"光電池を備える装置であって、前記光電池が、第1の希土類硫化物を含むp型薄膜と、第2の希土類硫化物を含むn型薄膜であって、前記p型薄膜と前記n型薄膜との間にpn接合が形成されているn型薄膜と、基板と、少なくとも部分的に透明な層とを備え、前記基板と前記少なくとも部分的に透明な層との間に前記p型薄膜および前記n型薄膜が堆積されている装置。前記第1および第2の希土類硫化物のそれぞれが、第1の希土類セスキ硫化物RE2S3または多硫化物RE3S4の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の装置。前記第1の希土類硫化物がサマリウムを含む、請求項1または2に記載の装置。前記第2の希土類硫化物が、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムの少なくとも1つを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。前記p型薄膜が、カルシウム、バリウムまたはユーロピウムの少なくとも1つがドープされた硫化サマリウムを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。前記n型薄膜が、セリウムIVがドープされた硫化ランタンを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。前記光電池が、前記基板上に形成された成長層を備え、前記p型またはn型薄膜の一方が、前記成長層上に形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。前記成長層が、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンの少なくとも1つを含む、請求項7に記載の装置。前記基板が導電性材料を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。前記n型薄膜が、前記p型薄膜よりも前記少なくとも部分的に透明な層に近い、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。前記p型薄膜が純粋相希土類硫化物を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。前記p型純粋相希土類硫化物が、実質的にSmSxx=1.3~1.5で構成される、請求項11に記載の装置。前記n型薄膜が純粋相希土類硫化物を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。前記n型純粋相希土類硫化物が、実質的にLaSxx=1.3~1.5で構成される、請求項13に記載の装置。基板と、前記基板上のp型半導体層とを備え、前記p型半導体層が、硫化サマリウムナノワイヤを備える装置。前記基板上に形成された成長層を備え、前記p型半導体層が前記成長層上に形成されている、請求項15に記載の装置。前記成長層が、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンの少なくとも1つを含む、請求項16に記載の装置。前記硫化サマリウムナノワイヤが、セスキ硫化サマリウムSm2S3ナノワイヤまたは多硫化サマリウムSm3S4ナノワイヤの少なくとも1つを含む、請求項15から17のいずれか一項に記載の装置。有機光電池を備える装置であって、前記有機光電池が、基板と、高分子膜と、硫化サマリウムを有するナノワイヤを備えるp型半導体層と、少なくとも部分的に透明な層とを備え、前記基板と前記少なくとも部分的に透明な層との間に前記高分子膜および前記p型半導体層が堆積されている装置。前記基板上に形成された成長層を備え、前記p型半導体層が前記成長層上に形成されている、請求項19に記載の装置。前記成長層が、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンの少なくとも1つを含む、請求項20に記載の装置。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムSm2S3または多硫化サマリウムSm3S4の少なくとも1つを含む、請求項19から21のいずれか一項に記載の装置。基板上に成長層を設けるステップと、前記基板および前記成長層を加熱するステップと、硫黄を加熱して硫黄蒸気を生成するステップと、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成するステップと、前記硫黄および前記ハロゲン化サマリウムから生成される硫化サマリウムの薄膜を、前記成長層上に形成するステップとを含む方法。ハロゲン化サマリウムを加熱するステップが、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムの少なくとも1つを加熱して、それぞれ塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気を生成するステップを含む、請求項23に記載の方法。基板上に成長層を設けるステップが、基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップを含む、請求項23または24に記載の方法。基板上に成長層を設けるステップが、導電性または半導電性である基板上に成長層を設けるステップを含む、請求項23から25のいずれか一項に記載の方法。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムの少なくとも1つを含む、請求項23から26のいずれか一項に記載の方法。硫黄を加熱するステップが、第1の温度の第1のチャンバ内で硫黄を加熱するステップを含み、ハロゲン化サマリウムを加熱するステップが、第2の温度の第2のチャンバ内でハロゲン化サマリウムを加熱するステップを含み、前記第2の温度が前記第1の温度よりも高い、請求項23から27いずれか一項に記載の方法。前記第1のチャンバの前記温度を制御して、前記硫化サマリウム薄膜の化学量論量および成長速度を制御するステップを含む、請求項28に記載の方法。上流加熱チャンバ内に前記硫黄を配置するステップと、下流加熱チャンバ内に前記基板および前記ハロゲン化サマリウムを配置するステップとを含み、前記下流加熱チャンバが、前記上流加熱チャンバの温度よりも高い温度を有する、請求項23から29のいずれか一項に記載の方法。