光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた前記電子及び前記正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、前記波長変換部で発生させた前記単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、前記単色光を吸収させて生じさせた前記電子及び前記正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、前記波長変換部は、前記光電変換部よりも、前記光の進行方向の上流側に配設され、前記波長変換部は、前記電子及び前記正孔を生じさせるキャリア発生部、前記単色光を発生させる発光部、及び、前記キャリア発生部と前記発光部との間に設けられたキャリア選択移動部を有し、前記キャリア選択移動部は、前記キャリア発生部で生じた前記電子及び前記正孔のうち、特定のエネルギー差の前記電子及び前記正孔を前記発光部へと移動させることを特徴とする、光電変換素子。光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた前記電子及び前記正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、前記波長変換部で発生させた前記単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、前記単色光を吸収させて生じさせた前記電子及び前記正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、前記波長変換部は、前記光電変換部よりも、前記光の進行方向の下流側に配設され、前記波長変換部は、前記電子及び前記正孔を生じさせるキャリア発生部、前記単色光を発生させる発光部、前記キャリア発生部と前記発光部との間に設けられたキャリア選択移動部、及び、前記単色光を前記光電変換部側へと反射する光反射部を有し、前記キャリア選択移動部は、前記キャリア発生部で生じた前記電子及び前記正孔のうち、特定のエネルギー差の前記電子及び前記正孔を前記発光部へと移動させることを特徴とする、光電変換素子。光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた前記電子及び前記正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、前記波長変換部で発生させた前記単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、前記単色光を吸収させて生じさせた前記電子及び前記正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、前記波長変換部は、前記光電変換部内に配置され、前記波長変換部は、前記電子及び前記正孔を生じさせるキャリア発生部、前記単色光を発生させる発光部、及び、前記キャリア発生部と前記発光部との間に設けられたキャリア選択移動部を有し、前記キャリア選択移動部は、前記キャリア発生部で生じた前記電子及び前記正孔のうち、特定のエネルギー差の前記電子及び前記正孔を前記発光部へと移動させることを特徴とする、光電変換素子。中心側から外側へ向かって同心円状に、前記キャリア発生部、前記キャリア選択移動部、及び、前記発光部を順に有する波長変換粒子が、前記波長変換部に含まれることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記波長変換粒子は、前記波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、前記透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、前記波長変換粒子の前記キャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることを特徴とする、請求項4に記載の光電変換素子。中心側から外側へ向かって同心円状に、前記キャリア発生部、前記キャリア選択移動部、及び、前記発光部を順に有する波長変換細線が、前記波長変換部に含まれることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記波長変換細線は、前記波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、前記透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、前記波長変換細線の前記キャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることを特徴とする、請求項6に記載の光電変換素子。前記キャリア選択移動部が前記キャリア発生部及び前記発光部の間に配設されるように積層された、前記キャリア発生部、前記キャリア選択移動部、及び、前記発光部を有する波長変換膜が、前記波長変換部に含まれることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記pn接合は、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位を有することを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記キャリア発生部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg1、Ec1、及び、Ev1とし、前記発光部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれ、Eg2、Ec2、及び、Ev2とし、前記キャリア選択移動部を構成する材料の、前記波長変換部に組み込んだ形状におけるバンドギャップ、伝導帯における最低離散準位のエネルギー、及び、価電子帯における最低離散準位のエネルギーを、それぞれEg3、Ec3、及び、Ev3とするとき、Eg1<Eg2≦Eg3、且つ、Ec1<Ec2≦Ec3、且つ、Ev3≦Ev2≦Ev1であることを特徴とする、請求項1~9のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記キャリア発生部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg4、Ec4、及び、Ev4とし、前記発光部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれ、Eg5、Ec5、及び、Ev5とし、前記キャリア選択移動部を構成する材料の、前記波長変換部に組み込んだ形状におけるバンドギャップ、伝導帯における最低離散準位のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg6、Ec6、及び、Ev6とするとき、Eg4<Eg5≦Eg6、且つ、Ec4<Ec5≦Ec6、且つ、Ev4≦Ev6≦Ev5であることを特徴とする、請求項1~9のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記発光部の表面が、絶縁体又は前記キャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料によって被覆されていることを特徴とする、請求項1~11のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記発光部は、第1半導体によって構成された第1半導体部と、一対の前記第1半導体部の間に配設された、前記第1半導体よりもバンドギャップが小さい第2半導体によって構成された第2半導体部と、を有することを特徴とする、請求項1~12のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記キャリア選択移動部は、相対的にバンドギャップが大きい半導体によって構成された広幅半導体部と、一対の前記広幅半導体部の間に配設された、前記広幅半導体よりもバンドギャップが小さい狭幅半導体によって構成された狭幅半導体部と、を有することを特徴とする、請求項1~13のいずれか1項に記載の光電変換素子。光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた前記電子及び前記正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、前記波長変換部で発生させた前記単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、前記単色光を吸収させて生じさせた前記電子及び前記正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、前記波長変換部は、前記光電変換部よりも、前記光の進行方向の上流側に配設され、前記波長変換部は、前記電子及び前記正孔を生じさせるキャリア発生部、前記単色光を発生させる発光部、及び、該発光部よりも外側に配設された、前記発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料によって構成された外側材料部を有し、前記発光部は、前記キャリア発生部で生じた前記電子及び前記正孔のうち、特定のエネルギー差の前記電子及び前記正孔を前記発光部へと移動させ、且つ、前記発光部へと移動させた前記電子及び前記正孔を結合させることにより前記単色光を発生させることを特徴とする、光電変換素子。光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた前記電子及び前記正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、前記波長変換部で発生させた前記単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、前記単色光を吸収させて生じさせた前記電子及び前記正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、前記波長変換部は、前記光電変換部よりも、前記光の進行方向の下流側に配設され、前記波長変換部は、前記電子及び前記正孔を生じさせるキャリア発生部、前記単色光を発生させる発光部、該発光部よりも外側に配設された、前記発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料によって構成された外側材料部、及び、前記単色光を前記光電変換部側へと反射する光反射部を有し、前記発光部は、前記キャリア発生部で生じた前記電子及び前記正孔のうち、特定のエネルギー差の前記電子及び前記正孔を前記発光部へと移動させ、且つ、前記発光部へと移動させた前記電子及び前記正孔を結合させることにより前記単色光を発生させることを特徴とする、光電変換素子。光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた前記電子及び前記正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、前記波長変換部で発生させた前記単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、前記単色光を吸収させて生じさせた前記電子及び前記正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、前記波長変換部は、前記光電変換部内に配置され、前記波長変換部は、前記電子及び前記正孔を生じさせるキャリア発生部、前記単色光を発生させる発光部、及び、該発光部よりも外側に配設された、前記発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料によって構成された外側材料部を有し、前記発光部は、前記キャリア発生部で生じた前記電子及び前記正孔のうち、特定のエネルギー差の前記電子及び前記正孔を前記発光部へと移動させ、且つ、前記発光部へと移動させた前記電子及び前記正孔を結合させることにより前記単色光を発生させることを特徴とする、光電変換素子。中心側から外側へ向かって同心円状に、前記キャリア発生部、前記発光部、及び、前記外側材料部を順に有する波長変換粒子が、前記波長変換部に含まれることを特徴とする、請求項15~17のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記波長変換粒子は、前記波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、前記透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、前記波長変換粒子の前記キャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることを特徴とする、請求項18に記載の光電変換素子。中心側から外側へ向かって同心円状に、前記キャリア発生部、前記発光部、及び、前記外側材料部を順に有する波長変換細線が、前記波長変換部に含まれることを特徴とする、請求項15~19のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記波長変換細線は、前記波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、前記透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、前記波長変換細線の前記キャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることを特徴とする、請求項20に記載の光電変換素子。前記発光部が前記キャリア発生部及び前記外側材料部の間に配設されるように積層された、前記キャリア発生部、前記発光部、及び、前記外側材料部を有する波長変換膜が、前記波長変換部に含まれることを特徴とする、請求項15~21のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記pn接合は、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位を有することを特徴とする、請求項15~22のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記キャリア発生部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg7、Ec7、及び、Ev7とし、前記発光部を構成する材料の、前記波長変換部に組み込んだ形状におけるバンドギャップ、伝導帯における最低離散準位のエネルギー、及び、価電子帯における最低離散準位のエネルギーを、それぞれEg8、Ec8、及び、Ev8とし、前記外側材料部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg9、Ec9、及び、Ev9とするとき、Eg7<Eg8<Eg9、且つ、Ec7<Ec8<Ec9、且つ、Ev9<Ev8<Ev7であることを特徴とする、請求項15~23のいずれか1項に記載の光電変換素子。前記発光部は、相対的にバンドギャップが大きい半導体によって構成された広幅半導体部と、一対の前記広幅半導体部の間に配設された、前記広幅半導体よりもバンドギャップが小さい狭幅半導体によって構成された狭幅半導体部と、を有することを特徴とする、請求項15~24のいずれか1項に記載の光電変換素子。ホットキャリア型において高い光電変換効率を得るためには、キャリア間のエネルギー相互作用授受を促進し、且つ、高いエネルギーを保ったまま光吸収層から電極までキャリアを移動させる必要がある。このためには、例えば1ns以上のホットキャリア寿命が必要になると考えられるが、現状の半導体材料におけるホットキャリア寿命は数ps以上数百ps以下程度に留まっている。そのため、特許文献1に開示されている技術を用いても、光電変換効率を高める効果は不十分になりやすかった。また、特許文献2に開示されている多接合型では太陽光に含まれる幅広い波長領域の光を吸収できるため、光電変換効率を高めることも可能になると考えられる。しかしながら、多接合型では、接合数の増加により、キャリアを消滅させ光電変換効率低下の原因となる欠陥密度が高い半導体界面の数が増加する。また、高価なIII-V化合物材料を多種類用いる必要が生じ、製造工程が増加するためコストが増大しやすいといった課題を有していた。また、非特許文献1に開示されているアップコンバージョン型の太陽電池や、高エネルギーを有する短波長光を、光吸収層を構成する半導体のバンドギャップに適した波長へと変換してエネルギー損失を低減するダウンコンバージョン型の太陽電池では、多くの場合、特許文献4に開示されているような希土類元素を用いた蛍光材料が用いられている。しかしながら、希土類元素を用いる従来の蛍光材料では、吸収可能な光の波長範囲が狭く、かつ波長変換の際のエネルギー損失が大きいため、従来のダウンコンバージョン型の太陽電池やアップコンバージョン型の太陽電池も、光電変換効率を高める効果は不十分になりやすかった。すなわち、特許文献1乃至特許文献4及び非特許文献1に開示されている技術を組み合わせたとしても、光電変換効率を高め難いという問題があった。そこで本発明は、光電変換効率を高めることが可能な、光電変換素子を提供することを課題とする。上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。すなわち、本発明の第1の態様は、光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた電子及び正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、該波長変換部で発生させた単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、単色光を吸収させて生じさせた電子及び正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、波長変換部は、光電変換部よりも、光の進行方向の上流側に配設され、波長変換部は、電子及び正孔を生じさせるキャリア発生部、単色光を発生させる発光部、及び、キャリア発生部と発光部との間に設けられたキャリア選択移動部を有し、該キャリア選択移動部は、キャリア発生部で生じた電子及び正孔のうち、特定のエネルギー差の電子及び正孔を発光部へと移動させることを特徴とする、光電変換素子である。本発明の第1の態様及び後述する本発明の他の態様以下において、単に本発明という。において、波長変換部は、例えば、ホットキャリア機構を用いて、太陽光から単色光を生成させる効率を向上させ、且つ、光波長を自在に調整することが出来る機能を有する。また、本発明において、光とは、例えば太陽光のような、複数色光をいう。また、本発明において、光の進行方向の上流側とは、複数色光の進行方向上流側をいう。すなわち、波長変換部は、光電変換部よりも、光の進行方向の上流側に配設されとは、光電変換部へと到達する前の光複数色光を波長変換部へと入射させ、波長変換部で発生させた単色光を光電変換部へと吸収させることができるように、波長変換部及び光電変換部が配置されていることをいう。具体的には、光複数色光の進行方向上流側に波長変換部が配置され、波長変換部よりも光複数色光の進行方向下流側に光電変換部が配置されていることをいう。また、本発明において、光電変換素子とは、太陽電池のほか、光検出素子等も含む概念である。以下の説明において、複数色光を単に光ということがある。本発明の第1の態様にかかる光電変換素子では、光電変換部よりも光の進行方向上流側に配設された波長変換部に光を吸収させることにより電子及び正孔以下において、これらをまとめてキャリアということがある。を生じさせ、生じたキャリアを発光部で結合させて発生させた単色光を、光電変換部へと入射させる。例えばホットキャリア機構を用いた波長変換部で単色光を発生させる形態とすることにより、発光部へと移動するキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、キャリア発生部の大きさ厚さを制御する例えば、キャリア発生部が球状又は円筒状である場合には直径を20nm以下にし、キャリア発生部が膜状である場合には膜厚を20nm以下にすることにより、キャリア発生部で生じたキャリアの移動距離を低減することができるので、発光部へと移動するキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、本発明における波長変換部はキャリアを発光部で再結合させることを目的としており、生じさせたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、波長変換部に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いている従来のダウンコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、キャリア選択移動部や発光部に用いる半導体材料の組成形状を調整することにより、発光波長が限定されていた蛍光材料を用いている従来のダウンコンバージョン型の太陽電池よりも、発光部で発生させる単色光の波長を自在に調節することが可能になる。加えて、単色光を光電変換部へと入射させることにより、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーが特定される。それゆえ、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーに対応するバンドギャップ具体的には、単色光のエネルギーと同じ、又は、単色光のエネルギーよりも0.1eV程度小さいバンドギャップ。以下において同じ。を有する半導体材料を光電変換部に用いることで、エネルギー損失を低減することが可能になる。したがって、本発明の第1の態様によれば、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の第1の態様では、光を単色光へと変換させる波長変換部の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。本発明の第2の態様は、光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた電子及び正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、該波長変換部で発生させた単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、単色光を吸収させて生じさせた電子及び正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、波長変換部は、光電変換部よりも、光の進行方向の下流側に配設され、波長変換部は、電子及び正孔を生じさせるキャリア発生部、単色光を発生させる発光部、キャリア発生部と発光部との間に設けられたキャリア選択移動部、及び、単色光を光電変換部側へと反射する光反射部を有し、キャリア選択移動部は、キャリア発生部で生じた電子及び正孔のうち、特定のエネルギー差の電子及び正孔を発光部へと移動させることを特徴とする、光電変換素子である。ここに、本発明において、光の進行方向の下流側とは、複数色光の進行方向下流側をいう。すなわち、波長変換部は、光電変換部よりも、光の進行方向の下流側に配設されとは、光を光電変換部へと入射させ、且つ、光電変換部を通過した光を波長変換部へと入射させ、入射させた光を用いて波長変換部で発生させた単色光を光電変換部へと入射させることができるように、光電変換部及び波長変換部が配置されていることをいう。