面近傍から放射する光が全反射されにくくなる。よって、被覆体１０６の厚さｔは大きい方が良い。例えば、屈折率１．７の蛍光体１０４と屈折率１．５の分散材１０８を用いる場合には、ｔ≧０．１４ｒを満たすものであるのが望ましい。このような条件の被覆体１０６を用いることで、光の取り出し効率を十分に高めることができるためである。ここで、蛍光体１０４の半径ｒとは、蛍光体１０４が球形である場合にはその半径をいうものとし、蛍光体１０４が球形でない場合には、蛍光体１０４の最大幅の二分の一をいうものとする。また、被覆体１０６の厚さｔとは、蛍光体１０４および蛍光体１０４を覆う被覆体１０６とでなる粒子の半径Ｒと、蛍光体１０４の半径ｒとの差をいうものとする。なお、粒子の半径Ｒの定義については、蛍光体１０４の場合と同様である。
【００３４】
分散材１０８は、蛍光体の吸収波長および発光波長の光を透過し、かつ、基体１００の屈折率と同等の屈折率を有する材料でなる。「同等の屈折率」の定義は、被覆体の場合と同様である。分散材１０８としては、例えば、アクリルやエポキシなどの有機材料を用いることができる。また、基体として中空領域を備えるものを使用するのであれば、有機溶媒などを用いても良い。
【００３５】
なお、蛍光体１０４または被覆体１０６の屈折率ｎ０と、分散材１０８の屈折率ｎ１とは、ｎ０≧ｎ１を満たす関係にあることが望ましい。このような関係を満たすことで、蛍光体１０４を含む粒子の表面での光の反射を抑制し、蛍光体１０４への入射光量を十分に確保することができるようになるためである。
【００３６】
〈集光装置の機能〉
次に、上記集光装置の機能について説明する。図１（Ｄ）は、集光装置によって集光が行われる様子を示す断面図である。なお、上記集光装置において、波長変換層を構成する分散材の屈折率はｎ１、基体の屈折率はｎ２とする。
【００３７】
上記集光装置に光１２０が入射すると、当該光１２０は、分散材１０８を通じて、蛍光体１０４および蛍光体１０４を覆う被覆体１０６とでなる粒子に入射する（図１（Ｄ）参照）。光１２０が蛍光体１０４の吸収波長の光である場合、光１２０は蛍光体１０４に吸収されて、光１２０とは異なる波長（通常は、光１２０より長波長）の光１３０を発する。そして、蛍光体１０４から発せられた光１３０は、基体１００の側面から射出されることになる。つまり、開示する発明の一態様は、フォトルミネッセンスを利用して、蛍光体１０４から発せられる光１３０を、側面から取り出す集光装置ということができる。
【００３８】
蛍光体１０４および蛍光体１０４を覆う被覆体１０６でなる粒子は、略球形（少なくとも角を有しない形状）であるため、粒子と分散材１０８との界面で反射される光１３０はごく僅かである。これにより、光の取り出し効率を十分に高めることが可能である。
【００３９】
ここで、基体１００の屈折率ｎ２と分散材１０８の屈折率ｎ１の関係について考察するに、基体１００の屈折率ｎ２と比較して分散材１０８の屈折率ｎ１が大きい条件では、基体１００と分散材１０８の界面において全反射が生じ、光の取り出し効率が低下するおそれがある（図１（Ｅ）参照）。一方、開示する発明では、基体１００の屈折率ｎ２と分散材１０８の屈折率ｎ１は同程度となっているため、基体１００と分散材１０８の界面における全反射を防止し、光の取り出し効率を十分に高めることが可能である（図１（Ｄ）参照）。基体１００と分散材１０８の界面における全反射を防止するためには、基体１００の屈折率ｎ２より、分散材１０８の屈折率ｎ１が小さくなる条件を適用しても良い。
【００４０】
〈構成例〉
図２には、開示する発明に係る集光装置の具体的な構成例を示す。図２（Ａ）は、集光装置の断面図であり、図２（Ｂ）は、集光装置の斜視図である。図２に示す集光装置は、基体１００上に波長変換層１０２が設けられた構成となっている。基体１００および波長変換層１０２は、〈集光装置の構成〉で示したものと同様である。
【００４１】
図３には、図２の集光装置による集光の様子を示す。図３（Ａ）は、集光の第１例であり、図３（Ｂ）は、集光の第２例である。図３（Ａ）は、集光装置に波長Ａ１の光が入射し、波長Ａ２の光が取り出される様子を示している。図３（Ｂ）は、集光装置に波長Ａ１の光および波長Ｂ１の光が入射し、波長Ｂ１の光と波長Ａ２の光が取り出される様子を示している。
【００４２】
図３（Ａ）では、蛍光体１０４の吸収波長である波長Ａ１の光のみが集光装置に入射しているため、集光装置からは、蛍光体１０４の発光波長である波長Ａ２の光のみが取り出される。なお、基体１００の底面側からも波長Ａ２の光が取り出されることがあるが、このような光の量は、側面側から取り出される光の量と比較してわずかである。また、このような光を有効に利用するために、基体１００の底面側には反射材などを設けても良い。
【００４３】
図３（Ｂ）では、蛍光体１０４の吸収波長である波長Ａ１の光に加え、波長Ｂ１の光が集光装置に入射している。このため、集光装置からは、蛍光体１０４の発光波長である波長Ａ２の光に加え、波長Ｂ１の光が取り出される。
【００４４】