基板上に成長層を設けるステップと、前記基板および前記成長層を加熱するステップと、硫黄を加熱して硫黄蒸気を生成するステップと、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成するステップと、前記硫黄および前記ハロゲン化サマリウムから生成される硫化サマリウムナノワイヤを備えるテクスチャ膜を、前記成長層上に形成するステップとを含む方法。基板上に成長層を設けるステップが、基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップを含む、請求項31に記載の方法。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムの少なくとも1つを含む、請求項31または32に記載の方法。ハロゲン化サマリウムを加熱するステップが、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムの少なくとも1つを加熱して、それぞれ塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気を生成するステップを含む、請求項31から33のいずれか一項に記載の方法。基板上に成長層を設けるステップと、前記基板および前記成長層を加熱するステップと、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成するステップと、硫化水素を提供するステップと、前記硫黄および前記ハロゲン化サマリウムから生成される硫化サマリウムの薄膜を、前記成長層上に形成するステップとを含む方法。基板上に成長層を設けるステップが、基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップを含む、請求項35に記載の方法。前記硫化水素の流量を制御して、前記硫化サマリウム薄膜の化学量論量および成長速度を制御するステップを含む、請求項35または36に記載の方法。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムの少なくとも1つを含む、請求項35から37のいずれか一項に記載の方法。ハロゲン化サマリウムを加熱するステップが、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムの少なくとも1つを加熱して、それぞれ塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気を生成するステップを含む、請求項35から38のいずれか一項に記載の方法。基板上に成長層を設けるステップと、前記基板および前記成長層を加熱するステップと、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成するステップと、硫化水素を提供するステップと、前記硫黄および前記ハロゲン化サマリウムから生成される硫化サマリウムナノワイヤを備えるテクスチャ膜を、前記成長層上に形成するステップとを含む方法。基板上に成長層を設けるステップが、基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップを含む、請求項40に記載の方法。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムの少なくとも1つを含む、請求項40または41に記載の方法。ハロゲン化サマリウムを加熱するステップが、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムの少なくとも1つを加熱して、それぞれ塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気を生成するステップを含む、請求項40から42のいずれか一項に記載の方法。光電池を作製する方法であって、基板上に成長層を設けるステップと、前記成長層上に硫化サマリウム薄膜を形成するステップと、前記硫化サマリウム薄膜上にn型薄膜を形成するステップであって、前記n型薄膜と前記硫化サマリウム薄膜との間にpn接合が形成されるステップと、前記n型薄膜上に少なくとも部分的に透明な層を設けるステップとを含む方法。基板上に成長層を設けるステップが、基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップを含む、請求項44に記載の方法。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムの少なくとも1つを含む、請求項44または45に記載の方法。n型薄膜を形成するステップが、n型希土類硫化物薄膜を形成するステップを含む、請求項44から46のいずれか一項に記載の方法。n型薄膜を形成するステップが、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムの少なくとも1つを含む希土類硫化物薄膜を形成するステップを含む、請求項47に記載の方法。有機光電池を作製する方法であって、基板上に成長層を設けるステップと、硫化サマリウムナノワイヤを備えるテクスチャ層を、前記成長層上に形成するステップと、前記テクスチャ層上に高分子層を形成するステップと、前記高分子層上に少なくとも部分的に透明な層を設けるステップとを含む方法。基板上に成長層を設けるステップが、基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップを含む、請求項49に記載の方法。前記硫化サマリウムが、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムの少なくとも1つを含む、請求項49または50に記載の方法。基板上に窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを設けるステップと、硫黄蒸気を提供するステップと、希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップと、前記窒化ジルコニウム層または前記窒化チタン層上に希土類硫化物薄膜を生成するステップであって、前記希土類硫化物が、前記硫黄蒸気と前記希土類ハロゲン化物蒸気との反応に基づき形成されるステップとを含む方法。