具体的には、光電変換部へと入射する光の進行方向上流側に光電変換部が配置され、光電変換部よりも光の進行方向下流側に、波長変換部が配置されていることをいう。本発明の第2の態様にかかる光電変換素子では、波長変換部よりも光の進行方向上流側に配設された光電変換部を通過した光を用いて発生させた電子及び正孔を、発光部で結合させる。すなわち、本発明の第2の態様では、光電変換部に含まれる半導体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は光電変換部で吸収されて電力へと変換され、光電変換部で電力へと変換されなかった光が波長変換部へと入射する。波長変換部では、例えば半導体材料を用いて、当該半導体材料のバンドギャップ波長変換部を構成する半導体材料のバンドギャップ<光電変換部を構成する半導体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を吸収してキャリアを生じさせる。そして、生じさせた電子同士正孔同士を、例えばホットキャリア機構を用いて相互作用させることにより、光電変換部を構成する半導体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単色光を発生させ、この単色光を光電変換部へと入射して吸収させることにより電力を取り出す。このような形態とすることにより、キャリア発生部で発生させたキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、キャリア発生部の大きさ厚さを制御する例えば、キャリア発生部が球状又は円筒状である場合には直径を20nm以下にし、キャリア発生部が膜状である場合には膜厚を20nm以下にすることにより、キャリア発生部で生じたキャリアの移動距離を低減することができるので、発光部へと移動するキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、波長変換部は電子及び正孔を発光部で再結合させることを目的としており、生じさせた電子及び正孔をそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、キャリアの移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、波長変換部に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、キャリア選択移動部や発光部に用いる半導体材料の組成形状を調整することにより、発光波長が限定されていた蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、発光部で発生させる単色光の波長を自在に調節することが可能になる。加えて、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーに対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部に用いることで、エネルギー損失を低減することが可能になる。したがって、本発明の第2の態様によれば、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の第2の態様においても、光を単色光へと変換させる波長変換部の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。本発明の第3の態様は、光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた電子及び正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、該波長変換部で発生させた単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、単色光を吸収させて生じさせた電子及び正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、波長変換部は、光電変換部内に配置され、波長変換部は、電子及び正孔を生じさせるキャリア発生部、単色光を発生させる発光部、及び、キャリア発生部と発光部との間に設けられたキャリア選択移動部を有し、キャリア選択移動部は、キャリア発生部で生じた電子及び正孔のうち、特定のエネルギー差の電子及び正孔を発光部へと移動させることを特徴とする、光電変換素子である。本発明の第3の態様にかかる光電変換素子では、光電変換部内に配置された波長変換部において、光電変換部を通過した光を用いて電子及び正孔を発生させる。そして、この電子及び正孔を波長変換部内の発光部で結合させることにより、光電変換部を構成する半導体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単色光を発生させ、この単色光を光電変換部へと入射して吸収させることにより電力を取り出す。かかる形態とすることにより、上記本発明の第2の態様と同様の効果を奏することが可能になる。したがって、本発明の第3の態様によれば、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の第3の態様においても、光を単色光へと変換させる波長変換部の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部、キャリア選択移動部、及び、発光部を順に有する波長変換粒子が、波長変換部に含まれていても良い。波長変換部に波長変換粒子が含まれていても、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏することができる。また、波長変換粒子が波長変換部に含まれている上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、波長変換粒子は、波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、該透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、波長変換粒子のキャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることが好ましい。波長変換粒子が透明材料中に分散されて保持されていることにより、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を長期間に亘って奏することが容易になる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部、キャリア選択移動部、及び、発光部を順に有する波長変換細線が、波長変換部に含まれていても良い。波長変換部に波長変換細線が含まれていても、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏することができる。ここに、本発明において、波長変換細線とは、波長変換粒子のような球状ではなく、例えばカーボンナノチューブのように、1つの方向軸方向に伸びた線状形態の、物質をいう。また、波長変換細線が波長変換部に含まれている上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、波長変換細線は、波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、該透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、波長変換細線のキャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることが好ましい。波長変換細線が透明材料中に分散されて保持されていることにより、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を長期間に亘って奏することが容易になる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、キャリア選択移動部がキャリア発生部及び発光部の間に配設されるように積層された、キャリア発生部、キャリア選択移動部、及び、発光部を有する波長変換膜が、波長変換部に含まれていても良い。波長変換部に波長変換膜が含まれていても、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏することができる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、pn接合は、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位を有していても良い。pn接合に、p型材料p型半導体としての機能を発現する材料。以下において同じ。とn型材料n型半導体としての機能を発現する材料。以下において同じ。とが三次元的に接合した部位が含まれていても、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏することができる。なお、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位を有するpn接合としては、例えば、いわゆるバルクヘテロ構造のpn接合等を例示することができる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、キャリア発生部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg1、Ec1、及び、Ev1とし、発光部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれ、Eg2、Ec2、及び、Ev2とし、キャリア選択移動部を構成する材料の、波長変換部に組み込んだ形状におけるバンドギャップ、伝導帯における最低離散準位のエネルギー、及び、価電子帯における最低離散準位のエネルギーを、それぞれEg3、Ec3、及び、Ev3とするとき、Eg1<Eg2≦Eg3、且つ、Ec1<Ec2≦Ec3、且つ、Ev3≦Ev2≦Ev1であっても良い。かかる形態タイプIであっても、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏することができる。ここに、本発明において、伝導帯における最低離散準位とは、伝導帯に形成された離散準位量子準位のうち、最もエネルギーが低い離散準位量子準位をいう。換言すれば、上側ほど電子のエネルギーが高く、下側ほど正孔のエネルギーが高いバンド図を記載した場合に、伝導帯の最も下側に位置する離散準位量子準位が、伝導帯における最低離散準位である。また、キャリア選択移動部を構成するバンドギャップとは、伝導帯における最低離散準位と価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差のことである。キャリア発生部を構成する材料あるいは発光部についても、そのサイズによっては伝導帯や価電子帯のエネルギー準位が離散的になることがある。その場合は、上記説明の伝導帯下端とは伝導帯における最低離散準位のことであり、価電子帯上端とは価電子帯における最低離散準位のことであり、バンドギャップとは伝導帯における最低離散準位と価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差のことである。また、価電子帯における最低離散準位とは、価電子帯に形成された離散準位量子準位のうち、最もエネルギーが低い離散準位量子準位をいう。換言すれば、上側ほど電子のエネルギーが高く、下側ほど正孔のエネルギーが高いバンド図を記載した場合に、価電子帯の最も上側に位置する離散準位量子準位が、価電子帯における最低離散準位である。また、本発明において、キャリア選択移動部を構成する材料のバンドギャップとは、キャリア選択移動部を構成する材料のうち、最もバンドギャップが小さい材料のバンドギャップをいう。また、本発明において、Ev3≦Ev2≦Ev1とは、上側ほど電子のエネルギーが高く、下側ほど正孔のエネルギーが高いバンド図を記載した場合に、Ev3がEv2と同じ高さ又はEv3がEv2よりも下側に位置し、且つ、Ev2がEv1と同じ高さ又はEv2がEv1よりも下側に位置していることを意味する。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、キャリア発生部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg4、Ec4、及び、Ev4とし、発光部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれ、Eg5、Ec5、及び、Ev5とし、キャリア選択移動部を構成する材料の、波長変換部に組み込んだ形状におけるバンドギャップ、伝導帯における最低離散準位のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg6、Ec6、及び、Ev6とするとき、Eg4<Eg5≦Eg6、且つ、Ec4<Ec5≦Ec6、且つ、Ev4≦Ev6≦Ev5であっても良い。かかる形態タイプIIであっても、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏することができる。なお、本発明において、Ev4≦Ev6≦Ev5とは、上側ほど電子のエネルギーが高く、下側ほど正孔のエネルギーが高いバンド図を記載した場合に、Ev4がEv6と同じ高さ又はEv4がEv6よりも下側に位置し、且つ、Ev6がEv5と同じ高さ又はEv6がEv5よりも下側に位置していることを意味する。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、発光部の表面が、絶縁体又はキャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料によって被覆されていることが好ましい。かかる形態とすることにより、発光部の表面に存在し得る欠陥を低減することが可能になるので、当該欠陥に捕捉されて再結合に至らないキャリアを低減することが可能になり、その結果、光電変換効率を高めやすくなる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、発光部は、第1半導体によって構成された第1半導体部と、一対の第1半導体部の間に配設された、第1半導体よりもバンドギャップが小さい第2半導体によって構成された第2半導体部と、を有していることが好ましい。かかる形態とすることにより、第2半導体部でキャリアを再結合させやすくなるので、光電変換効率を高めやすくなる。また、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第3の態様において、キャリア選択移動部は、相対的にバンドギャップが大きい半導体によって構成された広幅半導体部と、一対の広幅半導体部の間に配設された、広幅半導体よりもバンドギャップが小さい狭幅半導体によって構成された狭幅半導体部と、を有することが好ましい。かかる形態とすることにより、本発明の第1の態様乃至本発明の第3の態様における上記効果を奏しやすくなる。本発明の第4の態様は、光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた電子及び正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、該波長変換部で発生させた単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、単色光を吸収させて生じさせた電子及び正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、波長変換部は、光電変換部よりも、光の進行方向の上流側に配設され、波長変換部は、電子及び正孔を生じさせるキャリア発生部、単色光を発生させる発光部、及び、該発光部よりも外側に配設された、発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料によって構成された外側材料部を有し、発光部は、キャリア発生部で生じた電子及び正孔のうち、特定のエネルギー差の電子及び正孔を発光部へと移動させ、且つ、該発光部へと移動させた電子及び正孔を結合させることにより単色光を発生させることを特徴とする、光電変換素子である。本発明の第4の態様にかかる光電変換素子では、光電変換部よりも光の進行方向上流側に配設された波長変換部に光を入射して吸収させることによりキャリアを生じさせ、生じたキャリアを発光部で結合させて発生させた単色光を、光電変換部へと入射させる。例えばホットキャリア機構を用いた発光部で単色光を発生させる形態とすることにより、発光部へと移動するキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、キャリア発生部の大きさ厚さを制御する例えば、キャリア発生部が球状又は円筒状である場合には直径を20nm以下にし、キャリア発生部が膜状である場合には膜厚を20nm以下にすることにより、キャリア発生部で生じたキャリアの移動距離を低減することができるので、発光部へと移動するキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、本発明における波長変換部はキャリアを発光部で再結合させることを目的としており、生じさせたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、波長変換部に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いている従来のダウンコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、発光部に用いる半導体材料の組成形状を調整することにより、発光波長が限定されていた蛍光材料を用いている従来のダウンコンバージョン型の太陽電池よりも、発光部で発生させる単色光の波長を自在に調節することが可能になる。加えて、単色光を光電変換部へと入射させることにより、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーが特定される。それゆえ、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーに対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部に用いることで、エネルギー損失を低減することが可能になる。したがって、本発明の第4の態様によれば、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の第4の態様では、光を単色光へと変換させる波長変換部の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。ここに、本発明において、発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料には、半導体材料のほか、絶縁性材料も含まれる。本発明の第5の態様は、光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた電子及び正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、該波長変換部で発生させた単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、単色光を吸収させて生じさせた電子及び正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、波長変換部は、光電変換部よりも、光の進行方向の下流側に配設され、波長変換部は、電子及び正孔を生じさせるキャリア発生部、単色光を発生させる発光部、該発光部よりも外側に配設された、発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料によって構成された外側材料部、及び、単色光を光電変換部側へと反射する光反射部を有し、発光部は、キャリア発生部で生じた電子及び正孔のうち、特定のエネルギー差の電子及び正孔を発光部へと移動させ、且つ、該発光部へと移動させた電子及び正孔を結合させることにより単色光を発生させることを特徴とする、光電変換素子である。本発明の第5の態様にかかる光電変換素子では、波長変換部よりも光の進行方向上流側に配設された光電変換部を通過した光を用いて発生させた電子及び正孔を発光部で結合させる。すなわち、本発明の第5の態様では、光電変換部に含まれる半導体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は光電変換部で吸収されて電力へと変換され、光電変換部で電力へと変換されなかった光が波長変換部へと入射する。波長変換部では、例えば半導体材料を用いて、当該半導体材料のバンドギャップ波長変換部を構成する半導体材料のバンドギャップ<光電変換部を構成する半導体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を吸収してキャリアを生じさせる。そして、生じさせた電子同士正孔同士を、例えばホットキャリア機構を用いて相互作用させることにより、光電変換部を構成する半導体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単色光を発生させ、この単色光を光電変換部へと入射して吸収させることにより電力を取り出す。このような形態とすることにより、キャリア発生部で発生させたキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、キャリア発生部の大きさ厚さを制御する例えば、キャリア発生部が球状又は円筒状である場合には直径を20nm以下にし、キャリア発生部が膜状である場合には膜厚を20nm以下にすることにより、キャリア発生部で生じたキャリアの移動距離を低減することができるので、発光部へと移動するキャリアのエネルギー損失を低減することが可能になる。また、波長変換部は電子及び正孔を発光部で再結合させることを目的としており、生じさせた電子及び正孔をそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、キャリアの移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、波長変換部に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、発光部に用いる半導体材料の組成形状を調整することにより、発光波長が限定されていた蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、発光部で発生させる単色光の波長を自在に調節することが可能になる。加えて、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーに対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部に用いることで、エネルギー損失を低減することが可能になる。したがって、本発明の第5の態様によれば、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の第5の態様においても、光を単色光へと変換させる波長変換部の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。