このように、開示する発明の一態様は、蛍光体１０４に応じた所望の波長の光のみを集光することができるため、それ以外の波長の光を他の用途に用いることが可能である。例えば、異なる種類の蛍光体１０４を用い、集光波長に最適化した光電変換部を集光装置の側面に設けた複数種類の光電変換装置を積層することにより、様々な波長の光を効果的に集光し、光電変換装置の光電変換効率を向上させることが可能である。なお、開示する発明の一態様はこれに限定されず、異なる種類の蛍光体を用いた異なる種類の粒子を一の集光装置の波長変換層１０２に用いて、波長依存性を失わせても良い。
【００４５】
本実施の形態に示すように、開示する発明では、高屈折率ガラスでなる基体などの高価な材料を用いることなく、波長変換層の構成などを工夫することで取り出し効率の良い集光装置を実現している。つまり、開示する発明の一態様によって、製造コストを抑制し、かつ、十分な集光を実現できる集光装置を提供することができる。
【００４６】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【００４７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、開示する発明に係る集光装置を用いた光電変換装置の例について、図４乃至図６を用いて説明する。
【００４８】
〈構成例１〉
図４には、開示する発明に係る光電変換装置の構成の一例を示す。図４（Ａ）は、光電変換装置の断面図であり、図４（Ｂ）は、光電変換装置の斜視図である。図４に示す光電変換装置は、先の実施の形態において説明した集光装置を含む。すなわち、基体１００と、基体１００上の波長変換層１０２を含む。また、基体１００を含む集光装置の側面には光電変換部１５０を有する。集光装置（つまり、基体１００および波長変換層１０２）の構成については、先の実施の形態を参酌できる。
【００４９】
光電変換部１５０は、集光装置からの光を電気に変換する機能を有する。光電変換部１５０は、当該機能（光電変換機能）を有するものであれば、特に限定する必要はない。また、その構造に関しても、特に限定する必要はない。例えば、光電変換部１５０は、集光装置と一体に形成されたものとしても良いし、集光装置とは別に形成されたものであっても良い。集光装置とは別に形成された光電変換部１５０を用いる場合には、例えば、集光装置の側面に、接着剤などを用いて光電変換部１５０を取り付けることが可能である。この場合、接着剤は、集光波長の光を減衰させないものであることが望ましい。
【００５０】
光電変換部１５０の構造の一例としては、基体１００側から第１の電極と、ユニットセルと、第２の電極とが積層されたものを挙げることができる。この場合、ユニットセルには第１の電極側から光が入射することになる。ユニットセルは、少なくとも第１の導電型を示す半導体層と、第２の導電型を示す半導体層を含む。また、真性の半導体層を含む場合がある。本実施の形態においては、ユニットセルが、第１の電極側から、第１の導電型を示す半導体層と、真性の半導体層と、第２の導電型を示す半導体層との積層構造を有する場合について説明するが、光電変換部１５０の構造をこれに限定する必要がないのは上述の通りである。なお、光電変換部１５０において、ユニットセルは複数設けても良い。
【００５１】
＜第１の電極＞
第１の電極としては、代表的には、光透過性を有する導電性材料を用いた電極が採用される。光透過性を有する導電性材料には、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系の酸化物（金属酸化物）などがある。特に、酸化インジウム、酸化インジウム・スズ合金（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム・酸化亜鉛合金などを用いるのが好適である。他に、Ｚｎ−Ｏ−Ａｌ−Ｎ系の材料を用いても良い。また、無機材料に限らず、有機材料を用いても良い。有機材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、これらの誘導体、などを含む材料（導電性高分子材料）を用いることができる。
【００５２】
なお、第１の電極の表面には、テクスチャ構造などが形成されていても良い。また、第１の電極に接するように、低抵抗な導電性材料からなる補助電極が形成されていてもよい。
【００５３】
＜第１の導電型を示す半導体層、第２の導電型を示す半導体層＞
第１の導電型を示す半導体層および第２の導電型を示す半導体層としては、代表的には、導電型を付与する不純物元素が添加された半導体材料を含む半導体層が採用される。半導体材料としては、生産性や価格などの点でシリコンを用いるのが好適である。半導体材料としてシリコンを用いる場合、導電型を付与する不純物元素としては、ｎ型を付与するリン、ヒ素、ｐ型を付与するホウ素、アルミニウム等が採用されうる。本実施の形態では、半導体材料としてシリコンを用い、第１の導電型としてｐ型を、第２の導電型としてｎ型を適用する場合について示す。もちろん、開示する発明の一態様にかかる光電変換装置の構成はこれに限定されない。第１の導電型としてｎ型を、第２の導電型としてｐ型を適用することも可能である。