希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップが、サマリウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムの少なくとも1つを含む希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップを含む、請求項52に記載の方法。前記希土類硫化物が、希土類セスキ硫化物または希土類多硫化物の少なくとも1つを含む、請求項52または53に記載の方法。希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップが、塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気の少なくとも1つを提供するステップを含む、請求項52から54のいずれか一項に記載の方法。炉によって加熱されるチャンバの異なる場所に第1の基板および第2の基板を提供するステップであって、前記チャンバは、前記第1の基板の局部温度が前記第2の基板の局部温度と異なるように温度勾配を有するステップと、硫黄蒸気を提供するステップと、希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップと、前記第1の基板上に希土類硫化物薄膜を堆積させるステップと、前記第2の基板上に希土類硫化物ナノワイヤを形成するステップとを含み、前記希土類硫化物が、前記硫黄蒸気と前記希土類ハロゲン化物蒸気との反応に基づき形成される方法。希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップが、サマリウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムの少なくとも1つを含む希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップを含む、請求項56に記載の方法。前記希土類硫化物が、希土類セスキ硫化物または希土類多硫化物の少なくとも1つを含む、請求項56または57に記載の方法。希土類ハロゲン化物蒸気を提供するステップが、塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気の少なくとも1つを提供するステップを含む、請求項56から58のいずれか一項に記載の方法。一般に、一態様において、光電池を備える装置が提供される。光電池は、第1の希土類硫化物を有するp型薄膜と、第2の希土類硫化物を有するn型薄膜とを備える。p型薄膜とn型薄膜との間にpn接合が形成される。この光電池は、基板と、少なくとも部分的に透明な層とを備える。p型およびn型薄膜は、基板と少なくとも部分的に透明な層との間に堆積されている。この装置の実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。第1および第2の希土類硫化物のそれぞれは、希土類セスキ硫化物RE2S3または希土類多硫化物RE3S4を含むことができる。第1の希土類硫化物はサマリウムを含むことができ、第2の希土類硫化物は、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムを含むことができる。p型薄膜は、カルシウム、バリウムまたはユーロピウムをドープした硫化サマリウムを含むことができる。n型薄膜は、セリウムIVをドープした硫化ランタンを含むことができる。基板上に成長層を形成することができ、成長層上にp型またはn型薄膜を形成することができる。成長層は、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンを含むことができる。基板は、導電性または半導電性材料たとえば、シリコンで作製することができる。n型薄膜は、p型薄膜よりも、部分的に透明な層に近く配置することができる。p型薄膜は、純粋相phase-pure希土類硫化物を含むことができる。p型純粋相希土類硫化物は、セスキ硫化サマリウムSm2S3および/または多硫化サマリウムSm3S4を含むことができ、一硫化サマリウムSmSをほとんどまたは全く含んでいない。n型薄膜は、純粋相希土類硫化物を含むことができる。n型純粋相希土類硫化物は、セスキ硫化ランタンLa2S3および/または多硫化ランタンLa3S4を含むことができ、一硫化ランタンLaSをほとんどまたは全く含んでいない。一般に、別の態様において、装置は、基板と、基板上のp型半導体層とを備える。p型半導体層は、硫化サマリウムナノワイヤを備えることができる。この装置の実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。基板上に成長層を形成することができ、成長層上にp型半導体層を形成することができる。成長層は、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンを含むことができる。硫化サマリウムナノワイヤは、セスキ硫化サマリウムSm2S3ナノワイヤまたは多硫化サマリウムSm3S4ナノワイヤを備えることができる。一般に、別の態様において、有機光電池を備える装置が提供され、この有機光電池は、基板と、高分子膜と、p型半導体層と、少なくとも部分的に透明な層とを有する。p型半導体層は、硫化サマリウムを有するナノワイヤを備える。高分子膜およびp型半導体層は、基板と少なくとも部分的に透明な層との間に堆積されている。この装置の実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。基板上に成長層を形成することができ、成長層上にp型半導体層を形成することができる。成長層は、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンを含むことができる。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムSm2S3または多硫化サマリウムSm3S4を含むことができる。一般に、別の態様において、方法は、基板上に成長層を設けること、基板および成長層を加熱すること、硫黄を加熱して硫黄蒸気を生成すること、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成すること、硫黄およびハロゲン化サマリウムから生成される硫化サマリウムの薄膜を、成長層上に形成することを含む。この方法の実施形態が、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。