本発明の第6の態様は、光を吸収して電子及び正孔を生じさせ、生じた電子及び正孔を結合させて単色光を発生させる波長変換部と、該波長変換部で発生させた単色光を吸収させることにより電子及び正孔を生じさせ、単色光を吸収させて生じさせた電子及び正孔を分離して移動させるpn接合又はpin接合を有する光電変換部と、を備え、波長変換部は、光電変換部内に配置され、波長変換部は、電子及び正孔を生じさせるキャリア発生部、単色光を発生させる発光部、及び、該発光部よりも外側に配設された、発光部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい材料によって構成された外側材料部を有し、発光部は、キャリア発生部で生じた電子及び正孔のうち、特定のエネルギー差の電子及び正孔を発光部へと移動させ、且つ、該発光部へと移動させた電子及び正孔を結合させることにより単色光を発生させることを特徴とする、光電変換素子である。本発明の第6の態様にかかる光電変換素子では、光電変換部内に配置された波長変換部において、光電変換部を通過した光を用いて電子及び正孔を発生させる。そして、この電子及び正孔を波長変換部内の発光部で結合させることにより、光電変換部を構成する半導体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単色光を発生させ、この単色光を光電変換部へと入射して吸収させることにより電力を取り出す。かかる形態とすることにより、上記本発明の第5の態様と同様の効果を奏することが可能になる。したがって、本発明の第6の態様によれば、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の第6の態様においても、光を単色光へと変換させる波長変換部の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。また、上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部、発光部、及び、外側材料部を順に有する波長変換粒子が、波長変換部に含まれていても良い。波長変換部に波長変換粒子が含まれていても、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を奏することができる。また、波長変換粒子が波長変換部に含まれている上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、波長変換粒子は、波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、該透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、波長変換粒子のキャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることが好ましい。波長変換粒子が透明材料中に分散されて保持されていることにより、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を長期間に亘って奏することが容易になる。また、上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部、発光部、及び、外側材料部を順に有する波長変換細線が、波長変換部に含まれていても良い。波長変換部に波長変換細線が含まれていても、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を奏することができる。また、波長変換細線が波長変換部に含まれている上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、波長変換細線は、波長変換部に含まれる透明材料の中に分散されて保持され、該透明材料は、絶縁性材料、及び/又は、波長変換細線のキャリア発生部を構成する材料よりもバンドギャップが大きい半導体材料であることが好ましい。波長変換細線が透明材料中に分散されて保持されていることにより、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を長期間に亘って奏することが容易になる。また、上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、発光部がキャリア発生部及び外側材料部の間に配設されるように積層された、キャリア発生部、発光部、及び、外側材料部を有する波長変換膜が、波長変換部に含まれていても良い。波長変換部に波長変換膜が含まれていても、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を奏することができる。また、上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、pn接合は、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位を有していても良い。pn接合に、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位が含まれていても、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を奏することができる。なお、p型材料とn型材料とが三次元的に接合した部位を有するpn接合としては、例えば、いわゆるバルクヘテロ構造のpn接合等を例示することができる。また、上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、キャリア発生部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg7、Ec7、及び、Ev7とし、発光部を構成する材料の、波長変換部に組み込んだ形状におけるバンドギャップ、伝導帯における最低離散準位のエネルギー、及び、価電子帯における最低離散準位のエネルギーを、それぞれEg8、Ec8、及び、Ev8とし、外側材料部を構成する材料の、バンドギャップ、伝導帯下端のエネルギー、及び、価電子帯上端のエネルギーを、それぞれEg9、Ec9、及び、Ev9とするとき、Eg7<Eg8<Eg9、且つ、Ec7<Ec8<Ec9、且つ、Ev9<Ev8<Ev7であることが好ましい。かかる形態とすることにより、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を奏しやすくなる。なお、本発明において、Ev9<Ev8<Ev7]とは、上側ほど電子のエネルギーが高く、下側ほど正孔のエネルギーが高いバンド図を記載した場合に、Ev9がEv8よりも下側に位置し、且つ、Ev8がEv7よりも下側に位置していることを意味する。また、上記本発明の第4の態様乃至上記本発明の第6の態様において、発光部は、相対的にバンドギャップが大きい半導体によって構成された広幅半導体部と、一対の広幅半導体部の間に配設された、広幅半導体よりもバンドギャップが小さい狭幅半導体によって構成された狭幅半導体部と、を有することが好ましい。かかる形態とすることにより、本発明の第4の態様乃至本発明の第6の態様における上記効果を奏しやすくなる。本発明によれば、光電変換効率を高めることが可能な、光電変換素子を提供することができる。以下、図面を参照しつつ、本発明の一形態である太陽電池について説明する。なお、以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されるものではない。図面では、一部符号の記載を省略することがある。図1Aは、第1実施形態にかかる本発明の太陽電池100を説明する断面図であり、図1Bは、太陽電池100のバンド構造を説明する図である。図1Aでは、キャリア発生部11、キャリア選択移動部12、及び、発光部13の記載を省略している。図1Bでは、紙面上側ほど電子のエネルギーが大きく、紙面下側ほど正孔のエネルギーが大きい。また、図1Bにおいて、●は電子であり、○は正孔である。図1Bにおいて、E1は波長変換部10に含まれる半導体材料のバンドギャップであり、E2は波長変換部10で発生させる単色光のエネルギーであり、E3は光電変換部20に含まれる半導体材料のバンドギャップである。図1A及び図1Bにおいて、太陽光は、紙面左側から右側へと進行する。図1A及び図1Bに示したように、太陽電池100は、半導体材料を有する波長変換部10と、半導体材料を有する光電変換部20と、を備えている。波長変換部10は、光電変換部20よりも、太陽光の進行方向の上流側に配設されている。太陽電池100は、ダウンコンバージョン型の太陽電池である。波長変換部10は、バンドギャップがE1である半導体材料によって構成されたキャリア発生部11と、バンドギャップがE2である半導体材料によって構成された発光部13と、エネルギー差E2の電子及び正孔を選択的に発光部13へと移動させるキャリア選択移動部12と、を有している。発光部13は、エネルギー差E2の電子及び正孔が結合することにより、エネルギーE2の単色光を発生させる機能を有している。一方、光電変換部20は、バンドギャップがE3である半導体材料を有している。光電変換部20は、バンドギャップがE3であるn型半導体によって構成されたn層21、及び、バンドギャップがE3であるp型半導体によって構成されたp層22を有し、n層21とp層22とが接合されることによって、pn接合23が形成されている。n層21には表面電極24が接続されており、p層22には裏面電極25が接続されている。太陽電池100へと照射された太陽光は、波長変換部10へと入射する。太陽光には様々なエネルギーを有する光が含まれており、キャリア発生部11へ太陽光が入射すると、キャリア発生部11では、エネルギーE1以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。こうして光が吸収されると、様々なエネルギーを有する電子が価電子帯から伝導帯へと励起され、価電子帯には様々なエネルギーを有する正孔が形成される。すなわち、キャリア発生部11に光が入射すると、キャリア発生部11を構成する半導体材料の伝導帯には図1Bに示したような電子エネルギー分布が形成され、当該半導体材料の価電子帯には図1Bに示したような正孔エネルギー分布が形成される。図1Bに示したように、キャリア選択移動部12は、キャリア発生部11と発光部13とを繋ぐ部位であり、キャリア発生部11で生成された様々なエネルギーを有する電子及び正孔のうち、エネルギー差がE2になる、特定のエネルギーを有する電子、及び、特定のエネルギーを有する正孔のみを選択的に発光部13へと移動させる機能を有している。このようなキャリア選択移動部12の機能は、例えば、量子井戸構造を用いることにより、実現することができる。キャリア発生部11からキャリア選択移動部12を経て発光部13へと移動した電子及び正孔は、発光部13で結合する。かかる過程を経ることにより、波長変換部10は、エネルギーE2の単色光を発生させる。キャリア発生部11で生成された電子及び正孔のうち、キャリア選択移動部12を移動可能な特定のエネルギー以下において、発光に寄与する特定のエネルギーということがある。と一致する電子及び正孔は、そのままキャリア選択移動部12を経由して発光部13へと達する。そして、発光部13で結合することにより、エネルギーE2の単色光になる。これに対し、キャリア発生部11の伝導帯の電子分布において発光に寄与する特定のエネルギーとは異なるエネルギーを有する電子は、相互にエネルギーの授受を行い、一部の電子は発光に寄与する特定のエネルギーになる。同様に、キャリア発生部11の価電子帯の正孔分布において発光に寄与する特定のエネルギーとは異なるエネルギーを有する正孔は、相互にエネルギーの授受を行い、一部の正孔は発光に寄与する特定のエネルギーになる。こうして、発光に寄与する特定のエネルギーを有するようになった電子、及び、発光に寄与する特定のエネルギーを有するようになった正孔は、キャリア選択移動部12を経由して発光部13へと移動することができ、発光部13で結合することにより、エネルギーE2の単色光を発生させる。ここで、蛍光材料を用いている従来のダウンコンバージョン型の太陽電池では、相互作用させることが可能な電子正孔が、飛び飛びのエネルギー準位を有する電子正孔に限られていた。これに対し、キャリア発生部11は、半導体材料によって構成されているので、様々なエネルギーを有する電子同士正孔同士を相互作用させることにより、発光に寄与する特定のエネルギーを有する電子、及び、発光に寄与する特定のエネルギーを有する正孔を生じさせることができる。こうして発光部13で発生させた単色光は、光電変換部20へと向かう。光電変換部20は、バンドギャップがE3であるn層21及びp層22を有している。ここで、E3はE2よりも約0.1eV小さい。それゆえ、波長変換部10で発生させたエネルギーE2の単色光は、光電変換部20に吸収され、電子及び正孔が生成される。こうして生成された電子及び正孔は、E2とE3との差が約0.1eVと小さいため、ほとんどエネルギーを失うことなく、pn接合23によって形成された内部電界により分離され、電子はn層21側へと移動し、n層21に接続されている表面電極24へと収集される。また、正孔はp層22側へと移動し、p層22に接続されている裏面電極25へと収集される。このように、太陽電池100では、キャリア発生部11で発生させたキャリアを、キャリア選択移動部12を経由して発光部13へと移動させ、発光部13で単色光を発生させる。かかる形態とすることにより、キャリア発生部11で高いエネルギーへと励起された電子及び正孔を、エネルギーが失われる前に発光部13へと移動させて結合させることが可能になるので、エネルギー損失を低減することが可能になる。また、波長変換部10は、キャリア発生部11で発生させたキャリアを発光部13で結合させることを目的としており、発生させたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、波長変換部10では、従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。特に、キャリア発生部11の大きさ厚さを制御して、キャリア発生部11で発生させたキャリアがキャリア選択移動部12へと達するまでの移動距離を10nm以下程度にすることにより、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、キャリア発生部11に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いている従来のダウンコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。加えて、波長変換部10で発生させた単色光を光電変換部20へと入射させる太陽電池100では、光電変換部20へと入射させる単色光のエネルギーがE2に特定される。それゆえ、E2に対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部20に用いることで、エネルギー損失を低減することが容易になる。したがって、本発明によれば、光電変換効率を高めることが可能な太陽電池100を提供することができる。太陽電池100では、光を単色光へと変換させる波長変換部10の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。太陽電池100において、キャリア発生部11を構成する半導体材料のバンドギャップE1は、例えば、0.4eV以上1.2eV以下とすることができる。なお、キャリア発生部11で発生させたキャリアの移動距離を10nm以下にする場合、量子効果により、キャリア発生部11のバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、キャリア発生部11を構成可能な半導体材料としては、PbSe、InAs、PbS、Ge、GaSb、GaAsSb、GaInAs、Si等を例示することができる。キャリア発生部11を、Ge、Si等のIV族元素や、InAs、GaSb、GaAsSb、GaInAs等のIII-V族化合物で構成する場合、キャリア発生部11は有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、キャリア発生部11を、PbSe、PbS等のIV-VI族化合物で構成する場合、キャリア発生部11はイオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、キャリア選択移動部12を量子井戸構造にする場合、量子井戸層の厚さは例えば2nm以上10nm以下、量子井戸層を構成する半導体材料のバンドギャップは例えば0.6eV以上1.6eV以下とすることができ、量子井戸層を構成可能な半導体材料としては、Ge、GaSb、InPAs、GaAsSb、GaInAs、Si、InP、GaAs、CdTe、CdSe、AlGaAs、GaInP、AlAs、ZnTe、GaP、CdS、ZnSe等を例示することができる。量子井戸層を、Ge、Si等のIV族元素や、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP等のIII-V族化合物で構成する場合、量子井戸層は、有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、量子井戸層を、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe等のII-VI族化合物で構成する場合、量子井戸層は、イオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、キャリア選択移動部12を量子井戸構造にする場合、量子井戸層を挟む障壁層の厚さは例えば2nm以上10nm以下、障壁層を構成する半導体材料のバンドギャップは例えば1.2eV以上4.0eV以下とすることができ、障壁層を構成可能な半導体材料としては、InP、GaAs、CdTe、CdSe、AlGaAs、GaInP、AlAs、ZnTe、GaP、CdS、ZnSe、GaN、ZnS等を例示することができる。障壁層を、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP、GaN等のIII-V族化合物で構成する場合、障壁層は、有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、障壁層を、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe、ZnS等のII-VI族化合物で構成する場合、障壁層は、イオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、発光部13で発生させる単色光のエネルギーE2は、例えば、0.6eV以上1.6eV以下とすることができる。発光部13の厚さは例えば2nm以上20nm以下とすることができる。発光部13を構成可能な半導体材料としては、Ge、GaSb、InPAs、GaAsSb、GaInAs、Si、InP、GaAs、CdTe、CdSe、AlGaAs、GaInP、AlAs、ZnTe、GaP、CdS、ZnSe等を例示することができる。発光部13を、Ge、Si等のIV族元素や、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP等III-V族化合物で構成する場合、発光部13は有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、発光部13を、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe等II-VI族化合物で構成する場合、発光部13はイオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、光電変換部20に含まれている半導体材料のバンドギャップE3は、例えば、0.5eV以上1.6eV以下とすることができる。光電変換部20を構成可能な半導体材料としては、Ge、GaSb、GaAsSb、GaInAs、Si、InP、GaAs、CdTe等を例示することができる。光電変換部20において、n層21は、これらの半導体材料に公知のn型不純物を添加することによって作製することができ、p層22は、これらの半導体材料に公知のp型不純物を添加することによって作製することができる。n層21の厚さは例えば100nm程度とすることができ、p層22の厚さは例えば2μm程度とすることができる。また、光電変換部20を、Ge、Si等のIV族元素や、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs等のIII-V族化合物で構成する場合、光電変換部20は有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、光電変換部20を、CdTe等のII-VI族化合物で構成する場合には、イオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、表面電極24及び裏面電極25は、例えば蒸着法等の公知の方法によって作製することができる。表面電極24は、くし型形状のAl、Ag、Au等の金属材料、あるいは、酸化インジウムスズITO、アルミニウムドープ酸化亜鉛AZO、フッ素ドープ酸化スズFTO等の透明な導電膜等、太陽電池の電極として使用可能な公知の材料を適宜用いることができ、裏面電極25は、例えばAl、Ag、Au等、太陽電池の電極として使用可能な公知の材料を適宜用いることができる。表面電極24及び裏面電極25の厚さは、例えば金属材料の場合は1~10μm程度、透明導電膜の場合は0.1~1μm程度とすることができる。太陽電池100に関する上記説明では、pn接合を有する光電変換部20が備えられる形態を例示したが、本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子ダウンコンバージョン型の光電変換素子。以下において同じ。は当該形態に限定されない。本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子に備えられる光電変換部は、pin接合を有していても良い。また、太陽電池100に関する上記説明では、n層21及びp層22の接合界面が平面である形態を例示したが、本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子は当該形態に限定されない。本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子に備えられる光電変換部は、後述するように、バルクヘテロ構造のように凹凸を有する接合界面三次元的に接合した部位を有していても良い。図2Aは、第2実施形態にかかる本発明の太陽電池200を説明する断面図であり、図2Bは、太陽電池200のバンド構造を説明する図である。図2Aでは、キャリア発生部31、キャリア選択移動部32、及び、発光部33の記載を省略している。図2Bでは、紙面上側ほど電子のエネルギーが大きく、紙面下側ほど正孔のエネルギーが大きい。また、図2Bにおいて、●は電子であり、○は正孔である。図2Bにおいて、E4は波長変換部30に含まれる半導体材料のバンドギャップであり、E5は波長変換部30で発生させる単色光のエネルギーであり、E6は光電変換部40に含まれる半導体材料のバンドギャップである。図2A及び図2Bにおいて、太陽光は、紙面左側から右側へと進行する。図2Aにおいて、太陽電池100と同様の構成には、図1Aで使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図2A及び図2Bに示したように、太陽電池200は、半導体材料を有する波長変換部30と、半導体材料を有する光電変換部40と、を備えている。波長変換部30は、光電変換部40よりも太陽光の進行方向の下流側に配設されている。太陽電池200は、アップコンバージョン型の太陽電池である。