【００５４】
第１の導電型を示す半導体層および第２の導電型を示す半導体層に用いることができる半導体材料としては、他にも、炭化シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、リン化インジウム、セレン化亜鉛、窒化ガリウム、シリコンゲルマニウムなどがある。また、有機材料を含む半導体材料や、金属酸化物を含む半導体材料などを用いることも可能である。当該材料は、真性の半導体層との関係において適宜選択することができる。
【００５５】
第１の導電型を示す半導体層および第２の導電型を示す半導体層の結晶性は特に限定されない。非晶質、微結晶、多結晶、単結晶などのいずれの結晶性の半導体を採用しても良い。ただし、半導体層の吸収スペクトルは、結晶性に応じて大幅に変化する場合も多く、この点については留意が必要である。
【００５６】
なお、第１の導電型を示す半導体層および第２の導電型を示す半導体層の表面には、第１の電極の表面と同様、テクスチャ構造などが形成されていても良い。
【００５７】
＜真性の半導体層＞
真性の半導体層としては、第１の導電型を示す半導体層および第２の導電型を示す半導体層と同様の半導体材料を用いた半導体層が適用される。すなわち、半導体材料として、シリコン、炭化シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、リン化インジウム、セレン化亜鉛、窒化ガリウム、シリコンゲルマニウムなどが用いられる。他に、有機材料を含む半導体材料や、金属酸化物半導体材料などを用いることも可能である。
【００５８】
また、真性の半導体層の結晶性は特に限定されない。非晶質、微結晶、多結晶、単結晶などのいずれの結晶性の半導体を採用しても良い。
【００５９】
なお、真性の半導体層の表面には、第１の電極の表面と同様、テクスチャ構造などが形成されていても良い。
【００６０】
＜第２の電極＞
第２の電極としては、代表的には、アルミニウム、白金、金、銀、銅、チタン、タンタル、タングステンなどの金属材料を用いた電極が採用される。特に、アルミニウム、銀、チタン、タンタルなどの光を反射しやすい材料を用いる場合、上記真性の半導体層などにおいて吸収しきれなかった光を再度、真性の半導体層などに入射させることができ、光電変換効率を向上させることが可能であるため好適である。
【００６１】
なお、第２の電極は、第１の電極のように、光透過性を有する導電性材料を用いた電極としても良い。
【００６２】
また、第２の電極の表面には、テクスチャ構造などが形成されていても良い。また、第２の電極に接するように、低抵抗な導電材料からなる補助電極を形成しても良い。
【００６３】
〈構成例２〉
図５には、開示する発明に係る光電変換装置の構成の別の一例を示す。図５（Ａ）は、光電変換装置の断面図であり、図５（Ｂ）は、光電変換装置の斜視図である。図５に示す光電変換装置は、図４に示す光電変換装置の変形例である。すなわち、基体１００と、基体１００上の波長変換層１０２と、を含む集光装置と、基体１００を含む集光装置側面の光電変換部１５０を有する。また、基体１００底面には、光電変換部１５２を有する。
【００６４】
基体１００、波長変換層１０２、光電変換部１５０の構成は、上述の構成例と同様である。また、光電変換部１５２の構成は、基本的に光電変換部１５０の構成と同様である。ただし、光電変換部１５２は、光電変換部１５０とは異なる波長感度を有する構成としても良い。基体１００の底面からは、基体１００の側面とは異なる波長の光が取り出される可能性があるため、その波長に最適化することで、光電変換効率を高めることができる。
【００６５】
〈構成例３〉
図６には、開示する発明に係る光電変換装置の構成の別の一例を示す。また、集光の様子を矢印によって示す。図６に示す光電変換装置は、図４に示す光電変換装置と、図５に示す光電変換装置とを組み合わせた構成となっている。つまり、基体１００、基体１００上の波長変換層１０２、これらの側面の光電変換部１５０、を有する第１の光電変換装置と、基体２００、基体２００上の波長変換層２０２、これらの側面の光電変換部２５０、基体２００底面の光電変換部２５２、を有する第２の光電変換装置が組み合わせられている。このような構成を採用することで、図４に示す光電変換装置や、図５に示す光電変換装置を単独で用いる場合と比較して、光電変換効率をさらに高めることができる。
【００６６】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１００    基体
１０２    波長変換層
１０４    蛍光体
１０６    被覆体
１０８    分散材
１１０    基体
１２０    光
１３０    光
１５０    光電変換部
１５２    光電変換部
２００    基体
２０２    波長変換層
２５０    光電変換部
２５２    光電変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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