ハロゲン化サマリウムは、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムを含むことができる。成長層は、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層であってよい。基板は、導電性であっても、または半導電性であってもよい。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムを含むことができる。硫黄は第1の温度の第1のチャンバ内で加熱することができ、ハロゲン化サマリウムは第2の温度の第2のチャンバ内で加熱することができ、第2の温度は第1の温度よりも高い。第1のチャンバ内の温度を制御して、硫化サマリウム薄膜の化学量論量および成長速度を制御する。硫黄は上流加熱チャンバ内に配置することができ、基板およびハロゲン化サマリウムは下流加熱チャンバ内に配置することができ、下流加熱チャンバは、上流加熱チャンバの温度よりも高い温度を有する。一般に、別の態様において、方法が、基板上に成長層を設けること、基板および成長層を加熱すること、硫黄を加熱して硫黄蒸気を生成すること、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成すること、硫化サマリウムナノワイヤを有するテクスチャtextured膜を、成長層上に形成することを含む。硫化サマリウムナノワイヤは、硫黄およびハロゲン化サマリウムから生成される。この方法の実施形態が、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。成長層は窒化ジルコニウム層または窒化チタン層であってよい。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムを含むことができる。ハロゲン化サマリウムは、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムを含むことができる。一般に、別の態様において、方法が、基板上に成長層を設けること、基板および成長層を加熱すること、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成すること、硫化水素を提供すること、硫黄およびハロゲン化サマリウムから生成される硫化サマリウムの薄膜を、成長層上に形成することを含む。この装置の実施形態が、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。成長層は、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層を含むことができる。硫化水素の流量を制御して、硫化サマリウム薄膜の化学量論量および成長速度を制御することができる。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムを含むことができる。ハロゲン化サマリウムは、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムを含むことができる。一般に、別の態様において、方法が、基板上に成長層を設けること、基板および成長層を加熱すること、ハロゲン化サマリウムを加熱してハロゲン化サマリウム蒸気を生成すること、硫化水素を提供すること、硫化サマリウムナノワイヤを有するテクスチャ膜を、成長層上に形成することを含む。硫化サマリウムナノワイヤは、硫黄およびハロゲン化サマリウムから生成される。この方法の実施形態が、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。成長層は、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層であってよい。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムを含むことができる。ハロゲン化サマリウムは、塩化サマリウム、ヨウ化サマリウムまたは臭化サマリウムを含むことができる。一般に、別の態様において、光電池を作製する方法が提供される。この方法は、基板上に成長層を設けること、成長層上に硫化サマリウム薄膜を形成すること、硫化サマリウム薄膜上にn型薄膜を形成することであって、n型薄膜と硫化サマリウム薄膜との間にpn接合が形成されること、n型薄膜上に少なくとも部分的に透明な層を設けることを含む。この方法の実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。成長層は、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層であってよい。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムを含むことができる。n型薄膜は、n型希土類硫化物薄膜を含むことができる。n型薄膜は、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムを有する希土類硫化物薄膜を含むことができる。一般に、別の態様において、有機光電池を作製する方法が提供される。この方法は、基板上に成長層を設けること、硫化サマリウムナノワイヤを有するテクスチャ層を、成長層上に形成すること、テクスチャ層上に高分子層を形成すること、高分子層上に少なくとも部分的に透明な層を設けることを含む。この方法の実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。成長層は、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層を含むことができる。硫化サマリウムは、セスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムを含むことができる。一般に、別の態様において、方法は、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層の少なくとも1つを基板上に設けること、硫黄蒸気を提供すること、希土類ハロゲン化物蒸気を提供すること、窒化ジルコニウム層または窒化チタン層上に希土類硫化物薄膜を生成することを含む。希土類硫化物は、硫黄蒸気と希土類ハロゲン化物蒸気との反応に基づき形成される。この方法の実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を備えることができる。