波長変換部30は、バンドギャップがE4である半導体材料によって構成されたキャリア発生部31と、バンドギャップがE5である半導体材料によって構成された発光部33と、エネルギー差E5の電子及び正孔を選択的に発光部33へと移動させるキャリア選択移動部32と、発光部33で発生させた単色光を光電変換部40側へと反射させる光反射部34と、を有している。発光部33は、エネルギー差E5の電子及び正孔が結合することにより、エネルギーE5の単色光を発生させる機能を有している。一方、光電変換部40は、バンドギャップがE6である半導体材料を有している。光電変換部40は、バンドギャップがE6であるn型半導体によって構成されたn層41、及び、バンドギャップがE6であるp型半導体によって構成されたp層42を有し、n層41とp層42とが接合されることによって、pn接合43が形成されている。n層41には表面電極24が接続されており、p層42には裏面電極44が接続されている。太陽電池200へと照射された太陽光は、光電変換部40へと入射する。光電変換部40に含まれている半導体材料のバンドギャップE6は、様々なエネルギーを有する光が含まれている太陽光のうち、高エネルギーの光のみを吸収可能なように調整されている。それゆえ、光電変換部40に含まれている半導体材料へ太陽光が入射すると、この半導体材料のバンドギャップE6以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。こうして光が吸収されると、光電変換部40において電子及び正孔が生成される。生成された電子及び正孔は、n層41及びp層42によって形成された内部電界により分離され、電子はn層41側へと移動し、n層41に接続されている表面電極24へと収集される。また、正孔はp層42側へと移動し、p層42に接続されている裏面電極44へと収集される。上述のように、光電変換部40では、太陽光に含まれているE6以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。それゆえ、太陽光に含まれている光のうち、エネルギーがE6未満の光は、光電変換に利用されることなく、光電変換部40を通過する。こうして光電変換部40を通過した光は、太陽光の進行方向下流側に配設されている波長変換部30へと入射する。波長変換部30のキャリア発生部31を構成する半導体材料のバンドギャップE4は、E6よりも小さく、太陽光に含まれている低エネルギーの光をも吸収可能なように調整されている。それゆえ、波長変換部30のキャリア発生部31へ光が入射すると、キャリア発生部31を構成する半導体材料のバンドギャップE4以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。こうして光が吸収されると、様々なエネルギーを有する電子が価電子帯から伝導帯へと励起され、価電子帯には様々なエネルギーを有する正孔が形成される。すなわち、キャリア発生部31に光が入射すると、キャリア発生部31を構成する半導体材料の伝導帯には図2Bに示したような電子エネルギー分布が形成され、当該半導体材料の価電子帯には図2Bに示したような正孔エネルギー分布が形成される。図2Bに示したように、キャリア選択移動部32は、キャリア発生部31と発光部33とを繋ぐ部位であり、キャリア発生部31で生成された様々なエネルギーを有する電子及び正孔のうち、エネルギー差がE5になる、特定のエネルギーを有する電子、及び、特定のエネルギーを有する正孔のみを選択的に発光部33へと移動させる機能を有している。このようなキャリア選択移動部32の機能は、例えば、量子井戸構造を用いることにより、実現することができる。キャリア発生部31からキャリア選択移動部32を経て発光部33へと移動した電子及び正孔は、発光部33で結合する。かかる過程を経ることにより、波長変換部30は、エネルギーE5の単色光を発生させる。ここで、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池では、相互作用させることが可能な電子正孔が、飛び飛びのエネルギー準位を有する電子正孔に限られていた。これに対し、キャリア発生部31は、半導体材料によって構成されているので、様々なエネルギーを有する電子同士正孔同士を相互作用させることができ、キャリア選択移動部32を通過させたエネルギー差E5の電子及び正孔を、発光部33で結合させることにより、E5のエネルギーを有する単色光を発生させることができる。こうして発光部33で発生させた単色光は、少なくとも一部が光反射部34によって反射されて、光電変換部40へと向かう。光電変換部40は、バンドギャップがE6であるn層41及びp層42を有している。ここで、E6はE5よりも約0.1eV小さい。それゆえ、発光部33で発生させたエネルギーE5の単色光は、光電変換部40に吸収され、電子及び正孔が生成される。こうして生成された電子及び正孔は、E5とE6との差が約0.1eVと小さいため、ほとんどエネルギーを失うことなく、pn接合43によって形成された内部電界により分離され、電子はn層41側へと移動し、n層41に接続されている表面電極24へと収集される。また、正孔はp層42側へと移動し、p層42に接続されている裏面電極44へと収集される。このように、太陽電池200によれば、光電変換部40に含まれる半導体材料のバンドギャップE6よりも大きいエネルギーを有する太陽光を光電変換部40で吸収して電力へと変換することができ、光電変換部40で電力へと変換されなかった光を用いて発光部33で発生させた単色光を光電変換部40へと入射させることにより、電力へと変換することができる。かかる形態とすることにより、光電変換部40において電力へと変換する際に利用される光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、波長変換部30は、キャリア発生部31で発生させたキャリアを発光部33で結合させることを目的としており、発生させたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、波長変換部30では、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。特に、キャリア発生部31の大きさ厚さを制御して、キャリア発生部31で発生させたキャリアがキャリア選択移動部32へと達するまでの移動距離を10nm以下程度にすることにより、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、キャリア発生部31に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。加えて、波長変換部30で発生させた単色光を光電変換部40へと入射させる太陽電池200では、光電変換部40へと入射させる単色光のエネルギーがE5に特定される。それゆえ、E5に対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部40に用いることで、エネルギー損失を低減することが容易になる。したがって、本発明によれば、光電変換効率を高めることが可能な太陽電池200を提供することができる。太陽電池200では、光を単色光へと変換させる波長変換部30の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。太陽電池200において、キャリア発生部31を構成する半導体材料のバンドギャップE4は、例えば、0.4eV以上1.6eV以下とすることができる。なお、キャリア発生部31で発生させたキャリアの移動距離を10nm以下にする場合、量子効果により、キャリア発生部31のバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、キャリア発生部31を構成可能な半導体材料としては、PbSe、InAs、PbS、Ge、GaSb、GaAsSb、GaInAs、Si、InP、GaAs、CdTe等を例示することができる。キャリア発生部31を、Ge、Si等のIV族元素や、InAs、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs等のIII-V族化合物で構成する場合、キャリア発生部31は有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、キャリア発生部31を、PbSeやPbS等のIV-VI族化合物や、CdTe等のII-VI族化合物で構成する場合、キャリア発生部31はイオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、キャリア選択移動部32を量子井戸構造にする場合、量子井戸層の厚さは例えば2nm以上10nm以下、量子井戸層を構成する半導体材料のバンドギャップは例えば1.0eV以上3.0eV以下とすることができる。量子井戸層を構成可能な半導体材料としては、キャリア選択移動部12の量子井戸層を構成可能な半導体材料と同様の材料を例示することができる。キャリア選択移動部32の量子井戸層は、キャリア選択移動部12の量子井戸層と同様の方法によって作製することができる。また、キャリア選択移動部32を量子井戸構造にする場合、量子井戸層を挟む障壁層の厚さは例えば2nm以上10nm以下、障壁層を構成する半導体材料のバンドギャップは例えば1.2eV以上4.0eV以下とすることができる。障壁層を構成可能な半導体材料としては、キャリア選択移動部12の障壁層を構成可能な半導体材料と同様の材料を例示することができる。キャリア選択移動部32の障壁層は、キャリア選択移動部12の障壁層と同様の方法によって作製することができる。また、発光部33で発生させる単色光のエネルギーE5は、例えば、1.0eV以上3.0eV以下とすることができる。発光部33の厚さ、構成材料、及び、作製方法は、発光部13の厚さ、構成材料、及び、作製方法と同様にすることができる。また、光反射部34は、AgやAl等に代表される、可視光領域から赤外光領域において高い反射率を有する金属等によって構成することができる。光反射部34の厚さは、例えば、1μm程度とすることができ、光反射部34は、例えば、蒸着法等の公知の方法によって作製することができる。また、光電変換部40に含まれている半導体材料のバンドギャップE6は、例えば、0.9eV以上3.0eV以下とすることができる。光電変換部40を構成可能な半導体材料としては、GaAsSb、GaInAs、Si、InP、GaAs、CdTe、CdSe、AlGaAs、GaInP、AlAs、ZnTe、GaP、CdS、ZnSe等を例示することができる。光電変換部40において、n層41は、これらの半導体材料に公知のn型不純物を添加することによって作製することができ、p層42は、これらの半導体材料に公知のp型不純物を添加することによって作製することができる。n層41の厚さは例えば100nm程度とすることができ、p層42の厚さは例えば2μm程度とすることができる。また、光電変換部40を、Si等のIV族元素やGaAsSb、GaInAs、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP等のIII-V族化合物で構成する場合、光電変換部40は有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、光電変換部40を、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe等のII-VI族化合物で構成する場合には、イオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。また、裏面電極44は、例えば、くし型形状のAl、Ag、Au等の金属材料、あるいは、酸化インジウムスズITO、アルミニウムドープ酸化亜鉛AZO、フッ素ドープ酸化スズFTO等の透明な導電膜等、太陽電池の電極として使用可能な公知の材料を適宜用いることができる。裏面電極44の厚さは、例えば金属材料の場合は1~10μm、透明導電膜の場合は0.1~1μm程度とすることができ、裏面電極44は、蒸着法等の公知の方法によって作製することができる。太陽電池200に関する上記説明では、pn接合を有する光電変換部40が備えられる形態を例示したが、本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子アップコンバージョン型の光電変換素子。以下において同じ。は当該形態に限定されない。本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子に備えられる光電変換部は、pin接合を有していても良い。また、太陽電池200に関する上記説明では、n層41及びp層42の接合界面が平面である形態を例示したが、本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子は当該形態に限定されない。本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子に備えられる光電変換部は、後述するように、バルクヘテロ構造のように凹凸を有する接合界面三次元的に接合した部位を有していても良い。また、太陽電池100、200に関する上記説明では、波長変換部が光電変換部の一方の側にのみ配置されている形態を例示したが、本発明の光電変換素子は、一対の波長変換部で光電変換部が挟まれるように、波長変換部を配設することも可能である。また、上記説明では、波長変換部10が光電変換部20から離れて配置されている太陽電池100、及び、波長変換部30が光電変換部40から離れて配置されている太陽電池200を図示したが、本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子及び本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子は、当該形態に限定されない。本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子及び本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子は、波長変換部と光電変換素子とを接触させて配置しても良い。波長変換部と光電変換部とを接触させないように配置する場合、波長変換部と光電変換部との間は、光を通過させる物質が配置されていれば良く、そのような物質としては、空気のほか、透明な樹脂フィルムやガラス等を例示することができる。波長変換部と光電変換部とを接触させないように配置する場合、波長変換部は不図示の固定手段によって固定される。このような固定手段としては、波長変換部を固定可能な公知の固定手段を適宜用いることができる。また、上記説明では、光電変換部20側の波長変換部10の表面が平滑面である太陽電池100、及び、光電変換部40側の波長変換部30の表面が平滑面である太陽電池200を図示したが、本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子及び本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子は、当該形態に限定されない。本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子及び本発明の第2実施形態にかかる光電変換素子は、発光部で発生させた単色光を光電変換部に入射させやすい形態にする等の観点から、波長変換部と光電変換部とが接触していない場合には、少なくとも、光電変換部側の波長変換部の表面に、波長変換部と光電変換部とが接触している場合には、波長変換部と光電変換部との界面に、凹凸を設けることが好ましい。凹凸を設けることにより、光電変換部側の波長変換部の表面で反射される、波長変換部で発生させた単色光の割合を低減することが可能になる。図3は、第3実施形態にかかる本発明の太陽電池300を説明する断面図である。図3において、太陽電池100と同様の構成には、図1Aで使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図3では、キャリア発生部、キャリア選択移動部、及び、発光部の記載を省略している。図3に示したように、太陽電池300は、n層51と、i層52と、p層53とを有し、n層51、i層52、及び、p層53によってpin接合54が形成されている。太陽電池300では、主にi層52が光電変換部として機能し、このi層52内に、半導体材料を有する波長変換部55、55、...以下において、単に波長変換部55ということがある。が分散されている。太陽電池300では、i層52の一部を通過した光が波長変換部55へと入射する。太陽電池300は、アップコンバージョン型の太陽電池である。波長変換部55は、バンドギャップがE4である半導体材料によって構成されたキャリア発生部と、バンドギャップがE5である半導体材料によって構成された発光部と、キャリア発生部で生成されたエネルギー差E5の電子及び正孔を選択的に発光部へと移動させるキャリア選択移動部と、を有している。発光部は、エネルギー差E5の電子及び正孔が結合することにより、エネルギーE5の単色光を発生させる機能を有している。一方、光電変換部として機能するi層52は、バンドギャップがE6E5-E6≒0.1eVである半導体材料によって構成されている。表面電極24が接続されているn層51は、バンドギャップがE6であるn型半導体によって構成されており、裏面電極25が接続されているp層53は、バンドギャップがE6であるp型半導体によって構成されている。太陽電池300へと照射された太陽光は、n層51を通過して、i層52のうち、波長変換部55の周囲に配置されている半導体材料以下において、光電変換部52ということがある。へと入射する。この光電変換部52のバンドギャップE6は、様々なエネルギーを有する光が含まれている太陽光のうち、高エネルギーの光のみを吸収可能なように調整されている。それゆえ、光電変換部52へ太陽光が入射すると、この光電変換部52のバンドギャップE6以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。こうして光が吸収されると、光電変換部52で電子及び正孔が生成される。生成された電子及び正孔は、n層51及びp層53によって形成された内部電界により分離され、電子はn層51側へと移動し、n層51に接続されている表面電極24へと収集される。また、正孔はp層53側へと移動し、p層53に接続されている裏面電極25へと収集される。上述のように、光電変換部52では、太陽光に含まれているE6以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。それゆえ、太陽光に含まれている光のうち、エネルギーがE6未満の光は、光電変換に利用されることなく光電変換部52を通過し、波長変換部55へと達する。波長変換部55のキャリア発生部を構成する半導体材料のバンドギャップE4は、E6よりも小さく、太陽光に含まれている低エネルギーの光をも吸収可能なように調整されている。それゆえ、波長変換部55のキャリア発生部へ光が入射すると、このキャリア発生部を構成する半導体材料のバンドギャップE4以上のエネルギーを有する光のみが吸収される。こうして光が吸収されると、様々なエネルギーを有する電子が価電子帯から伝導帯へと励起され、価電子帯には様々なエネルギーを有する正孔が形成される。すなわち、波長変換部55のキャリア発生部に光が入射すると、太陽電池200のキャリア発生部31と同様に、この半導体材料の伝導帯には図2Bに示すような電子エネルギー分布が形成され、当該半導体材料の価電子帯には図2Bに示すような正孔エネルギー分布が形成される。波長変換部55のキャリア発生部で生成された電子及び正孔は、電子同士正孔同士で相互作用してエネルギーの授受を行う。そして、エネルギー差がE5になる、特定のエネルギーを有する電子、及び、特定のエネルギーを有する正孔が、波長変換部55のキャリア選択移動部を通過して、波長変換部55の発光部へと達する。特定のエネルギーを有する電子、及び、特定のエネルギーを有する正孔のみを選択的に発光部へと移動させるキャリア選択移動部の機能は、例えば、量子井戸構造を用いることにより、実現することができる。波長変換部55の発光部へと移動した電子及び正孔は、当該発光部で結合する。かかる過程を経ることにより、波長変換部55は、エネルギーE5の単色光を発生させる。こうして波長変換部55で発生させた単色光は、光電変換部52へと向かう。光電変換部52のバンドギャップは、E6である。ここで、E6はE5よりも約0.1eV小さい。それゆえ、波長変換部55で発生させたエネルギーE5の単色光は、光電変換部52に吸収され、光電変換部52で電子及び正孔が生成される。こうして生成された電子及び正孔は、E5とE6との差が約0.1eVと小さいため、ほとんどエネルギーを失うことなく、pin接合54によって形成された内部電界により分離され、電子はn層51側へと移動し、n層51に接続されている表面電極24へと収集される。また、正孔はp層53側へと移動し、p層53に接続されている裏面電極25へと収集される。このように、太陽電池300によれば、光電変換部52のバンドギャップE6よりも大きいエネルギーを有する太陽光を、光電変換部52で吸収して電力へと変換することができ、光電変換部52で電力へと変換されなかった光を用いて波長変換部55で発生させた単色光を光電変換部52へと入射させることにより、電力へと変換することができる。かかる形態とすることにより、光電変換部52において電力へと変換する際に利用される光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、波長変換部55は、キャリア発生部で発生させたキャリアを発光部で結合させることを目的としており、発生させたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、波長変換部55では、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。特に、波長変換部55におけるキャリア発生部の大きさ厚さを制御して、波長変換部55のキャリア発生部で発生させたキャリアが波長変換部55のキャリア選択移動部へと達するまでの移動距離を10nm以下程度にすることにより、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、波長変換部55のキャリア発生部に半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。加えて、波長変換部55で発生させた単色光を光電変換部52へと入射させる太陽電池300では、光電変換部52へと入射させる単色光のエネルギーがE5に特定される。それゆえ、E5に対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部52に用いることで、エネルギー損失を低減することが容易になる。したがって、本発明によれば、光電変換効率を高めることが可能な太陽電池300を提供することができる。太陽電池300では、光を単色光へと変換させる波長変換部55の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。太陽電池300において、波長変換部55のキャリア発生部を構成する半導体材料のバンドギャップE4は、例えば、0.4eV以上1.6eV以下とすることができる。なお、波長変換部55のキャリア発生部で発生させたキャリアの移動距離を10nm以下にする場合、量子効果により、キャリア発生部のバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。波長変換部55のキャリア発生部は、上記キャリア発生部31と同様の材料を用いて、同様の方法によって作製することができる。また、波長変換部55のキャリア選択移動部は、上記キャリア選択移動部32と同様の材料を用いて、同様の方法によって作製することができる。