"太陽電池であって、半導体層上に形成されるメッシュ層であって、ナノチューブの電気伝導性透明多孔性メッシュであるメッシュ層と、前記メッシュ層上に形成されるイオン層であって、ナノチューブの前記多孔性メッシュを通って浸透し及び前記半導体層に直接接触するイオン層とを含む太陽電池。太陽電池であって、半導体層上に形成される第1メッシュ層であって、ナノチューブの多孔性メッシュを含む第1メッシュ層と、前記第1メッシュ層に結合される第1メタライゼーション層と、ゲート電圧によって前記第1メタライゼーション層に接続される第2高表面積電気伝導性電極と、前記第1メッシュ層及び前記第2高表面積電気伝導性電極と電気的に連通するイオン層とを含む太陽電池。前記第1メッシュ層と前記半導体層との接合のビルトインポテンシャルは、前記ゲート電圧により適用される電圧に対して感受性がある、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メッシュ層と前記半導体層との接合の界面双極子は、前記ゲート電圧により適用される電圧に対して感受性がある、請求項2に記載の太陽電池。前記ゲート電圧は複数の太陽電池を含む、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メタライゼーション層は第1電極及び前記第2高表面積電気伝導性電極第2電極を形成する、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メタライゼーション層は、前記半導体層から絶縁層によって絶縁される、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メタライゼーション層は前記半導体層に直接接触する、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メッシュ層はグラフェン層を含む、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メッシュ層は半導体ナノワイヤを含む、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メッシュ層は金属ナノワイヤを含む、請求項2に記載の太陽電池。前記半導体の表面は、適用される前記ゲート電圧による付加的性能向上を許容する表面状態密度を変化させるべく修正されている、請求項2に記載の太陽電池前記太陽電池の直列抵抗は前記ゲート電圧により適用される電圧に感受性がある、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メッシュ層は金属グリッドを含む、請求項2に記載の太陽電池。前記第1メッシュ層は半導体グリッドを含む、請求項2に記載の太陽電池。太陽電池であって、半導体層上に形成されるグリッド層と、グリッド層に結合される第1メタライゼーション層と、前記グリッド層及び前記半導体層と電気的に連通するイオン層とを含む太陽電池。前記グリッド層は、ナノチューブの電気伝導性グリッドを含む、請求項16に記載の太陽電池。前記グリッド層は電気伝導性金属グリッドを含む、請求項16に記載の太陽電池。前記半導体層と前記第1メタライゼーション層との間に配置される絶縁層をさらに含む、請求項16に記載の太陽電池。前記絶縁層上に形成されるメッシュ層であって、前記メッシュ層は前記グリッド層から電気的に絶縁されるメッシュ層と、前記メッシュ層に結合される第2メタライゼーション層とを含む、請求項19に記載の太陽電池。太陽電池は、日光をエネルギーに変換するのに有用である。本開示は、ナノチューブ膜半導体接合を含む太陽電池を記載する。当該接合は、材料特性の関数であるだけでなく電子ゲーティングによる修正もできるビルトインポテンシャルを有する。加えて、電子ゲーティングは、ナノチューブ膜と半導体の接合における界面双極子を修正して当該接合にわたる電荷輸送に対するバリアを低減することができる。さらに、電子ゲーティングは、空乏層にわたる電界に寄与することができるので、電荷が当該領域から掃き出されて発電能力をさらにブーストする効率を高めることができる。図1は、非制限的一実施例の、とりわけ太陽電池100aとして示される太陽電池100の、斜視図である。太陽電池100aは、本明細書に記載される様々な実施例の機能を実証するのに役立つ。商用アプリケーションにおいて有用な太陽電池100の実施例を以下に詳述する。太陽電池100aは、裏面コンタクト層101及び半導体層102を含む。太陽電池100aは、半導体層102上に絶縁層103をさらに含む。絶縁層103の一部がエッチングされて半導体層102に露出される。半導体層102は、第1メタライゼーション層104aにより囲まれる。当該エッチングされた部分に第1メッシュ層106aが配置され、第1メッシュ層106aが半導体層102及び第1メタライゼーション層104aに接触する。第1メッシュ層106aは、太陽輝度スペクトルの認識可能な部分に対して透明な、電気的に伝導性の多孔性メッシュ層である。太陽電池100aは、絶縁層103上に第2メタライゼーション層104bをさらに含む。第2メッシュ層106bが第2メタライゼーション層104bに接触する。しかしながら、太陽電池100の他実施例では、絶縁層103も、第2メタライゼーション層104bも、及び第2メッシュ層106bも含まれない。メッシュ層106a及び106bは互いに電気的に絶縁される。第1メタライゼーション層104aは第1メッシュ層106aのためのコンタクトを形成し、第2メタライゼーション層104bは第2メッシュ層106bのためのコンタクトを形成する。また、第1メッシュ層106aが半導体層102に接触する一方、第2メッシュ層106bは、絶縁層103によって半導体層102から隔離される。第1メッシュ層106a及び第1メタライゼーション層104aは集合的に接合電極を形成する。同様に、第2メッシュ層06b及び第2メタライゼーション層104bは集合的にゲート電極を形成する。図1に示される太陽電池100aにおいて、第1メッシュ層106a及び第2メッシュ層106bはほぼ同じサイズであるため、同程度の表面積を有する。