希土類塩化物蒸気は、サマリウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムまたはホルミウムを含むことができる。希土類硫化物は、希土類セスキ硫化物または希土類多硫化物を含むことができる。希土類ハロゲン化物蒸気は、塩化サマリウム蒸気、ヨウ化サマリウム蒸気または臭化サマリウム蒸気を含むことができる。希土類セスキ硫化物RE2S3および希土類多硫化物RE3S4は、仕事関数が小さく、融点が高い。これらの硫化物は、その光電子工学特性および構造特性により、優れた光電子工学材料となる。これらの硫化物は、1.6eV~3.7eVのバンドギャップで半導体から金属まで様々な電子特性を有する。たとえば、p型セスキ硫化サマリウムSm2S3は、1.7eV~1.9eVの範囲のバンドギャップを有し、n型セスキ硫化ランタンLa2S3は、約2.7Vのバンドギャップを有する。p型Sm2S3およびn型La2S3のバンドギャップは、これら半導体材料を薄膜光起電用途に適したものにする値を有する。図1を参照すると、一部の実施形態において、光起電デバイス100は、基板102と、成長層104と、p型希土類硫化物層106と、n型希土類硫化物層108と、透明導電酸化物層110とを備える。基板102は、絶縁性、導電性、またはシリコンなどの半導電性材料で作製することができる。成長層104はp型希土類硫化物の堆積を促進して、p型希土類硫化物薄膜の質を向上させる。成長層104は、たとえば、窒化ジルコニウムZrNまたは窒化チタンTiNで作製することができる。窒化ジルコニウムまたは窒化チタン成長層の厚さは、たとえば、500nm以上であってよい。透明導電酸化物110は、たとえば、酸化インジウムスズITOであってよい。成長層104は、希土類硫化物106の堆積中に存在する材料と基板102の表面が反応することを防ぐためのバリアとして作用することができる。たとえば、基板がシリコンで作製されている場合、シリコン基板の表面にシリサイドが形成され、p型希土類硫化物の堆積が影響を受けることがある。基板を電極として使用すること意図している場合、シリサイドと基板との間に接合が形成され、電極としての基板の機能が影響を受けることがある。窒化ジルコニウム成長層により、シリコン基板の表面上でのシリサイドの形成を防ぐことができる。窒化ジルコニウムおよび窒化チタンは優れた導電性材料で、電極としてのシリコン基板の機能に影響を及ぼすことがない。一部の例において、安定している材料で、かつ希土類硫化物の堆積中に存在する他の材料と反応しない材料で基板が作製されている場合には、基板上の追加の成長層を使用する必要ないことがある。p型希土類硫化物106は、たとえば、セスキ硫化サマリウムSm2S3や多硫化サマリウムSm3S4などの硫化サマリウムであってよい。n型希土類硫化物108は、たとえば、セスキ硫化ランタンLa2S3や多硫化ランタンLa3S4であってよい。イットリウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムやホルミウムなど、他の希土類材料をn型希土類硫化物108に使用することもできる。一部の例においては、p型希土類硫化物106は純粋相希土類硫化物RESxx=1.3~1.5であり、このことは、希土類硫化物は希土類セスキ硫化物RE2S3および/または希土類多硫化物RE3S4を含むが、希土類一硫化物RESをほとんどまたは全く有していないことを意味する。たとえば、純粋相SmSxx=1.3~1.5の層が、実質的にセスキ硫化サマリウムSm2S3および/または多硫化サマリウムSm3S4で構成され、一硫化物サマリウムSmSをほとんどまたは全く有していない。RE2S3構造が金属空孔を有することを除いて、RE2S3結晶構造はRE3S4構造と実質的に同じである。したがって、RE2S3およびRE3S4は同じ相と見なすことができる。一部の実施形態において、本明細書中に記載されている方法に従って合成される希土類硫化物は、RE2S3とRE3S4との間の範囲にある構造を有することができる。一部の例においては、n型希土類硫化物108は純粋相希土類硫化物RESxx=1.3~1.5である。たとえば、純粋相LaSxx=1.3~1.5の層が、実質的にセスキ硫化ランタンLa2S3および/または多硫化ランタンLa3S4で構成され、一硫化物ランタンLaSをほとんどまたは全く有していない。希土類硫化物の異なる相が異なる電気的特性を有することがあるため、純粋相希土類硫化物の層を堆積させることにより、層の電気的特性のより良い制御が可能となることがある。一部の例において、n型およびp型希土類硫化物は、希土類一硫化物RES、希土類セスキ硫化物RE2S3および希土類多硫化物RE3S4の2種またはそれ以上の混合物を含むことができる。光線112は、透明導電性酸化物層110側から光起電デバイス100に入射する。典型的には、n型材料108は、p型材料106よりも大きいバンドギャップを有するように選択される。n型材料のバンドギャップよりも小さいがp型材料のバンドギャップよりも大きいエネルギーを有する光子がn型層108を通過し、p型層106で吸収され、価電子帯から伝導帯へと電子が励起される。p型およびn型材料の両方に希土類硫化物を使用することの1つの利点は、テルル化カドミウム太陽電池など他のタイプの太陽電池よりも低コストで光起電デバイス100を製造できることである。最近の報告によれば、サマリウムやランタンなどの希土類材料は、カドミウムおよびテルルよりも豊富である。これら希土類硫化物は、太陽光中の光子を吸収するのに適したバンドギャップを有する。希土類セスキ硫化物の構造および組成の特性評価は一般に、6つの異なる結晶構造であるα、β、γ、δ、εおよびτ相の存在により複雑となっている。これら異なる相の形成は、合成の温度および希土類のイオン半径に依存する。RE2S3の低温相は、斜方晶系構造Pnmaを有するα相である。β相は、三元RE10SO1-xSx0≦x≦1の構造と類似の正方晶構造I4l/acdを有する。γ相は、欠陥のある立方晶Th3P4型構造を有する高温相である。δ相は、単斜晶系構造P2l/mを有する。ε相は、三方晶系コランダム型構造を有する。τ相は、立方晶系ビクスビ鉱bixbyite型構造Ia3を有する。RE2S3化合物はRE3S4化合物と同形isostructuralであるため、γ相RE2S3とRE3S4とを区別することが困難である場合がある。RE2S3構造は、REカチオンサイトに無作為に空孔を導入することによってRE3S4の構造から得ることができる。