また、波長変換部55の発光部は、上記発光部33と同様の材料を用いて、同様の方法によって作製することができる。このように構成される波長変換部55は、光電変換部52の一部を作製した後に、その表面に分散させる。その後、分散した波長変換部55、55、...の表面に光電変換部52の一部を作製する、という過程を繰り返すことにより、i層52内に波長変換部55、55、...を分散させることができる。また、n層51、光電変換部52、及び、p層53のバンドギャップE6は、例えば、0.9eV以上3.0eV以下とすることができ、n層51、光電変換部52、及び、p層53には、光電変換部40と同様の材料を用いることができる。n層51及びp層53の厚さは例えば100nm程度、i層52の厚さは例えば0.1~1μm程度とすることができる。また、n層51、光電変換部52、及び、p層53は、光電変換部40と同様の方法によって作製することができる。太陽電池300に関する上記説明では、i層52にのみ波長変換部55が分散されている形態を例示したが、本発明の第3実施形態にかかる光電変換素子アップコンバージョン型の光電変換素子。以下において同じ。は当該形態に限定されない。本発明の第3実施形態にかかる光電変換素子は、i層に加えて、n層及び/又はp層に波長変換部が分散されていても良い。以下、本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子乃至本発明の第3実施形態にかかる光電変換素子において使用可能な、波長変換部の形態例について、説明する。図4は、波長変換部61の形態を説明する断面図である。図4では波長変換部61の一部を拡大して示している。図4に示したように、波長変換部61は、透明材料61aと、波長変換粒子61b、61b、...以下において、単に波長変換粒子61bということがある。とを有し、波長変換粒子61bが透明材料61aの中に分散され透明材料61aによって保持されている。透明材料部61aは、波長変換粒子61bで吸収させるべき光を吸収しない、光を透過させる透明材料例えば、バンドギャップが4.0eV以上の透明材料によって構成されている。波長変換粒子61bは、中心にキャリア発生部61xを有し、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部61x、キャリア選択移動部61y、及び、発光部61zを有している。キャリア発生部61x、キャリア選択移動部61y、及び、発光部61zは、それぞれ、半導体材料によって構成されている。キャリア選択移動部61yは、中心側から外側へ向かって同心円状に配置された、障壁層61ya、量子井戸層61yb、及び、障壁層61yaを有しており、障壁層61ya、61yaは、キャリアがトンネル伝導により移動可能な厚さとされている。中心側に配置された障壁層61yaはキャリア発生部61xの表面に形成され、量子井戸層61ybは中心側に配置された障壁層61yaの表面に形成され、外側に配置された障壁層61yaは量子井戸層61ybの表面に形成されている。障壁層61ya、61yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、量子井戸層61ybを構成する半導体材料のバンドギャップよりも大きく、量子井戸層61ybの伝導帯や価電子帯には、量子閉じ込め効果による離散準位が形成されている。キャリア選択移動部61yでは、量子井戸層61ybの伝導帯における最低離散準位と量子井戸層61ybの価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差が、発光部61zを構成する半導体材料のバンドギャップよりも0.1eV程度大きい。そして、上側ほど電子のエネルギーが高いバンド図を記載した場合、量子井戸層61ybの伝導帯における最低離散準位は、発光部61zを構成する半導体材料の伝導帯下端よりも0.05eVだけ上方に位置し、量子井戸層61ybの価電子帯における最低離散準位は、発光部61zを構成する半導体材料の価電子帯上端よりも0.05eVだけ下方に位置している。このように構成された波長変換部61に光が照射されると、光は透明材料部61aを通過し、波長変換粒子61bへと達する。波長変換粒子61bに光が入射すると、キャリア発生部61xのバンドギャップよりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部61xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。ここで、中心側に配置されている障壁層61yaは、キャリア発生部61xで生成されたキャリアがトンネル伝導により量子井戸層61ybへと移動可能な厚さとされており、外側に配置されている障壁層61yaは、量子井戸層61ybに存在するキャリアがトンネル伝導により発光部61zへと移動可能な厚さとされている。それゆえ、キャリア発生部61xで生成された電子及び正孔のうち、量子井戸層61ybの伝導帯や価電子帯に形成されている離散準位と一致するエネルギーを有する電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層61ybの離散準位を経由して発光部61zへと達することができる。こうして発光部61zへと移動した電子及び正孔は、発光部61zで結合することにより、単色光になる。これに対し、キャリア発生部61xで生成された電子のうち、量子井戸層61ybの伝導帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する電子は、キャリア発生部61xで生成された他の電子と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の電子は量子井戸層61ybの伝導帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。同様に、キャリア発生部61xで生成された正孔のうち、量子井戸層61ybの価電子帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する正孔は、キャリア発生部61xで生成された他の正孔と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の正孔は量子井戸層61ybの価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。こうして、量子井戸層61ybの伝導帯及び価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーを有するようになった電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層61ybの離散準位を経由して発光部61zへと達することができ、発光部61zで結合することにより、単色光になる。本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子乃至本発明の第3実施形態にかかる光電変換素子に波長変換部61が用いられる場合には、このようにして単色光を発生させることができる。波長変換部61において、透明材料61aは、SiO2やSiNxのほか、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、メタクリル酸エステル重合体アクリル等の樹脂を用いることができる。また、本発明では、透明材料61aとして、絶縁性材料とともに、キャリア発生部61xに吸収させるべき光を吸収しない半導体材料を用いることも可能である。また、波長変換部61bにおけるキャリア発生部61xの直径は、光を吸収してキャリアを発生させることが可能な大きさにする等の観点から2nm以上とし、量子閉じ込め効果が得られるようにするとともにキャリアの移動距離を短くする等の観点から20nm以下とすることができる。キャリア発生部61xを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.4eV以上1.6eV以下とすることができる。上記大きさのキャリア発生部61xにすると、量子効果により、キャリア発生部61xのバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、キャリア発生部61xには、キャリア発生部31を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア発生部31と同様の方法によってキャリア発生部61xを作製することができる。また、障壁層61ya、61yaの厚さは、キャリアがトンネル伝導により移動可能な厚さにする等の観点から、例えば2nm以上10nm以下とすることができ、障壁層61ya、61yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば1.2eV以上4.0eV以下とすることができる。障壁層61ya、61yaには、キャリア選択移動部12の障壁層を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア選択移動部12の障壁層と同様の方法によって、障壁層61ya、61yaを作製することができる。また、量子井戸層61ybの厚さは、伝導帯や価電子帯に限られた数の離散準位を形成可能な厚さにする等の観点から、例えば2nm以上10nm以下とすることができ、量子井戸層61ybを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.6eV以上3.0eV以下とすることができる。上記厚さの量子井戸層61ybにすると、量子効果により、量子井戸層61ybのバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、量子井戸層61ybには、キャリア選択移動部12の量子井戸層を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア選択移動部12の量子井戸層と同様の方法によって量子井戸層61ybを作製することができる。また、発光部61zの厚さは、発光部61zへと移動させた電子及び正孔を結合させることが可能な厚さにする等の観点から2nm以上とし、発光部61zで発生させた単色光を光電変換部へと移動させやすい厚さにする等の観点から20nm以下とすることができる。発光部61zを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.6eV以上3.0eV以下とすることができる。発光部61zには、キャリア選択移動部12の発光部を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア選択移動部12の発光部と同様の方法によって、発光部61zを作製することができる。化学的合成法を用いた波長変換粒子61bの作製法の具体例として、キャリア発生部61xにPbSe、障壁層61ya、61yaにZnS、量子井戸層61yb及び発光部61zにCdTeを用いた場合について、以下に説明する。<キャリア発生部61xの合成>フラスコ波長変換粒子61bの作製法に関する以下の説明において、第1フラスコという。に、溶媒となるフェニルエーテル、オレイン酸、及び、トリオクチルフォスフィンと、Pb源である酢酸鉛とを入れ、不活性ガス中で85°C程度に加熱することにより酢酸鉛を溶解した後、45°C程度に冷却する。次いで、第1フラスコに、Se源であるセレン化トリオクチルフォスフィンを加える。一方、第1フラスコとは別のフラスコ波長変換粒子61bの作製法に関する以下の説明において、第2フラスコという。にフェニルエーテルを入れ、不活性ガス中で200°C程度に加熱する。その後、加熱された第2フラスコへ、Se源が加えられた第1フラスコ中の溶液を注入し、120°C程度に冷却する。以上の過程を経ることにより、直径8nm程度のキャリア発生部61xPbSe量子ドットを生成することができる。なお、PbSeのバンドギャップはバルクでは0.27eVであるが、量子効果により0.7eV程度となる。<障壁層61yaの合成>フラスコ波長変換粒子61bの作製法に関する以下の説明において、第3フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、さらに、Zn源であるジメチル亜鉛、及び、S源であるビストリメチルシリルサルファイドを加え、300°C程度に加熱する。その後、第3フラスコの溶液を、200°C程度に再加熱した第2フラスコへと加え、100°C程度に冷却する。以上の過程を経ることにより、キャリア発生部61xの周囲に、厚さ3nm程度の障壁層61yaZnS層を形成することができる。このようにして形成したZnS層のバンドギャップは、3.58eVである。<量子井戸層61ybの合成>フラスコ波長変換粒子61bの作製法に関する以下の説明において、第4フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、Cd源であるジメチルカドミウム、及び、Te源であるトリオクチルフォスフィンテルルを加え、220°C程度に加熱して溶解する。その後、第4フラスコの溶液を、240°C程度に再加熱した第2フラスコへと加える。以上の過程を経ることにより、障壁層61yaの周囲に、厚さ5nm程度の量子井戸層61ybCdTe層を形成することができる。なお、CdTeのバンドギャップはバルクでは1.44eVであるが、量子効果により1.65eV程度となる。<障壁層61yaの合成>フラスコ波長変換粒子61bの作製法に関する以下の説明において、第5フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、さらに、Zn源であるジメチル亜鉛、及び、S源であるビストリメチルシリルサルファイドを加え、300°C程度に加熱する。その後、第5フラスコの溶液を、200°C程度に再加熱した第2フラスコへと加え、100°C程度に冷却する。以上の過程を経ることにより、量子井戸層61ybの周囲に、厚さ3nm程度の障壁層61yaZnS層を形成することができる。このようにして形成したZnS層のバンドギャップは、3.58eVである。<発光部61zの合成>フラスコ波長変換粒子61bの作製法に関する以下の説明において、第6フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、Cd源であるジメチルカドミウム、及び、Te源であるトリオクチルフォスフィンテルルを加え、220°C程度に加熱して溶解する。その後、第6フラスコの溶液を、240°C程度に再加熱した第2フラスコへと加える。以上の過程を経ることにより、障壁層61yaの周囲に、厚さ10nm程度の発光部61zCdTe層を形成することができる。こうして発光部61zを形成したら、例えばメタノールを用いた洗浄を行う工程を経て、波長変換粒子61bを得ることができる。このようにして波長変換粒子61bを作製したら、有機溶媒に、上記物質によって構成される透明材料61aを入れ、さらに波長変換粒子61bを分散する。そして、スピンコート法やディップコート法等の塗布法、スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法等により、波長変換部61を形成すべき物質の表面へ、透明材料61a及び波長変換粒子61bが分散された溶液を塗布した後、アニール処理を行う。波長変換部61は、例えば、溶液の塗布及びアニール処理を複数回に亘って繰り返すことにより、作製することができる。図5Aは、波長変換部62の形態を説明する断面図であり、図5Bは、波長変換細線62aの形態を説明する断面図である。図5Bの紙面奥/手前方向が、波長変換細線62aの軸方向である。図5Aでは波長変換部62の一部を拡大しており、波長変換細線62a、62a、...を簡略化して示している。図5Aにおいて、波長変換部61と同様の構成には図4で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図5Aに示したように、波長変換部62は、透明材料61aと、波長変換細線62a、62a、...以下において、単に波長変換細線62aということがある。とを有し、波長変換細線62aが透明材料61aの中に分散され透明材料61aによって保持されている。透明材料部61aは、波長変換細線62aで吸収させるべき光を吸収しない、光を透過させる透明材料例えば、バンドギャップが4.0eV以上の透明材料によって構成されている。図5Bに示したように、波長変換細線62aは、中心にキャリア発生部62xを有し、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部62x、キャリア選択移動部62y、及び、発光部62zを有している。キャリア発生部62x、キャリア選択移動部62y、及び、発光部62zは、それぞれ、半導体材料によって構成されている。キャリア選択移動部62yは、中心側から外側へ向かって同心円状に配置された、障壁層62ya、量子井戸層62yb、及び、障壁層62yaを有しており、障壁層62ya、62yaは、キャリアがトンネル伝導により移動可能な厚さとされている。中心側に配置された障壁層62yaはキャリア発生部62xの表面に形成され、量子井戸層62ybは中心側に配置された障壁層62yaの表面に形成され、外側に配置された障壁層62yaは量子井戸層62ybの表面に形成されている。障壁層62ya、62yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、量子井戸層62ybを構成する半導体材料のバンドギャップよりも大きく、量子井戸層62ybの伝導帯や価電子帯には、量子閉じ込め効果による離散準位が形成されている。キャリア選択移動部62yでは、量子井戸層62ybの伝導帯における最低離散準位と量子井戸層62ybの価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差が、発光部62zを構成する半導体材料のバンドギャップよりも0.1eV程度大きい。そして、上側ほど電子のエネルギーが高いバンド図を記載した場合、量子井戸層62ybの伝導帯における最低離散準位は、発光部62zを構成する半導体材料の伝導帯下端よりも0.05eVだけ上方に位置し、量子井戸層62ybの価電子帯における最低離散準位は、発光部62zを構成する半導体材料の価電子帯上端よりも0.05eVだけ下方に位置している。このように構成された波長変換部62に光が照射されると、光は透明材料部61aを通過し、波長変換細線62aへと達する。波長変換細線62aに光が入射すると、キャリア発生部62xのバンドギャップよりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部62xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。ここで、中心側に配置されている障壁層62yaは、キャリア発生部62xで生成されたキャリアがトンネル伝導により量子井戸層62ybへと移動可能な厚さとされており、外側に配置されている障壁層62yaは、量子井戸層62ybに存在するキャリアがトンネル伝導により発光部62zへと移動可能な厚さとされている。それゆえ、キャリア発生部62xで生成された電子及び正孔のうち、量子井戸層62ybの伝導帯や価電子帯に形成されている離散準位と一致するエネルギーを有する電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層62ybの離散準位を経由して発光部62zへと達することができる。こうして発光部62zへと移動した電子及び正孔は、発光部62zで結合することにより、単色光になる。これに対し、キャリア発生部62xで生成された電子のうち、量子井戸層62ybの伝導帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する電子は、キャリア発生部62xで生成された他の電子と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の電子は量子井戸層62ybの伝導帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。同様に、キャリア発生部62xで生成された正孔のうち、量子井戸層62ybの価電子帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する正孔は、キャリア発生部62xで生成された他の正孔と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の正孔は量子井戸層62ybの価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。こうして、量子井戸層62ybの伝導帯及び価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーを有するようになった電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層62ybの離散準位を経由して発光部62zへと達することができ、発光部62zで結合することにより、単色光になる。本発明の第1実施形態にかかる光電変換素子乃至本発明の第3実施形態にかかる光電変換素子に波長変換部62が用いられる場合には、このようにして単色光を発生させることができる。波長変換部62において、波長変換細線62aにおけるキャリア発生部62xの直径は、キャリア発生部61xと同様の観点から、例えば2nm以上20nm以下とすることができ、キャリア発生部62xを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.4eV以上1.6eV以下とすることができる。上記太さのキャリア発生部62xにすると、量子効果により、キャリア発生部62xのバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、キャリア発生部62xには、キャリア発生部31を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア発生部31と同様の方法を用いてキャリア発生部62xを作製することができる。また、波長変換細線62aが透明材料内に埋め込まれた層を形成する場合、この層の厚さは1μm以下程度になると考えられ、波長変換細線62aは、この層を突き破らないようにすることが好ましい。それゆえ、波長変換細線62aの軸方向長さは、例えば20nm以上500nm以下とすることが好ましい。また、障壁層62ya、62yaの厚さは、障壁層61ya、61yaと同様の観点から、例えば2nm以上10nm以下とすることができ、障壁層62ya、62yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば1.2eV以上4.0eV以下とすることができる。障壁層62ya、62yaには、キャリア選択移動部12の障壁層を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア選択移動部12の障壁層と同様の方法を用いて、障壁層62ya、62yaを作製することができる。また、量子井戸層62ybの厚さは、量子井戸層61ybと同様の観点から、例えば2nm以上10nm以下とすることができ、量子井戸層62ybを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.6eV以上3.0eV以下とすることができる。上記厚さの量子井戸層62ybにすると、量子効果により、量子井戸層62ybのバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、量子井戸層62ybには、キャリア選択移動部12の量子井戸層を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア選択移動部12の量子井戸層と同様の方法を用いて、量子井戸層62ybを作製することができる。