希土類セスキ硫化物の電気的特性は、希土類多硫化物の電気的特性と異なる。希土類セスキ硫化物は、硫化カドミウムCdSと類似の光伝導性を有する半導体材料群である。それら材料の抵抗率は0.1~0.02Ω-cmの範囲に及び、CdS0.1~0.9Ω-cmなど他の光電子材料の抵抗率と類似しているが、セレン化ガリウムインジウム銅CIGS1~35Ω-cmまたはゲルマニウム約100Ω-cmの抵抗率よりも低い。希土類多硫化物材料は、10-4Ω-cmの範囲の抵抗率を有する金属相材料である。異なる希土類金属間および異なる硫化物相間で格子整合を実現することが可能であることにより、ヒ化インジウムガリウムInGaAs、窒化インジウムガリウムInGaN、アンチモン化インジウムガリウムInGaSbなどの格子整合光電子光学系とこれらの材料が類似することがある。それら材料の低い抵抗、所望の光バンドギャップおよび格子整合特性により、RE2S3およびRE3S4薄膜は、独特の光電子デバイス用途がある導電性の電子および正孔輸送電子材料群を提示する。RE2S3およびRE3S4の相、結晶性および材料特性を制御して、幅広い結晶構造たとえば、立方晶および菱面体晶構造を有する均質混合物を形成することができる。図2を参照すると、2層炉dual-furnace化学気相成長CVD装置120を用いて、高純度希土類硫化物薄膜を製造することができる。チャンバ136内では、第1の炉122によって加熱されるチャンバ136の第1の区画134に硫黄126が配置される。第2の炉124によって加熱されるチャンバ136の第2の区画138に希土類源130および1つまたは複数の基板128が配置される。希土類源130は、たとえば、塩化サマリウムSmCl3などの希土類塩化物であってよい。光起電デバイスを作製する際には、電極として働く導電性または半導電性材料たとえば、シリコンとなるように基板128が選択される。他の用途では、石英や酸化ランタンアルミニウムLaAlO3など、他の材料で基板128を作製することができる。基板128はその表面に成長層を有し、この成長層は、たとえば、窒化ジルコニウムまたは窒化チタンで作製することができる。一部の実施形態においては、チャンバ136内の圧力が約1~4ミリTorrになるまでチャンバ136から空気を吸引する。これにより、材料の一部と反応し、硫化サマリウム薄膜の堆積に影響を及ぼすことがある酸素の量が低減される。チャンバ136内に水素ガスH2流140が供給され、マスフローコントローラ132がチャンバ136内へ流れ込む水素ガス140の量を制御する。硫黄126は希土類源130の上流に配置され、希土類源130は基板128の上流であって、また基板128の近くの場所に配置される。第1の炉122は硫黄126を加熱して硫黄蒸気を発生させ、第2の炉124は希土類塩化物130を加熱して希土類塩化物蒸気を発生させる。硫黄蒸気および塩化サマリウム蒸気を発生させ、水素ガスをチャンバ136に供給した場合、チャンバ136内の圧力は約100~200ミリTorrであってよい。チャンバ136を低い圧力で維持すると、塩化サマリウムをより容易に蒸発させることが可能となる。硫黄蒸気が希土類塩化物蒸気と反応して希土類硫化物を生成し、この希土類硫化物は基板128上の成長層上に堆積される。チャンバ136内における希土類セスキ硫化物の形成のための化学反応は、以下のように表すことができる。2RECl3g3Sg3H2g→RE2S3s6HClgここで、gは気相を表し、sは固相を表す。一部の例においては、セスキ硫化サマリウムSm2S3を発生させるために、第1の炉122は硫黄126を約100°Cまで加熱し、第2の炉124は基板128および塩化サマリウム130を約875°Cまで加熱する。マスフローコントローラ132は、水素ガス140の流量を約100標準立方センチメートル毎分sccmに制御する。上述した第1および第2の炉の温度、ならびに水素ガス流量は、例として使用する。異なる条件下で操作する場合、炉の温度および水素ガス流量は上記とは異なることがある。第1の炉122の温度により硫黄蒸気圧が制御され、温度が高くなればなるほど硫黄蒸気圧が高くなる。この例においては、第1の炉122の温度が第2の炉124の温度よりも低い。たとえば、基板128の成長層上にSm2S3を堆積させる場合、第1および第2の炉の温度は、硫黄蒸気および塩化サマリウム蒸気の相対量により、基板128上への高純度セスキ硫化サマリウム薄膜の形成が容易となるように制御される。第1および第2の炉の温度を変化させることによって、希土類セスキ硫化物を高い割合で有する希土類硫化物の層、希土類多硫化物を高い割合で有する希土類硫化物の層、または希土類セスキ硫化物と希土類多硫化物との組合せを有する希土類硫化物の層を堆積させることが可能である。この作製方法の1つの利点は、酸素汚染がほとんどないことである。空気中で急速に酸化するサマリウム金属を使用する代わりに、この方法では、硫黄蒸気と反応して硫化サマリウムを生成する蒸気状態に加熱されるまで安定である塩化サマリウムを使用する。この方法を用いて作製される希土類硫化物薄膜は、基板に対して優れた密着性を有する。図1の光起電デバイス100を作製するために、最初に硫黄および塩化サマリウムを加熱して、基板128上の成長層上に硫化サマリウムの層を形成する。この塩化サマリウムをその後塩化ランタンに置き換える。硫黄および塩化ランタンを加熱して、硫化サマリウムの層上に硫化ランタンの層を形成する。硫化ランタンの堆積中低い圧力でチャンバ136を維持して、チャンバ内の酸素の量を低減させ、また塩化ランタンがより容易に蒸発することを可能にする。第1および第2の炉122、124の温度および反応持続時間を変化させることによって、基板128の成長層上に、希土類硫化物の薄膜の代わりに、多数の希土類硫化物ナノワイヤを成長させることも可能である。たとえば、第1および第2の炉の温度を上昇させた場合硫化サマリウム薄膜を発生させるために使用する温度と比較して、基板128の成長層上に硫化サマリウムナノワイヤを形成することができる。一部の実施形態においては、以下で詳細に説明するように、有機光起電デバイスにおいて希土類硫化物ナノワイヤを使用することができる。一部の例においては、チャンバ136内に温度勾配が生じることがあるため、チャンバの下流区画における異なる場所に2つの基板を配置すると、結果として一方の基板に硫化サマリウム薄膜が堆積され、別の基板に硫化サマリウムナノワイヤが堆積されることがある。希土類ナノワイヤが形成された後、ナノワイヤを有する基板をチャンバから取り出し、冷却する。