また、発光部62zの厚さは、発光部61zと同様の観点から、例えば2nm以上20nm以下とすることができ、発光部62zを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.6eV以上3.0eV以下とすることができる。発光部62zには、キャリア選択移動部12の発光部を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができ、キャリア選択移動部12の発光部と同様の方法を用いて、発光部62zを作製することができる。化学的合成法を用いた波長変換細線62aの作製法の具体例として、キャリア発生部62xにPbSe、障壁層62ya、62yaにZnS、量子井戸層62yb及び発光部62zにCdTeを用いた場合について、以下に説明する。<キャリア発生部62xの合成>フラスコ波長変換細線62aの作製法に関する以下の説明において、第1フラスコという。に、溶媒となるフェニルエーテル、及び、オレイン酸と、Pb源である酢酸鉛とを入れ、不活性ガス中で150°C程度に加熱することにより酢酸鉛を溶解した後、60°C程度に冷却する。次いで、第1フラスコに、Se源であるセレン化トリオクチルフォスフィン及びトリオクチルフォスフィンを加える。一方、第1フラスコとは別のフラスコ波長変換細線62aの作製法に関する以下の説明において、第2フラスコという。にフェニルエーテル及びテトラデシルフォスフィンを入れ、不活性ガス中で250°C程度注入溶液の温度に加熱する。その後、加熱された第2フラスコへ、Se源が加えられた第1フラスコ中の溶液を注入し、180°C程度反応温度に保持する。以上の過程を経ることにより、太さ6nm程度のキャリア発生部62xPbSe細線を生成することができる。ここで、注入溶液の温度及び反応温度が高くなるほど、溶液中の原料濃度比率Pb/Seが大きくなると、粒子ではなく細線を生成しやすくなる。なお、PbSeのバンドギャップはバルクでは0.27eVであるが、量子効果により0.7eV程度となる。<障壁層62yaの合成>フラスコ波長変換細線62aの作製法に関する以下の説明において、第3フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、さらに、Zn源であるジメチル亜鉛、及び、S源であるビストリメチルシリルサルファイドを加え、300°C程度に加熱する。その後、第3フラスコの溶液を、200°C程度に再加熱した第2フラスコへと加え、100°C程度に冷却する。以上の過程を経ることにより、キャリア発生部62xの周囲に、厚さ3nm程度の障壁層62yaZnS層を形成することができる。このようにして形成したZnS層のバンドギャップは、3.58eVである。<量子井戸層62ybの合成>フラスコ波長変換細線62aの作製法に関する以下の説明において、第4フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、Cd源であるジメチルカドミウム、及び、Te源であるトリオクチルフォスフィンテルルを加え、220°C程度に加熱して溶解する。その後、第4フラスコの溶液を、240°C程度に再加熱した第2フラスコへと加える。以上の過程を経ることにより、障壁層62yaの周囲に、厚さ5nm程度の量子井戸層62ybCdTe層を形成することができる。なお、CdTeのバンドギャップはバルクでは1.44eVであるが、量子効果により1.65eV程度となる。<障壁層62yaの合成>フラスコ波長変換細線62aの作製法に関する以下の説明において、第5フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、さらに、Zn源であるジメチル亜鉛、及び、S源であるビストリメチルシリルサルファイドを加え、300°C程度に加熱する。その後、第5フラスコの溶液を、200°C程度に再加熱した第2フラスコへと加え、100°C程度に冷却する。以上の過程を経ることにより、量子井戸層62ybの周囲に、厚さ3nm程度の障壁層62yaZnS層を形成することができる。このようにして形成したZnS層のバンドギャップは、3.58eVである。<発光部62zの合成>フラスコ波長変換細線62aの作製法に関する以下の説明において、第6フラスコという。に、トリオクチルフォスフィンを入れ、Cd源であるジメチルカドミウム、及び、Te源であるトリオクチルフォスフィンテルルを加え、220°C程度に加熱して溶解する。その後、第6フラスコの溶液を、240°C程度に再加熱した第2フラスコへと加える。以上の過程を経ることにより、障壁層62yaの周囲に、厚さ10nm程度の発光部62zCdTe層を形成することができる。こうして発光部62zを形成したら、例えばメタノールを用いた洗浄を行う工程を経て、波長変換細線62aを得ることができる。このようにして波長変換細線62aを作製したら、有機溶媒に、上記物質によって構成される透明材料61aを入れ、さらに波長変換細線62aを分散する。そして、スピンコート法やディップコート法等の塗布法、スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法等により、波長変換部62を形成すべき物質の表面へ、透明材料61a及び波長変換細線62aが分散された溶液を塗布した後、アニール処理を行う。波長変換部62は、例えば、溶液の塗布及びアニール処理を複数回に亘って繰り返すことにより、作製することができる。波長変換部61、62において、透明材料61aに保持される波長変換粒子61b、波長変換細線62aの数は特に限定されない。ただし、例えば、太陽光スペクトルにおいて、キャリア発生部61x、62xのバンドギャップ以上の波長領域におけるフォトンの60、好ましくは80以上を吸収させるためには、波長変換部61、62におけるキャリア発生部61x、62xの合計厚さ太陽光の進行方向における厚さ。以下において同じ。を100nm以上500nm以下程度にする必要がある。キャリア発生部61x、62xの直径が2nm以上20nm以下である場合、波長変換粒子61bや波長変換細線62aを、5層~250層程度積層することにより、キャリア発生部61x、62xの合計厚さを100nm以上500nm以下程度にすることができる。例えば、キャリア発生部61x、62xの直径が10nm程度である場合には、波長変換粒子61bや波長変換細線62aを、10層~50層程度積層すれば良い。また、波長変換部61、62において、透明材料61aに保持されている、隣接する波長変換粒子61b、61bや、波長変換細線62a、62aの間隔は、特に限定されないが、光電変換効率を高めやすい形態にする等の観点からは、間隔を、波長変換粒子61bや波長変換細線62aの直径に対して0.2倍以上2倍以下程度とすることが好ましい。例えば、波長変換粒子61bや波長変換細線62aの直径が20nmである場合には、4nm以上40nm以下程度の間隔にすれば良い。また、波長変換部61、62において、作製時に混合される透明材料61aと、波長変換粒子61bや波長変換細線62aとの体積比率は、波長変換粒子61bや波長変換細線62aの体積を1とするとき、透明材料61aは0.5以上20以下程度とすることができる。波長変換部61、62に関する上記説明では、透明材料61aに波長変換粒子61b又は波長変換細線62aが分散されている形態を例示したが、本発明における波長変換部は、当該形態に限定されない。本発明の光電変換素子は、波長変換粒子61b及び波長変換細線62aが透明材料61aに分散された形態の波長変換部を有していても良い。このほか、本発明の光電変換素子は、透明材料61aを用いずに、波長変換粒子61b及び/又は波長変換細線62aをプレスする過程等を経て形成した波長変換部を有する形態とすることも可能である。ただし、波長変換部の形状を画定しやすい形態にする等の観点からは、波長変換粒子61b及び/又は波長変換細線62aが透明材料61aに分散された波長変換部を有する形態とすることが好ましい。図6は、波長変換部63の形態を説明する断面図である。図6の紙面上下方向が、光の進行方向であり、波長変換部63の厚さ方向である。図6に示したように、波長変換部63は、その厚さ方向中央部に配置されたキャリア発生部63xと、該キャリア発生部63xを挟むように配置されたキャリア選択移動部63y、63yと、該キャリア選択移動部63y、63yによって挟まれたキャリア発生部63xをさらに外側から挟むように配置された発光部63z、63zと、を有している。キャリア発生部63x、キャリア選択移動部63y、63y以下において、単にキャリア選択移動部63yということがある。、及び、発光部63z、63z以下において、単に発光部63zということがある。は、それぞれ、半導体材料によって構成されている。キャリア選択移動部63yは、キャリア発生部63x側から発光部63z側へ向かって順に配置された、障壁層63ya、量子井戸層63yb、及び、障壁層63yaを有しており、障壁層63ya、63ya、...以下において、単に障壁層63yaということがある。は、キャリアがトンネル伝導により移動可能な厚さとされている。障壁層63yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、キャリア発生部63xを構成する半導体材料のバンドギャップ、及び、量子井戸層63yb、63yb以下において、単に量子井戸層63ybということがある。を構成する半導体材料のバンドギャップよりも大きく、量子井戸層63ybの伝導帯や価電子帯には、量子閉じ込め効果による離散準位が形成されている。キャリア選択移動部63yでは、量子井戸層63ybの伝導帯における最低離散準位と量子井戸層63ybの価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差が、発光部63zを構成する半導体材料のバンドギャップよりも0.1eV程度大きい。そして、上側ほど電子のエネルギーが高いバンド図を記載した場合、量子井戸層63ybの伝導帯における最低離散準位は、発光部63zを構成する半導体材料の伝導帯下端よりも0.05eVだけ上方に位置し、量子井戸層63ybの価電子帯における最低離散準位は、発光部63zを構成する半導体材料の価電子帯上端よりも0.05eVだけ下方に位置している。波長変換部63は、以下の手順で作製することができる。例えば、図6の紙面下側に配置された発光部63zを形成した後、該発光部63zの上面に障壁層63yaを形成し、該障壁層63yaの上面に量子井戸層63ybを形成し、該量子井戸層63ybの上面に障壁層63yaを形成することにより、発光部63zの上面にキャリア選択移動部63yを形成することができる。こうしてキャリア選択移動部63yを形成したら、その上面にキャリア発生部63xを形成する。その後、キャリア発生部63xの上面に障壁層63yaを形成し、該障壁層63yaの上面に量子井戸層63ybを形成し、該量子井戸層63ybの上面に障壁層63yaを形成することにより、キャリア発生部63xの上面にキャリア選択移動部63yを形成する。そして、形成したキャリア選択移動部63yの上面に発光部63zを形成する。かかる手順により、多層膜構造の波長変換部63を作製することができる。このように構成される波長変換部63は、例えば、光電変換部の中に配置することができる。図7は、波長変換部63、63、...をその内部に有する光電変換部を備えた本発明の太陽電池301を説明する断面図である。図7の紙面左右方向が、光の進行方向であり、波長変換部63の厚さ方向である。図7では、波長変換部63、63、...を簡略化して示している。図7において、太陽電池100と同様の構成には、図1Aで使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図7に示した太陽電池301は、表面電極24及び裏面電極25、表面電極24に接続されたn層71、71、...、裏面電極25に接続されたp層72、72、...、並びに、n層71、71、...とp層72、72、...との間に配置された波長変換部63、63、...を有している。光の進行方向の上流側に配置された表面電極24側の端にはn層71が、光の進行方向の下流側に配置された裏面電極25側の端にはp層72が、それぞれ配置されており、表面電極24と裏面電極25との間には、光の進行方向上流側から順に配置されたn層71、波長変換部63、及び、p層72によって構成される複数の積層体73、73、...が、連続して配置されている。積層体73、73、...に含まれるn層71、71、...は、図7の紙面上側に配置されたn層71によって接続されており、積層体73、73、...に含まれるp層72、72、...は、図7の紙面下側に配置されたp層72によって接続されている。太陽電池301において、n層71、71、...、及び、p層72、72、...を構成する半導体材料のバンドギャップは、発光部63z、63z、...で生成される単色光のエネルギーよりも約0.1eV小さい。太陽電池301では、n層71、71、...やp層72、72、...で吸収されない光が波長変換部63で吸収され、波長変換部63の発光部63zで生成された単色光が、n層71、71、...やp層72、72、...で吸収される。太陽電池301に光が照射されると、光は、n層71、又は、n層71やp層72を通過して、波長変換部63、63、...以下において、単に波長変換部63ということがある。へと達する。n層71やp層72に光が達すると、光の一部が吸収され、キャリアが生成される。こうして生成された電子は、表面電極24に接続されているn層71を経由して表面電極24へと収集され、生成された正孔は、裏面電極25に接続されているp層72を経由して裏面電極25へと収集される。波長変換部63に光が入射すると、キャリア発生部63xのバンドギャップよりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部63xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。ここで、キャリア発生部63xを挟むように配置されている障壁層63ya、63yaは、キャリアがトンネル伝導により量子井戸層63yb、63ybへと移動可能な厚さとされており、量子井戸層63yb、63ybと発光部63z、63zとの間に配置されている障壁層63ya、63yaは、キャリアがトンネル伝導により発光部63z、63zへと移動可能な厚さとされている。それゆえ、キャリア発生部63xで生成された電子及び正孔のうち、量子井戸層63yb、63ybの伝導帯や価電子帯に形成されている離散準位と一致するエネルギーを有する電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層63yb、63ybの離散準位を経由して発光部63z、63zへと達することができる。こうして発光部63z、63zへと移動した電子及び正孔は、発光部63z、63zで結合することにより、単色光になる。これに対し、キャリア発生部63xで生成された電子のうち、量子井戸層63yb、63ybの伝導帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する電子は、キャリア発生部63xで生成された他の電子と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の電子は量子井戸層63yb、63ybの伝導帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。同様に、キャリア発生部63xで生成された正孔のうち、量子井戸層63yb、63ybの価電子帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する正孔は、キャリア発生部63xで生成された他の正孔と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の正孔は量子井戸層63yb、63ybの価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。こうして、量子井戸層63yb、63ybの伝導帯及び価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーを有するようになった電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層63yb、63ybの離散準位を経由して発光部63z、63zへと達することができ、発光部63z、63zで結合することにより、単色光になる。発光部63z、63zで生成された単色光は、波長変換部63に隣接して配置されているn層71やp層72へと達し、n層71やp層72で吸収される。単色光を吸収することにより生成された電子は、図7の紙面上側に配置されたn層71を経由して表面電極24へと収集され、単色光を吸収することにより生成された正孔は、図7の紙面下側に配置されたp層72を経由して裏面電極25へと収集される。このようにして光が吸収され電子及び正孔が収集される太陽電池301によれば、n層71やp層72において電力へと変換する際に利用される光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、波長変換部63は、キャリア発生部63xで発生させたキャリアを発光部63z、63zで結合させることを目的としており、発生させたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、波長変換部63では、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。特に、キャリア発生部63xの厚さを制御して、キャリア発生部63xで発生させたキャリアがキャリア選択移動部63y、63yへと達するまでの移動距離を10nm以下程度にすることにより、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、キャリア発生部63xに半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。加えて、波長変換部63で発生させた単色光をn層71やp層72へと入射させる太陽電池301では、n層71やp層72へと入射させる光のエネルギーが特定される。それゆえ、特定されたエネルギーに対応するバンドギャップを有する半導体材料をn層71やp層72に用いることで、エネルギー損失を低減することが容易になる。したがって、太陽電池301であっても、光電変換効率を高めることが可能になる。太陽電池301においても、光を単色光へと変換させる波長変換部63の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。太陽電池301において、キャリア発生部63xの厚さは、キャリア発生部61x、62xと同様の観点から、例えば2nm以上20nm以下とすることができ、キャリア発生部63xを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば0.4eV以上1.6eV以下とすることができる。キャリア発生部63xを上記厚さにすると、量子効果により、キャリア発生部63xのバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、キャリア発生部63xには、キャリア発生部31を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができる。キャリア発生部63xを、Ge、Si等のIV族元素や、InAs、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs等のIII-V族化合物で構成する場合、キャリア発生部63xは有機金属気相成長法MOCVD、分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、キャリア発生部63xを、PbSeやPbS等のIV-VI族化合物や、CdTe等のII-VI族化合物で構成する場合、キャリア発生部63xは、イオンプレーティングを含む真空蒸着法、スパッタ法等の気相成長法、ゾルゲル法、ケミカルバスディポジション法等の化学的合成法によって作製することができる。あるいは、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等により粒子を合成した後、有機溶媒に混合し、スピンコート法やディップコート法等の塗布法、又は、スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法等により、キャリア発生部63xを形成すべき物質の表面へ塗布した後、アニール処理を行うことによっても作製することができる。また、障壁層63yaの厚さは、障壁層61ya、62yaと同様の観点から、例えば2nm以上10nm以下とすることができ、障壁層63yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば1.2eV以上4.0eV以下とすることができる。障壁層63yaには、キャリア選択移動部12の障壁層を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができる。障壁層63yaを、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP、GaN等のIII-V族化合物で構成する場合、障壁層63yaは、有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、障壁層63yaを、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe、ZnS等のII-VI族化合物で構成する場合、障壁層63yaは、イオンプレーティングを含む真空蒸着法、スパッタ法等の気相成長法、ゾルゲル法、ケミカルバスディポジション法等の化学的合成法によって作製することができる。あるいは、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等により粒子を合成した後、有機溶媒に混合し、スピンコート法やディップコート法等の塗布法、又は、スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法等により、障壁層63yaを形成すべき物質発光部63z、量子井戸層63yb、又は、キャリア発生部63xの表面へ塗布した後、アニール処理を行うことによっても作製することができる。また、量子井戸層63ybの厚さは、量子井戸層61yb、62ybと同様の観点から、例えば2nm以上10nm以下とすることができ、量子井戸層63ybを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば1.0eV以上3.0eV以下とすることができる。上記厚さの量子井戸層63ybにすると、量子効果により、量子井戸層63ybのバンドギャップはバルクのバンドギャップよりも大きくなる。また、量子井戸層63ybには、キャリア選択移動部12の量子井戸層を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができる。量子井戸層63ybを、Ge、Si等のIV族元素や、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP等のIII-V族化合物で構成する場合、量子井戸層63ybは、有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、量子井戸層63ybを、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe等のII-VI族化合物で構成する場合、量子井戸層63ybは、イオンプレーティングを含む真空蒸着法、スパッタ法等の気相成長法、ゾルゲル法、ケミカルバスディポジション法等の化学的合成法によって作製することができる。