あるいは、基板をチャンバ内に放置することもでき、チャンバの扉を開放して冷気を中に入れる。ナノワイヤを有する基板をチャンバ136内に長時間放置し、チャンバをゆっくりと冷却させた場合、ナノワイヤが凝固して薄膜を形成することができる。本明細書中に提示されている理論に何ら束縛される訳ではないが、より高い温度で、核生成部位として機能する液滴を硫化サマリウムにより形成し、選択的堆積によりナノワイヤを形成することが可能である。希土類薄膜を堆積させるための温度の範囲、および希土類ナノワイヤを堆積させるための温度の範囲は、装置に依存する。異なる炉設計およびチャンバ設計では、温度範囲が異なることがある。温度は、希土類薄膜が形成されるか、または希土類ナノワイヤが形成されるかに影響を及ぼすことがある多くのパラメータのうちの1つである。たとえば、化学反応体の流れが薄膜またはナノワイヤの成長に影響を及ぼすことがある。図3Aは、2層炉CVD装置120を用いて作製したSm2S3薄膜の走査型電子顕微鏡写真150である。画像150は、基板152、成長層154およびSm2S3薄膜156を示す。Sm2S3薄膜156は、約2~3μmの厚さを有する。Sm2S3薄膜のホール効果およびVanderPauw測定により、薄膜は約3000cm2/V-sの正孔移動度および約0.02Ω-cmの抵抗率を有することがわかった。Sm2S3薄膜の正孔移動度はゲルマニウムの正孔移動度と類似しているが、Sm2S3薄膜の正孔抵抗率は、ゲルマニウムの正孔抵抗率よりも低い。Sm2S3薄膜の抵抗率はまた、セレン化ガリウムインジウム銅CIGSたとえば、1~35Ω-cmおよび硫化カドミウムCdSたとえば、0.3~0.5Ω-cmの抵抗率よりも低い。図3Bは、2層炉CVD装置120を用いて作製したセスキ硫化サマリウムナノワイヤ162の層の走査型電子顕微鏡写真160である。図3Aに示すSm2S3薄膜および図3Bに示すSm2S3ナノワイヤは、図2の2層炉CVD装置120を用いて作製した。硫黄126を炉温100°Cで加熱し、SmCl3源材料を炉温875°Cで加熱した。SmCl3源材料から約2cmに第1の基板を配置し、SmCl3源材料から約3または4cmに第1の基板と比較してさらに下流に第2の基板を配置した。Sm2S3の薄膜が第1の基板上に堆積され、一方Sm2S3ナノワイヤが第2の基板上に形成された。第2の基板の局部温度は、水平管状炉内側の温度勾配により、第1の基板の局部温度よりもわずかに高くなる。図3Cは、画像160におけるセスキ硫化サマリウムナノワイヤ162の代表的なX線回折パターン172を示すグラフ170である。図4は、図3AのSm2S3薄膜156のラマンスペクトル182を示すグラフ180である。ラマンスペクトル182は、α相Sm2S3のラマンスペクトルと一致する。図5を参照すると、一部の実施形態においては、アルゴン中で平衡である2硫化水素を硫黄源として使用することができる。たとえば、希土類塩化物RECl3および硫化水素H2Sを、単一炉single-furnace化学気相成長装置190において希土類硫化物を作製するための材料前駆体として使用することができる。たとえば、基板196の上流であって基板196近くのチャンバ194内に塩化サマリウムSmCl36H2O192を配置する。この例では、基板196が酸化ランタンアルミニウムLaAlO3製である。一部の実施形態においては、チャンバ内の圧力が約1~4ミリTorrになるまでチャンバ194から空気を吸引する。これにより、材料の一部と反応し、硫化サマリウム薄膜の堆積に影響を及ぼすことがある酸素の量が低減される。塩化サマリウム192も基板196も共に、炉198によって約1000°Cまで加熱される。第1のマスフローコントローラ200は、チャンバ194への2硫化水素H2Sガス204の流量を約0.5~4sccmに制御し、第2のマスフローコントローラ202は、チャンバ194へのアルゴンArガス206の流量を約50sccmに制御する。塩化サマリウム蒸気が発生し、硫化水素ガスおよびアルゴンガスがチャンバに提供された場合、チャンバ194内の圧力は約100~200ミリTorrであってよい。チャンバ194を低い圧力で維持すると、塩化サマリウムをより容易に蒸発させることが可能となる。この例では、総括化学反応式は以下の通りである。2SmCl3g3H2Sg→Sm2S3s6HClgこの例では、酸化ランタンアルミニウムLaAlO3基板は安定で、チャンバ194内の材料とは反応しないため、追加の成長層を使用する必要がない。図6Aは、流量50sccmのアルゴンガスを伴う0.5sccmの2H2Sガスと1050°Cで反応するSmCl36H2Oを用いて生成した硫化サマリウム薄膜のX線回折パターン212を示すグラフ210である。X線回折パターン212は、硫化サマリウム薄膜中のSmSおよびSm2S3の存在を示している。図6Bは、流量50sccmのアルゴンガスを伴う4sccmの2H2Sガスと1000°Cで反応するSmCl36H2Oを用いて生成した硫化サマリウム薄膜のX線回折パターン222を示すグラフ220である。X線回折パターン222は、硫化サマリウム薄膜中のSmSおよびSm2S3の存在を示している。図6Cは、流量50sccmのアルゴンガスを伴う4sccmの2H2Sガスと800°Cで反応するSmCl36H2Oを用いて生成した硫化サマリウム薄膜のX線回折パターン232を示すグラフ230である。X線回折パターン232は、硫化サマリウム薄膜の大部分がSm2S3で構成されていることを示している。これにより、上述の方法を使用して、SmSなど他の硫化サマリウム相を含まない純粋相SmSxx=1.3~1.5薄膜などの純粋相希土類硫化物薄膜を堆積させることができることが実証される。図6A~6Cは、H2S流量および炉温を変化させることによって、硫化サマリウム薄膜SmSxの化学量論量を制御することができることを示している。炉温がより高く、またH2Sガスの流量がより小さいと、硫化サマリウム薄膜におけるSmSの形成が増大する。図7Aは、0.5sccmの2H2Sガスを用いて1000°Cで形成されたSm2S3結晶の走査型電子顕微鏡写真240である。図7Bは、2sccmの2H2Sガスを用いて1000°Cで形成されたSm2S3結晶の走査型電子顕微鏡写真250である。図7Cは、4sccmの2H2Sガスを用いて900°Cで形成されたSm2S3結晶の走査型電子顕微鏡写真260である。図5において塩化サマリウムを塩化ランタンに置き換えることによって、硫化ランタン薄膜を作製することができる。基板196および塩化ランタンを約950°Cまで加熱する。総括化学反応式は以下である。2LaCl3g3H2Sg→La2S3s6HClg図8Aは、H2Sの流量が0.25sccmである前駆体LaCl3sおよびH2Sgを用いて成長させた硫化ランタンLaSx薄膜のX線回折パターン272を示すグラフ270である。この例で使用した基板は、窒化ケイ素の層を有するシリコンウエハである。図8Bは、H2Sgの流量が2sccmである前駆体LaCl3sおよびH2Sgを用いて成長させた硫化ランタンLaSx薄膜のX線回折パターン282を示すグラフ280である。この例で使用した基板は、100酸化ランタンアルミニウムLaAlO3である。図8Cは、H2Sgの流量が15sccmである前駆体LaCl3sおよびH2Sgを用いて成長させた硫化ランタンLaSx薄膜のX線回折パターン292を示すグラフ290である。この例で使用した基板は、窒化ケイ素の層を有するシリコンウエハである。グラフ270、280および290は、0.25sccmから15sccmまで硫化水素の流れを制御することによって、LaS、La2S3~La4S7の混合物を有する薄膜の優先的成長を実現することができることを示している。仕事関数が低く、可視光に対してほぼ透明である希土類硫化物製の電極材料を使用する有機光起電OPVデバイスを以下に記載する。色素分子または共役高分子を使用して、有機光起電デバイス内に太陽光発電吸収媒体を設ける。有機高分子/色素と無機希土類硫化物ナノ構造との組合せにより、励起子に基づく構造が形成される。図9を参照すると、一部の実施形態において、有機光電池300は、基板302と、成長層303と、希土類硫化物ナノワイヤ層304と、有機高分子層306と、透明導電層308と、保護ガラス層310とを備える。基板は、たとえば、シリコン製であってよい。成長層303は、たとえば、窒化ジルコニウムまたは窒化チタン製であってよい。希土類硫化物304は、たとえば、硫化サマリウムでよく、この硫化サマリウムはセスキ硫化サマリウムまたは多硫化サマリウムであってよい。有機高分子層306は、たとえば、P3HT:PCBMポリ3-ヘキシルチオフェン:[6,6]-フェニルC61酪酸メチルエステル製であってよい。透明導電層308は、たとえば、酸化インジウムスズITO製であってよい。電荷収集または希土類硫化物層304への電荷注入のために電極接点312を設ける。有機光電池300が光線314に照らされると、電子-正孔対が発生し、電子は透明導電層308に収集され、正孔は希土類硫化物層304に収集される。図10を参照すると、希土類硫化物ナノワイヤ層304は、有機高分子306に埋め込まれた多数のナノワイヤ314を有する。たとえば、硫化サマリウムは、導電性高分子の価電子帯エネルギー準位とほぼ一致する仕事関数を有する。有機高分子306に硫化サマリウムナノワイヤ314を埋め込むことによって、急速電荷収集のために高分子306内で発生する低移動度電子-正孔対に対してより短い拡散経路がもたらされる。硫化サマリウム304は正極として機能し、光励起高分子からの正孔の収集を増進する。図11を参照すると、有機光電池300は、電子-正孔対が高分子内で結合される励起子機構に基づき作動する。結合状態が界面に達すると、電荷キャリアに分解し、その後それら電荷キャリアが収集される。高分子材料は安価でよく、高い光吸収係数を有する。有機光起電デバイスにおいては、正孔輸送挙動を制御し、デバイス性能を高めるために、電極は有機高分子の価電子帯と一致するフェルミ準位を有する。ナノワイヤのエネルギー準位が高分子吸収体層と適正に一致しない場合、電荷キャリアが吸収体層に戻って注入されることがある。金などの共通電極材料は、導電性高分子の価電子帯と一致するほど十分に小さい仕事関数を有していない。カルシウムなど容易に酸化される金属は仕事関数が低いが、それら金属の抵抗率は、高分子に基づくデバイスの作製および安定性に制約を課す。比較すると、希土類硫化物は小さい仕事関数約1~3eVを有し、より安定で、有機光起電デバイスにおける使用に適している。一部の例を上記で述べてきたが、他の諸実施形態および用途も下記特許請求の範囲内である。たとえば、図1のp型希土類硫化物106の層に、カルシウム、バリウム、ユーロピウムなどの電子受容体ドーパントまたはp型ドーパントをドープして、電子正孔の数を増大させることができる。サマリウムは2または3原子価状態とすることができるため、2原子価状態を有する元素を電子受容体ドーパントとして使用することができる。カルシウムまたはバリウムをドープした硫化サマリウムの層を作製するために、塩化サマリウム130を少量の塩化カルシウムまたは塩化バリウムと混合し、図2のチャンバ136の第2の区画138に配置することができる。硫黄蒸気は、塩化サマリウム蒸気と塩化カルシウムまたは塩化バリウム蒸気と反応し、その結果カルシウムまたはバリウムがドープされた硫化サマリウムが基板128上に堆積される。図1のn型希土類硫化物108の層は、セリウムIVまたはCe4などの電子供与体ドーパントまたはn型ドーパントをドープして、自由電子の数を増大させることができる。ランタンは2または3原子価状態とすることができるため、4原子価状態を有する元素を電子供与体ドーパントとして使用することができる。セリウムIVをドープした硫化ランタンの層を作製するために、塩化ランタンを塩化セリウムと混合し、チャンバ136の第2の区画138に配置することができる。硫黄蒸気は、塩化ランタン蒸気および塩化セリウム蒸気と反応し、その結果セリウムIVがドープされた硫化ランタンが基板128上に堆積される。反応中のチャンバ136および194内の圧力および温度の値は、上記の値と異なることがある。図2における希土類ハロゲン化物源材料に対する基板の距離は、上記距離と異なることがある。薄膜の厚さは、用途に応じて変わり得る。ナノワイヤの寸法もまた、用途に応じて変わり得る。希土類硫化物薄膜および希土類硫化物ナノワイヤは、レーザ、発光ダイオードLEDおよび熱電デバイスにおいて使用することができる。たとえば、一硫化サマリウムは以下の特性:高融点、小さい仕事関数、巨大な負の磁気抵抗、低抵抗、大きい光バンドギャップおよび変動する価数を有し、以下の用途:ホログラフィック記録装置、光データ記憶装置、感圧デバイスおよびエレクトロクロミック表示デバイスにおいて使用することができる。これら希土類硫化物は、特定の色を有する半導体材料を必要とする電子デバイスにおいて使用することができる。希土類硫化物を成長させるために使用する基板は、上記材料とは異なる材料で作製することができる。"