あるいは、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等により粒子を合成した後、有機溶媒に混合し、スピンコート法やディップコート法等の塗布法、又は、スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法等により、量子井戸層63ybを形成すべき障壁層63yaの表面へ塗布した後、アニール処理を行うことによっても作製することができる。また、発光部63zの厚さは、発光部61z、62zと同様の観点から、例えば2nm以上20nm以下とすることができ、発光部63zを構成する半導体材料のバンドギャップは、例えば1.0eV以上3.0eV以下とすることができる。発光部63zには、キャリア選択移動部12の発光部を構成可能な半導体材料と同様の材料を用いることができる。発光部63zを、Ge、Si等のIV族元素や、GaSb、GaAsSb、GaInAs、InP、GaAs、AlGaAs、GaInP、AlAs、GaP等III-V族化合物で構成する場合、発光部63zは、有機金属気相成長法MOCVDや分子線エピタキシ法MBE等の気相成長法によって作製することができる。また、発光部63zを、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe等II-VI族化合物で構成する場合、発光部63zは、イオンプレーティングを含む真空蒸着法、スパッタ法等の気相成長法、ゾルゲル法、ケミカルバスディポジション法等の化学的合成法によって作製することができる。あるいは、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等により粒子を合成した後、有機溶媒に混合し、スピンコート法やディップコート法等の塗布法、又は、スクリーン印刷法やインクジェット法等の印刷法等により、発光部63zを形成すべき物質障壁層63yaを含むの表面へ塗布した後、アニール処理を行うことによっても作製することができる。太陽電池301に関する上記説明では、複数の積層体73、73、...が連続して配置されている形態を例示したが、波長変換部63を備えた本発明の光電変換素子は、当該形態に限定されない。本発明の光電変換素子は、すべてのn層とp層との間に波長変換部63が配設された形態とすることも可能である。また、n層71及びp層72のバンドギャップは、例えば、0.9eV以上3.0eV以下とすることができ、n層71及びp層72には、光電変換部40と同様の材料を用いることができる。n層71及びp層73の厚さは例えば100nm程度とすることができ、n層71及びp層72は、光電変換部40と同様の方法によって作製することができる。図8Aは、本発明の太陽電池302を説明する断面図である。図8Aの紙面左右方向が、光の進行方向である。図8Aでは、波長変換粒子61b、61b、...、p型材料56a、56a、...、及び、n型材料56b、56b、...を簡略化して示している。図8Aにおいて、太陽電池300と同様の構成には、図3で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図8Aに示したように、太陽電池302は、n層59及びp層57、並びに、n層59とp層57との間に配置された混合pn接合層56を有している。n層59には表面電極24が接続されており、p層57には裏面電極25が接続されている。混合pn接合層56では、p型半導体として機能するp型材料56a、56a、...以下において、単にp型材料56aということがある。と、n型半導体として機能するn型材料56b、56b、...以下において、単にn型材料56bということがある。とがナノスケールで混在しており、pn接合界面が混合pn接合層56の全体に亘って分散したバルクヘテロ接合構造を有している。そして、混合pn接合層56の内部には、波長変換粒子61b、61b、...以下において、単に波長変換粒子61bということがある。が分散されている。混合pn接合層56内のp型材料56a、56a、...の少なくとも一部は互いに接触しており、p型材料56a、56a、...の一部及びp層57も接触している。また、混合pn接合層56内のn型材料56b、56b、...の少なくとも一部は互いに接触しており、n型材料56b、56b、...の一部及びn層59も接触している。太陽電池302において、n層59、p型材料56a、n型材料56b、及び、p層57を構成する半導体材料のバンドギャップは、波長変換粒子61bの発光部61zで生成される単色光のエネルギーよりも約0.1eV小さい。太陽電池302では、n層59、p型材料56a、n型材料56b、及び、p層57で吸収されない光が波長変換粒子61bで吸収され、波長変換粒子61bの発光部61zで生成された単色光が、n層59、p型材料56a、n型材料56b、及び、p層57で吸収される。太陽電池302に光が照射されると、光は、n層59を通過し、n層59で吸収されなかった光が波長変換粒子61bへと達する。波長変換粒子61bに光が達すると、キャリア発生部61xのバンドギャップよりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部61xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。生成された電子及び正孔のうち、量子井戸層61ybの伝導帯や価電子帯に形成されている離散準位と一致するエネルギーを有する電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層61ybの離散準位を経由して発光部61zへと達することができ、発光部61zで結合することにより、単色光になる。これに対し、キャリア発生部61xで生成された電子のうち、量子井戸層61ybの伝導帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する電子は、キャリア発生部61xで生成された他の電子と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の電子は量子井戸層61ybの伝導帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。同様に、キャリア発生部61xで生成された正孔のうち、量子井戸層61ybの価電子帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する正孔は、キャリア発生部61xで生成された他の正孔と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の正孔は量子井戸層61ybの価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。こうして、量子井戸層61ybの伝導帯及び価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーを有するようになった電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層61ybの離散準位を経由して発光部61zへと達し、発光部61zで結合して単色光になる。発光部61zで生成された単色光は、波長変換粒子61bとともに混合pn接合層56内に存在しているp型材料56aやn型材料56bに吸収される。p型材料56aやn型材料56bを構成する半導体材料のバンドギャップは、発光部61zで生成された単色光のエネルギーよりも約0.1eV小さい。それゆえ、発光部61zで発生させた単色光は、p型材料56aやn型材料56bに吸収され、p型材料56aやn型材料56bで電子及び正孔が生成される。こうして生成された電子及び正孔は、単色光のエネルギーとp型材料56aやn型材料56bを構成する半導体材料のバンドギャップとの差が約0.1eVと小さいため、ほとんどエネルギーを失うことなく、p型材料56a及びn型材料56bによるpn接合によって形成された内部電界により分離され、電子はn型材料56bを経由してn層59へと移動し、n層59に接続されている表面電極24へと収集される。また、正孔はp型材料56aを経由してp層57へと移動し、p層57に接続されている裏面電極25へと収集される。このようにして光が吸収され電子及び正孔が収集される太陽電池302によれば、電力へと変換する際に利用される光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、波長変換粒子61bは、キャリア発生部61xで発生させたキャリアを発光部61zで結合させることを目的としており、発生させたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、波長変換粒子61bでは、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。特に、キャリア発生部61xの直径を制御して、キャリア発生部61xで発生させたキャリアがキャリア選択移動部61yへと達するまでの移動距離を10nm以下程度にすることにより、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。さらに、キャリア発生部61xに半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。加えて、波長変換粒子61bで発生させた単色光をp型材料56aやn型材料56bに吸収させる太陽電池302では、p型材料56aやn型材料56bへと入射させる光のエネルギーが特定される。それゆえ、特定されたエネルギーに対応するバンドギャップを有する半導体材料をp型材料56aやn型材料56bに用いることで、エネルギー損失を低減することが容易になる。したがって、太陽電池302であっても、光電変換効率を高めることが可能になる。太陽電池302においても、光を単色光へと変換させる波長変換粒子61bの効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。太陽電池302において、p型材料56aとしては、ポリヘキシルチオフェンP3HT、ポリアルキルチオフェンP3AT、ペンタセン等の電子ドナー性分子を用いることができ、p型材料56aの形状は、粒子状、分子状、高分子状とすることができる。また、n型材料56bとしては、フラーレン、フラーレン誘導体PCBM等の電子アクセプタ性分子を用いることができ、n型材料56bの形状は、粒子状、分子状、高分子状とすることができる。また、n層59はn層51と同様の材料によって構成することができ、p層57はp層53と同様の材料によって構成することができる。また、混合pn接合層56に含まれる、波長変換粒子61b、p型材料56a、及び、n型材料56bの混合比率は特に限定されず、例えば、質量比で、波長変換粒子61b:p型材料56a:n型材料56b=2:1:1とすることができる。波長変換粒子61b、p型材料56a、及び、n型材料56bの混合比率は、それぞれ、0.1倍~10倍の範囲で適宜変化させても良い。また、n層59及びp層57のバンドギャップは、例えば、0.9eV以上3.0eV以下とすることができ、n層59及びp層57には、光電変換部40と同様の材料を用いることができる。n層59及びp層57の厚さは例えば100nm程度とすることができ、n層59及びp層57は、光電変換部40と同様の方法によって作製することができる。このように構成される太陽電池302の製造方法の一形態を、以下に説明する。太陽電池302を製造するには、まず、公知のガラスやプラスチック等の基板の上に、蒸着法等の公知の方法によって、Al、Ag、Au等の金属材料、ITOやアルミニウムドープ酸化亜鉛AZO、フッ素ドープ酸化スズFTO等の透明導電膜によって構成される裏面電極25を形成する。次いで、1~10質量程度となる量の、p層57を構成すべきp型半導体材料を、有機溶媒例えば、キシレン、クロロホルム、クロロベンゼン等。以下において同じ。に混合して作製したp層用組成物を、スピンコート法やディップコート法等の方法で裏面電極25の表面に塗布する。その後、室温で数十分~2時間程度、又は、100°C程度の乾燥炉内で10分程度保持し、有機溶媒を蒸発させることにより、p層57を形成する。こうしてp層57を形成したら、有機溶媒に、合計で1~10質量程度となる量の波長変換粒子61b、p型材料56a、及び、n型材料56bを加えることにより、混合pn接合層用組成物を作製する。ここで、波長変換粒子61bは上述の方法によって作製することができる。次いで、混合pn接合層用組成物を、スピンコート法やディップコート法等の方法でp層57の表面に塗布する。その後、室温で数十分~2時間程度、又は、100°C程度の乾燥炉内で10分程度保持し、有機溶媒を蒸発させることにより、混合pn接合層56を形成する。こうして混合pn接合層56を形成したら、蒸着法等の公知の方法によって、混合pn接合層56の表面に、ZnO、SnO2、TiO2等によって構成されるn層59を形成する。又は、1~10質量程度となる量の、n層59を構成すべきn型半導体材料を、有機溶媒に混合して作製したn層用組成物を、スピンコート法やディップコート法等の方法で混合pn接合層56の表面に塗布した後、室温で数十分~2時間程度、又は、100°C程度の乾燥炉内で10分程度保持し、有機溶媒を蒸発させることにより、n層59を形成する。こうしてn層59を形成したら、真空蒸着法等の公知の方法によって、くし型形状のAl、Ag、Au等の金属材料、あるいは酸化インジウムスズITO、アルミニウムドープ酸化亜鉛AZO、フッ素ドープ酸化スズFTO等の透明な導電膜によって構成される表面電極24をn層59の表面に形成する。太陽電池302は、例えばこのような過程を経ることにより、作製することができる。なお、太陽電池302を製造する際の乾燥雰囲気は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。図8Bは、本発明の太陽電池303を説明する断面図である。図8Bの紙面左右方向が、光の進行方向である。図8Bでは、波長変換細線62a、62a、...、p型材料56a、56a、...、及び、n型材料56b、56b、...を簡略化して示している。図8Bにおいて、太陽電池302と同様の構成には、図8Aで使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図8Bに示したように、太陽電池303は、n層59及びp層57、並びに、n層59とp層57との間に配置された混合pn接合層58を有している。混合pn接合層58では、p型材料56aとn型材料56bとがナノスケールで混在しており、pn接合界面が混合pn接合層58の全体に亘って分散したバルクヘテロ接合構造を有している。そして、この混合pn接合層58の内部には、波長変換細線62a、62a、...以下において、単に波長変換細線62aということがある。が分散されている。混合pn接合層58内のp型材料56a、56a、...の少なくとも一部は互いに接触しており、p型材料56a、56a、...の一部及びp層57も接触している。また、混合pn接合層58内のn型材料56b、56b、...の少なくとも一部は互いに接触しており、n型材料56b、56b、...の一部及びn層59も接触している。太陽電池303において、n層59、p型材料56a、n型材料56b、及び、p層57を構成する半導体材料のバンドギャップは、波長変換細線62aの発光部62zで生成される単色光のエネルギーよりも約0.1eV小さい。太陽電池303では、n層59、p型材料56a、n型材料56b、及び、p層57で吸収されない光が波長変換細線62aで吸収され、波長変換細線62aの発光部62zで生成された単色光が、n層59、p型材料56a、n型材料56b、及び、p層57で吸収される。すなわち、太陽電池303は、波長変換粒子61bに代えて波長変換細線62aが分散されているほかは、太陽電池302と同様に構成されている。上述のように、波長変換細線62aも波長変換粒子61bと同様に、単色光を発生させることができる。それゆえ、波長変換粒子61bに代えて波長変換細線62aが分散されている太陽電池303によれば、太陽電池302と同様に、光電変換効率を高めることが可能になる。太陽電池303においても、光を単色光へと変換させる波長変換細線62aの効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。このような特徴を有する太陽電池303は、波長変換粒子61bに代えて波長変換細線62aを用いるほかは、太陽電池302と同様の方法によって作製することができる。図9は、波長変換粒子61b、波長変換細線62b、及び、波長変換部63以下において、これらをまとめて波長変換物質ということがある。のバンド構造を説明する図である。以下、図4、図5B、図6、及び、図9を参照しつつ、波長変換部のバンド構造について説明する。図9に示したように、波長変換物質は、キャリア発生部を構成する半導体材料の伝導帯下端のエネルギーEc1と価電子帯上端のエネルギーEv1との差バンドギャップがEg1であり、発光部を構成する半導体材料の伝導帯下端のエネルギーEc2と価電子帯上端のエネルギーEv2との差バンドギャップがEg2である。また、キャリア選択移動部を構成する材料具体的には、量子井戸層を構成する半導体材料。以下において同じ。の伝導帯における最低離散準位のエネルギーがEc3、価電子帯における最低離散準位のエネルギーがEv3であり、キャリア選択移動部を構成する材料のバンドギャップがEg3である。さらに、図9にバンド構造を示した波長変換物質は、以下の関係を満たしている。Eg1<Eg2≦Eg3Ec1<Ec2≦Ec3Ev3≦Ev2≦Ev1Ec3-Ec2≒0.05eV|Ev2-Ev3|≒0.05eV波長変換物質に光が達すると、キャリア発生部のバンドギャップEg1よりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部において様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。キャリア選択移動部の量子井戸層には、離散準位が形成されており、キャリア発生部で生成された電子及び正孔は、この離散準位を経由して発光部へと移動する。キャリア発生部で生成された電子のうち、量子井戸層の伝導帯における最低離散準位Ec3と一致するエネルギーを有する電子、及び、他の電子とエネルギーの授受を行うことにより当該最低離散準位Ec3と一致するエネルギーを有することになった電子は、トンネル伝導により、量子井戸層の当該離散準位を経由して発光部へと達する。一方、キャリア発生部で生成された正孔のうち、量子井戸層の価電子帯における最低離散準位Ev3と一致するエネルギーを有する正孔、及び、他の正孔とエネルギーの授受を行うことにより当該最低離散準位Ev3と一致するエネルギーを有することになった正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層の当該離散準位を経由して発光部へと達する。こうして発光部へと移動した電子及び正孔は、発光部で結合することにより、エネルギーEg2の単色光になる。波長変換物質では、障壁層及び量子井戸層の材料選定や組成、さらには、量子井戸層の厚さを調節することにより、Ec3及びEv3を自在に調節することができる。Ec3及びEv3を調節することにより、発光部へと移動する電子及び正孔のエネルギーを調節することができる。また、Ec3及びEv3、並びに、発光部の材料選定や組成を調節することにより、単色光のエネルギーEg2を自在に調節することが可能になる。また、波長変換物質では、量子井戸層の伝導帯及び価電子帯に離散準位が形成されているので、エネルギー損失を低減しやすい。さらに、Ec3-Ec2≒0.05eV及び|Ev2-Ev3|≒0.05eVとすることにより、発光部におけるエネルギー損失を低減することが容易になる。図10は、本発明の波長変換部に用いられる波長変換粒子、波長変換細線、及び、多層膜構造の波長変換部以下において、これらをまとめて波長変換物質64ということがある。が採り得るバンド構造を説明する、図9に対応した図である。波長変換物質64は、中心側から外側に向かって、キャリア発生部64x、キャリア選択移動部64y、及び、発光部64zを順に有し、キャリア選択移動部64yは、キャリア発生部64x側から発光部64z側に向かって、障壁層64ya、量子井戸層64yb、及び、障壁層64yaを有している。キャリア発生部64x、キャリア選択移動部64y、及び、発光部64zは、それぞれ、半導体材料によって構成されている。波長変換物質64は、キャリア発生部64xを構成する半導体材料の伝導帯下端のエネルギーEc4と価電子帯上端のエネルギーEv4との差バンドギャップがEg4であり、発光部64zを構成する半導体材料の伝導帯下端のエネルギーEc5と価電子帯上端のエネルギーEv5との差バンドギャップがEg5である。また、量子井戸層64ybを構成する半導体材料の伝導帯における最低離散準位のエネルギーがEc6、価電子帯上端のエネルギーがEv6であり、量子井戸層64ybを構成する半導体材料のバンドギャップがEg6である。さらに、波長変換物質64は、以下の関係を満たしている。Eg4<Eg5≦Eg6Ec4<Ec5≦Ec6Ev4≦Ev6≦Ev5Ec6-Ec5≒0.05eV|Ev5-Ev6|≒0.05eV|Ev6-Ev4|≒0.05eV波長変換物質64に光が達すると、キャリア発生部64xのバンドギャップEg4よりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部64xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。量子井戸層64ybには、伝導帯側にのみ離散準位が形成されている。それゆえ、キャリア発生部64xで生成された電子のうち、量子井戸層64ybの伝導帯における最低離散準位Ec6と一致するエネルギーを有する電子、及び、他の電子とエネルギーの授受を行うことにより当該最低離散準位Ec6と一致するエネルギーを有することになった電子は、トンネル伝導により、量子井戸層64ybの当該離散準位を経由して発光部64zへと達する。これに対し、キャリア選択移動部64yの価電子帯には離散準位が形成されていない。それゆえ、キャリア発生部64xで生成された正孔に対しては量子閉じ込め効果が働かず、キャリア発生部64xで生成された正孔は、キャリア選択移動部64yを経て速やかに発光部64zへと移動する。発光部64zへと移動した電子及び正孔は、発光部64zで結合することにより、エネルギーEg5の単色光になる。波長変換物質64では、量子井戸層64ybの伝導帯側には離散準位が形成されているのに対し、価電子帯側には離散準位が形成されていない。それゆえ、キャリア発生部64xで生成された電子及び正孔のうち、電子に対しては量子閉じ込め効果が働く一方、正孔に対しては量子閉じ込め効果が働かない。したがって、電子のみを閉じ込めて相互作用させる機能を有する。キャリア発生部64xで生成された正孔は、発光部64zへ速やかに移動するため、キャリア発生部64xの正孔密度が大幅に減少する。すなわち、キャリア発生部64xで電子と再結合する相手である正孔の数を低減することが可能になるので、ホットキャリアの寿命を延ばすことが可能になる。なお、価電子帯側に離散準位が形成されない波長変換物質64では、正孔同士を相互作用させることが困難になるため、図9に示したバンド構造を有する波長変換物質よりも正孔のエネルギー損失が増大しやすい。しかしながら、キャリア発生部64xにおける正孔のエネルギー分布幅は電子のエネルギー分布幅よりも小さいので、このエネルギー損失の影響は僅かである。波長変換物質64によっても、電子同士を相互作用させてエネルギー損失を低減することができるので、波長変換物質64を用いる本発明の光電変換素子であっても、光電変換効率を高めることが可能になる。波長変換物質64では、障壁層64ya及び量子井戸層64ybの材料選定や組成、さらには、量子井戸層64ybの厚さを調節することにより、Ec6を自在に調節することができる。Ec6を調節することにより、発光部へと移動する電子のエネルギーを調節することができる。また、Ec6、及び、発光部64zの材料選定や組成を調節することにより、単色光のエネルギーEg5を自在に調節することが可能になる。また、波長変換物質64では、Ec6-Ec5≒0.05eV、|Ev5-Ev6|≒0.05eV、及び、|Ev6-Ev4|≒0.05eVとすることにより、キャリアがキャリア発生部64xから発光部64zへと移動する際に失われるエネルギーを低減することが容易になる。また、波長変換物質64では、キャリア選択移動部64yの価電子帯側に離散準位を形成する必要がないので、Ec6を最適値に調節しやすく、材料の選択肢も増大しやすい。したがって、波長変換物質64は、図9に示したバンド構造を有する波長変換物質よりも製造しやすい傾向がある。例えば、キャリア発生部64xにInAs、障壁層64yaにGaAs、量子井戸層64ybにGaAsSbをそれぞれ用い、発光層64zにGaAsSbよりもバンドギャップが0.1eV程度小さい半導体材料を用いることにより、図10に示したバンド構造を有する波長変換物質64を作製することができる。このほか、キャリア発生部64xにPbS、障壁層64yaにZnS、量子井戸層64ybにCdTeをそれぞれ用い、発光層64zにCdTeよりもバンドギャップが0.1eV程度小さい半導体材料を用いることによっても、図10に示したバンド構造を有する波長変換物質64を作製することができる。このほか、キャリア発生部64xにCdSe、障壁層64yaにZnSe、量子井戸層64ybにCdSをそれぞれ用い、発光層64zにCdSよりもバンドギャップが0.1eV程度小さい半導体材料を用いることによっても、図10に示したバンド構造を有する波長変換物質64を作製することができる。波長変換物質64において、エネルギーバンドの調整は、キャリア発生部64xや量子井戸層64ybにn型元素をドーピングすることによって、行うことができる。波長変換物質64に関する上記説明では、キャリア発生部64x、障壁層64ya、及び、量子井戸層64yb等の材料の組み合わせを工夫することによって、キャリア選択移動部64yの価電子帯側に離散準位を形成せず、これによって、キャリア発生部64xで生成された正孔を、速やかに発光部64zへと移動させる形態について言及した。本発明において、キャリア発生部で生成された正孔を速やかに発光部へと移動させる形態は、波長変換物質64の形態に限定されない。例えば、上記方法で波長変換粒子や波長変換細線等を作製する場合、波長変換粒子や波長変換細線等の表面に空孔等の格子欠陥が存在する場合がある。波長変換粒子や波長変換細線等の表面積に占める、格子欠陥部位の面積の割合を、例えば1以上20以下程度にすると、量子井戸層の伝導帯側には離散準位が形成され、量子井戸層の価電子帯側には離散準位が形成されない形態とすることができる。本発明の光電変換素子は、このような波長変換粒子や波長変換細線等を有する形態とすることも可能である。図11は、波長変換部65の形態を説明する断面図である。図11において、波長変換粒子61bと同様の構成には、図4で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図11に示したように、波長変換部65は、中心にキャリア発生部61xを有し、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部61x、キャリア選択移動部61y、発光部61z、及び、透明絶縁部65iを有している。すなわち、波長変換部65は、波長変換粒子61bにおける発光部61zの表面を透明絶縁部65iで被覆した形態をしている。発光部61zの表面を透明絶縁部65iで被覆することにより、発光部61zの表面における欠陥を低減することが可能になる。欠陥を低減することにより、欠陥に捕捉されて結合に至らない電子及び正孔を低減することが可能になるので、発光部61zの発光効率を高めることが可能になる。したがって、波長変換部65を有する形態とすることにより、光電変換効率を高めることが可能になる。波長変換部65において、透明絶縁部65iの厚さは、トンネル電流が生じないようにしつつ全体に占めるキャリア発生部61xの割合が小さくなり過ぎないようにする等の観点から、例えば2nm以上100nm以下とすることができる。容易に製造可能な形態にする等の観点からは、透明絶縁部65iの厚さを10nm以上50nm以下とすることが好ましい。また、透明絶縁部65iは、例えば、SiO2やSiNxのほか、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、メタクリル酸エステル重合体アクリル等の樹脂を用いることができる。このような材料によって構成される透明絶縁部65iは、イオンプレーティングを含む真空蒸着法や、スパッタ法等の気相成長法や、ゾルゲル法、ソルボサーマル法等の化学的合成法によって作製することができる。波長変換部65に関する上記説明では、発光部の表面が透明な絶縁性材料によって被覆されている形態を例示したが、本発明の光電変換素子に適用可能な波長変換部は当該形態に限定されない。発光部の表面は、キャリア発生部で吸収させる光を吸収しない大きさのバンドギャップ例えば、3.0eV以上。好ましくは4.0eV以上を有する公知の透明な半導体材料によって被覆されていても良い。また、波長変換部65に関する上記説明では、粒子状形態の波長変換部65を例示したが、発光部の表面を絶縁性材料及び/又はキャリア発生部で吸収させる光を吸収しない半導体材料で被覆した波長変換部は、当該形態に限定されず、波長変換細線62aのような線状形態であっても良く、波長変換部63のような多層膜形態であっても良い。線状形態である場合は、発光部62zの表面を、絶縁性材料及び/又はキャリア発生部で吸収させる光を吸収しない半導体材料で被覆すれば良い。また、多層膜形態である場合は、発光部63z、63zの表面を絶縁性材料及び/又はキャリア発生部で吸収させる光を吸収しない半導体材料で被覆することにより、発光部63z、63zのさらに外側に、絶縁性材料及び/又はキャリア発生部で吸収させる光を吸収しない半導体材料によって構成される層を配置すれば良い。図12Aは、波長変換部66の形態を説明する断面図であり、図12Bは、波長変換部66のバンド構造を説明する図である。図12A及び図12Bにおいて、波長変換物質64と同様の構成には、図10で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図12Aに示したように、波長変換部66は、中心にキャリア発生部64xを有し、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部64x、キャリア選択移動部64y、及び、発光部66zを有している。発光部66zは、キャリア選択移動部64y側から外側へ向かって同心円状に、障壁層66za、量子井戸層66zb、及び、障壁層66zaを有しており、障壁層66za、66za及び量子井戸層66zbは、半導体材料によって構成されている。すなわち、波長変換部66は、波長変換部64における発光部64zに代えて、発光部66zを用いた形態をしている。図12Bに示したように、波長変換部66は、障壁層66zaの伝導帯下端が量子井戸層66zbの伝導帯下端よりも上方に位置し、障壁層66zaの価電子帯上端が量子井戸層66zbの価電子帯上端の下方に位置している。波長変換部66に光が達すると、キャリア発生部64xのバンドギャップEg4よりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部64xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。キャリア発生部64xで生成された電子のうち、量子井戸層64ybの伝導帯における最低離散準位Ec6と一致するエネルギーを有する電子、及び、他の電子とエネルギーの授受を行うことにより当該最低離散準位Ec6と一致するエネルギーを有することになった電子は、トンネル伝導により、量子井戸層64ybの当該離散準位を経由して発光部66zへと達する。これに対し、キャリア発生部64xで生成された正孔に対しては量子閉じ込め効果が働かないので、キャリア発生部64xで生成された正孔は、キャリア選択移動部64yを経て速やかに発光部66zへと移動する。ここで、発光部66zは、障壁層66zaの伝導帯下端が量子井戸層66zbの伝導帯下端よりも上方に位置し、障壁層66zaの価電子帯上端が量子井戸層66zbの価電子帯上端の下方に位置している。それゆえ、発光部66zへと移動してきた電子及び正孔は、量子井戸層66zbに集まり、量子井戸層66zbで結合することにより、単色光になる。波長変換部66では、量子井戸層66zbに電子及び正孔を集めることが可能になるので、電子と正孔とを容易に結合させることが可能になる。かかる形態とすることにより、発光部66zにおいて電子と正孔とが結合する迄の所要時間を低減することができるので、電子及び正孔が非輻射再結合により消滅する前に、電子及び正孔を結合させて単色光を生じさせることが可能になる。すなわち、波長変換部66によれば、エネルギー損失を低減して発光効率を高めることが可能になる。波長変換部66において、障壁層66za及び量子井戸層66zbには、量子井戸層64ybと同様の半導体材料を用いることができ、障壁層66zaを構成する半導体材料と量子井戸層66zbを構成する半導体材料とのバンドギャップの差は、0.05eV以上0.3eV以下程度とすることができる。また、障壁層66zaの厚さは、波長変換部66の表面における欠陥における電子及び正孔の結合を抑制しやすくする等の観点から2nm以上とし、波長変換部66に占めるキャリア発生部64xの割合が小さくなり過ぎないようにする等の観点から20nm以下程度とすることができる。また、量子井戸層66zbの厚さは、量子閉じ込め効果を発現可能にする等の観点から例えば2nm以上10nm以下程度とすることができる。このように構成される障壁層66za、66za及び量子井戸層66zbを有する発光部66zは、波長変換部66が粒子状である場合にはキャリア選択移動部61yと同様の方法で作製することができ、波長変換部66が線状である場合にはキャリア選択移動部62yと同様の方法で作製することができる。本発明に関する上記説明では、キャリア発生部、キャリア選択移動部、及び、発光部を有する波長変換部キャリア選択移動部と発光部とが別々に構成され、これらが接続された波長変換部が備えられる形態を例示したが、本発明の光電変換素子は当該形態に限定されない。本発明の光電変換素子は、キャリア発生部と、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する波長変換部キャリア選択移動部及び発光部として機能する発光部を有する波長変換部が備えられる形態とすることも可能である。そこで、キャリア発生部と、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部について、以下に説明する。図13Aは、キャリア発生部67xと、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部67yとを有する波長変換粒子67の形態を説明する断面図であり、図13Bは、波長変換粒子67のバンド構造を説明する図である。波長変換粒子67を用いた波長変換部は、例えば、透明材料中に複数の波長変換粒子67、67、...を分散保持した形態とされる。波長変換粒子67は、中心にキャリア発生部67xを有し、中心側から外側へ向かって同心円状に、キャリア発生部67x、発光部67y、及び、外側材料部67sを有している。キャリア発生部67x、発光部67y、及び、外側材料部67sは、それぞれ、半導体材料によって構成されている。発光部67yは、中心側から外側へ向かって同心円状に配置された、障壁層67ya、量子井戸層67yb、及び、障壁層67yaを有しており、少なくとも中心側に配置されている障壁層67yaは、キャリアがトンネル伝導により移動可能な厚さとされている。中心側に配置された障壁層67yaはキャリア発生部67xの表面に形成され、この障壁層67yaの表面に量子井戸層67ybが形成されている。外側に配置された障壁層67yaは量子井戸層67ybの表面に形成され、外側に配置された障壁層67yaの表面に外側材料部67sが形成されている。波長変換粒子67において、外側材料部67sは、キャリアがトンネル伝導により通過できない厚さとされている。図13Bに示したように、障壁層67ya、67yaを構成する半導体材料のバンドギャップは、量子井戸層67ybを構成する半導体材料のバンドギャップEg8よりも大きく、量子井戸層67ybの伝導帯や価電子帯には、量子閉じ込め効果による離散準位が形成されている。また、量子井戸層67ybを構成する半導体材料のバンドギャップEg8は、キャリア発生部67xを構成する半導体材料のバンドギャップEg7よりも大きく、外側材料部67sを構成する半導体材料のバンドギャップEg9は、障壁層67ya、67yaを構成する半導体材料のバンドギャップよりも大きい。外側材料部67sを構成する半導体材料のバンドギャップEg9は、キャリア発生部67xで吸収される光を吸収しない大きさとされている。ここで、キャリア発生部67xを構成する半導体材料の伝導帯下端のエネルギーをEc7、当該半導体材料の価電子帯上端のエネルギーをEv7、量子井戸層67ybを構成する半導体材料の伝導帯に形成されている最低離散準位のエネルギーをEc8、当該半導体材料の価電子帯に形成されている最低離散準位のエネルギーをEv8、外側材料部67sを構成する半導体材料の伝導帯下端のエネルギーをEc9、当該半導体材料の価電子帯上端のエネルギーをEv9とするとき、波長変換粒子67は、以下の関係を満たしている。Eg7<Eg8<Eg9Ec7<Ec8<Ec9Ev9<Ev8<Ev7波長変換粒子67に光が照射されると、光は外側材料部67sを通過して、キャリア発生部67xへと達する。光がキャリア発生部67xに達すると、キャリア発生部67xのバンドギャップEg7よりも大きいエネルギーを有する光が吸収され、キャリア発生部67xにおいて様々なエネルギーを有する電子及び正孔が生成される。ここで、キャリア発生部67xの表面に形成されている障壁層67yaは、キャリアがトンネル伝導により量子井戸層67ybへと移動可能な厚さとされている。それゆえ、キャリア発生部67xで生成された電子及び正孔のうち、量子井戸層67ybの伝導帯や価電子帯に形成されている離散準位と一致するエネルギーを有する電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層67ybの離散準位へと達することができる。一方、外側材料部67sは、キャリアがトンネル伝導により通過できない厚さとされているので、波長変換粒子67において、量子井戸層67ybへと移動してきた電子及び正孔は、外側材料部67s側へと移動することができない。それゆえ、量子井戸層67ybへと移動してきた電子及び正孔は、量子井戸層67ybで結合することにより、量子井戸層67ybの伝導帯における最低離散準位と価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差に相当するエネルギーを有する単色光になる。これに対し、キャリア発生部67xで生成された電子のうち、量子井戸層67ybの伝導帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する電子は、キャリア発生部67xで生成された他の電子と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の電子は量子井戸層67ybの伝導帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。同様に、キャリア発生部67xで生成された正孔のうち、量子井戸層67ybの価電子帯に形成されている離散準位とは異なるエネルギーを有する正孔は、キャリア発生部67xで生成された他の正孔と相互にエネルギーの授受を行うことにより、一部の正孔は量子井戸層67ybの価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーになる。こうして、量子井戸層67ybの伝導帯及び価電子帯に形成されている離散準位と同じエネルギーを有するようになった電子及び正孔は、トンネル伝導により、量子井戸層67ybの離散準位へと達することができ、量子井戸層67ybで結合することにより、量子井戸層67ybの伝導帯における最低離散準位と価電子帯における最低離散準位とのエネルギー差に相当するエネルギーを有する単色光になる。本発明の光電変換素子に波長変換粒子67が用いられる場合には、このようにして単色光を発生させることができる。こうして発生させた単色光は、光電変換素子に備えられている光電変換部に吸収させることにより、電力へと変換することができる。波長変換粒子67が備えられる本発明の光電変換素子によれば、光電変換部において電力へと変換する際に利用される光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。また、波長変換部67は、キャリア発生部67xで発生させたキャリアを発光部67yで結合させることを目的としており、発生させたキャリアをそのまま外部へ取り出すことを意図していない。それゆえ、波長変換部67では、量子構造を用いた従来のホットキャリア型太陽電池のように、キャリアを電極まで移動させる必要がないので、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減することが可能になる。加えて、波長変換粒子67は、キャリア発生部、キャリア選択移動部、及び、発光部が備えられる形態よりも、キャリアの移動距離を短くすることが可能になる。それゆえ、キャリア発生部67xと、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部67yとを有する形態とすることにより、キャリアの移動時に失われるエネルギーを低減しやすくなる。特に、キャリア発生部67xの大きさを制御して、キャリア発生部67xで発生させたキャリアが発光部67yへと達するまでの移動距離を10nm以下程度にすることにより、移動時に失われるエネルギーを大幅に低減しやすくなる。さらに、キャリア発生部67xに半導体材料を用いる形態とすることにより、蛍光材料を用いていた従来のアップコンバージョン型の太陽電池やダウンコンバージョン型の太陽電池よりも、キャリアを生じさせるために利用可能な光の波長範囲を大幅に広げることが可能になる。加えて、波長変換部67で発生させた単色光を光電変換部へと入射させる光電変換素子では、光電変換部へと入射させる単色光のエネルギーが特定される。それゆえ、入射させる単色光のエネルギーに対応するバンドギャップを有する半導体材料を光電変換部に用いることで、エネルギー損失を低減することが容易になる。したがって、波長変換粒子67が備えられる形態であっても、光電変換効率を高めることが可能な光電変換素子を提供することができる。本発明の光電変換素子では、光を単色光へと変換させる波長変換部67の効率を高めることにより、光電変換効率を高めることが容易になる。本発明において、波長変換粒子67は、例えば光電変換部よりも光の進行方向上流側に配置することにより、波長変換粒子67を用いた太陽電池をダウンコンバージョン型の太陽電池にすることができる。また、波長変換粒子67を、例えば光電変換部よりも光の進行方向下流側に配置したり、光電変換部内に分散したりすることにより、波長変換粒子67を用いた太陽電池をアップコンバージョン型の太陽電池にすることができる。なお、波長変換粒子67を、光電変換部よりも光の進行方向下流側に配置する場合には、波長変換粒子67を有する波長変換部に、波長変換粒子67で発生させた単色光を光電変換部側に反射させる光反射部が備えられる形態とすれば良い。波長変換粒子67において、キャリア発生部67xは、キャリア発生部61xと同様の材料を用いて、同様の方法によって作製することができる。キャリア発生部67xの直径もキャリア発生部61xと同様にすることができる。また、発光部67yは、キャリア選択移動部61yと同様の材料を用いて、同様の方法によって作製することができる。また、外側材料部67s及び外側に配置された障壁層67yaの合計の厚さを、キャリアがトンネル伝導により通過できない厚さにする等の観点から、外側材料部67sの厚さは10nm以上とし、波長変換粒子67に占めるキャリア発生部67xの割合が小さくなり過ぎないようにする等の観点から、外側材料部67sの厚さは100nm以下とすることができる。外側材料部67sを構成する半導体材料は、例えば、GaAs、CdTe、AlGaAs、GaInP、AlAs、ZnTe、GaP、CdS、ZnSe、GaN、ZnS等を用いることができる。外側材料部67sは、発光部61zと同様の方法によって作製することができる。また、波長変換粒子67に関する上記説明では、半導体材料によって構成した外側材料部67sが備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。外側材料部は、光を吸収しない公知の透明な絶縁性材料によって構成されていても良い。そのような絶縁性材料としては、SiO2やSiNx等を例示することができる。キャリア発生部と、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部に関する上記説明では、波長変換粒子67が用いられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。上記本発明の第1実施形態乃至本発明の第3実施形態に用いられる波長変換部と同様に、線状の波長変換物質波長変換細線や多層膜構造の波長変換物質波長変換膜を用いることも可能である。キャリア発生部とキャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部に波長変換細線を用いる場合には、棒状にする以外はキャリア発生部67xと同様に構成したキャリア発生部と、筒状にする以外は発光部67yと同様に構成した発光部と、筒状にする以外は外側材料部67sと同様に構成した外側材料部と、を有する形態とすれば良い。この場合、波長変換細線を用いた波長変換部は、例えば、透明材料中に複数の波長変換細線を分散保持した形態とすることができる。また、キャリア発生部とキャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部に波長変換膜を用いる場合には、膜状にする以外はキャリア発生部67xと同様に構成したキャリア発生部と、膜状にする以外は発光部67yと同様に構成した発光部と、膜状にする以外は外側材料部67sと同様に構成した外側材料部と、を有する形態とすれば良い。また、キャリア発生部と、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部は、層の全体に亘ってpn接合が分散されたバルクヘテロ接合構造を有する光電変換部内に分散することも可能である。かかる形態とする場合、キャリア発生部と、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部に波長変換粒子を用いた光電変換素子の断面は、図8Aと同様になる。また、キャリア発生部と、キャリア選択移動部の機能をも兼ね備えた発光部とを有する形態の波長変換部に波長変換細線を用いた光電変換素子の断面は、図8Bと同様になる。以上、現時点において実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う光電変換素子も本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。