しかしながら、他実施例では、第1メッシュ層106a及び第2メッシュ層106bは、異なる形状であって同様の表面積を有してもよい。また、第2メッシュ層106bが含まれない太陽電池100の実施例では、接合電極及び遠隔したゲート電極はほぼ同じ表面積を有する。イオン伝導体層108が、以下の各層の少なくとも一部を覆う。すなわち、第1メッシュ層106a、第2メッシュ層106b、第1メタライゼーション層104a、第2メタライゼーション層104b、及び絶縁層103である。イオン伝導体層108はまた、第1メッシュ層106aまで浸透し、かつ、半導体層102に直接接触する。第1メタライゼーション層104a及び第2メタライゼーション層104bは、電圧源120によりゲート電圧VGにバイアスされる。動作上、太陽電池100は電源である。図1に示される太陽電池100aは、半導体層102の表面が太陽放射により照明されると発電する。具体的には、イオン伝導体層108を通ってかつ第1メッシュ層104aを通って通過する太陽放射hvにより、第1メタライゼーション層104a上に電荷の蓄積がもたらされ、裏面コンタクト層101上に反対の電荷の蓄積がもたらされる。照明のもとでは、第1メタライゼーション層104a及び裏面コンタクト層101に負荷抵抗が電気的に接続されていない場合の第1メタライゼーション層104aと裏面コンタクト層101との電位差は、開回路電圧VOCと称される。電力を消費することができる負荷抵抗が第1メタライゼーション層104a及び裏面コンタクト層101に電気的に接続されると、当該負荷を電流が流れる。ひとたび電流が当該負荷を流れると、第1メタライゼーション層104aと裏面コンタクト層101との間の電圧が減少する。当該負荷の両端の電圧と当該負荷を流れる電流との積が、当該負荷により散逸される電力であり、太陽電池100aにより生成される電力でもある。太陽電池100aの固定照明に対しては、当該負荷抵抗が変化するにつれての当該負荷を通る電流対当該負荷の両端の電圧をプロットすることにより、太陽電池100aの性能を特徴づける性能指数を抽出することができる。代替的に、当該電流を測定している間、ソースメータが、第1メタライゼーション層104aと裏面コンタクト層101との間にバイアス電圧を適用することができる。当該電流対適用バイアス電圧のプロットによっても、太陽電池100aの性能を特徴づける性能指数を抽出することができる。図1の実施例における太陽電池100aの構造及び発電能力を記載したが、太陽電池100aの層に含まれる様々な材料を以下に記載する。半導体層102は、以下の半導体材料の一以上を含む。すなわち、Si、Ge,及び/又はGaAs、CdS、ZnO、CdSe、TiO2である。半導体材料はドープされ、いくつかの実施例では、半導体材料はn型Siである。裏面コンタクト層101は、半導体層102に対して低抵抗オームコンタクトを形成する一以上の金属及び/又はその合金を含む。半導体層102が低濃度にドープされたnSiを含む場合、裏面コンタクト層101は、例えば、チタン、アルミニウム、及び/又はインジウムガリウム共晶を含む。代替的に、半導体層102の裏面すなわち半導体層102の裏面コンタクト層101に接触する側が高濃度にドープされる。この場合、ほとんどの金属は適切な低抵抗コンタクトを形成するだろう。図1に示される太陽電池100aのような絶縁層103を含む実施例では、絶縁層103は、二酸化ケイ素SiO2のような絶縁材料を含む。以下で詳述するように、いくつか野実施例は絶縁層103を含まない。同様に、図1に示される太陽電池100aの第1メタライゼーション層104a及び第2メタライゼーション層104bは、以下の伝導性材料の一以上を含む。すなわち、クロムCr、金Au、パラジウムPd、インジウムスズ酸化物ITOである。しかしながら、以下で詳述するように、太陽電池100のいくつかの実施例はメタライゼーション層104a、104bを含まない。第1メッシュ層106a及び第2メッシュ層106bを含む実施例では2メッシュ層106bは、以下の材料の一以上を含む。すなわち、一重壁カーボンナノチューブ、二重壁カーボンナノチューブ、多重壁カーボンナノチューブ、グラフェン、半導体ナノワイヤ、金属ナノワイヤ、金属グリッド、又は半導体グリッドである。当該材料にもかかわらず、半導体層102に接触する第1メッシュ層106aは太陽放射に対して十分透明であり、当該放射の大部分は半導体層102の表面に到達する。さらに、第1メッシュ層106aは電気伝導性であり、約300オーム/sq以下のシート抵抗を有する。加えて、第1メッシュ層106aは、イオン伝導体層108が半導体層102表面及び第1メッシュ層106aの半導体層102表面と接触する部分双方にアクセスできる程度に十分多孔性である。例えば、図1に示される太陽電池100aの実施例では、第1メッシュ層106a及び第2メッシュ層106bはそれぞれナノチューブネットワークを含む。第1メッシュ層106a及び第2メッシュ層106bはナノチューブネットワークを含むので、第1メッシュ層106a及び第2メッシュ層106bは多孔性かつ透明である。ナノチューブは、状態密度が低いが伝導性は高い。ナノチューブのフェルミ準位はまた、電子受容体又は電子供与体を使用したドーピングにより調整することができる。イオン結合を形成するには、カーボンが電子を供与又は電子を受容するのがエネルギー的には好ましい。したがって、いくつかの実施例では、第1メッシュ層106a及び/又は第2メッシュ層106bは、臭素、塩化チオニル、又は硝酸のような電子受容体を使用してpドープされる。さらに、第1メッシュ層106a及び/又は第2メッシュ層106bは、大まかには3分の1が金属、残りの3分の2が半導体であるが、半導体ナノチューブのドーピングによりこれらは事実上すべてが金属とみなされる程度に十分に伝導性となる。イオン伝導体層108はイオン伝導性材料を含む。当該イオン伝導性材料は高イオン伝導度を有し、太陽照度スペクトルの認識可能な部分に対して透明である。例えば、当該イオン伝導性材料は、イオン液体、電解質溶液、又は固体状態電解質である。いくつかの実施例では、当該イオン液体は、1エチル3メチルイミダゾリウムビストリフルオロメチルスルホニルイミドEMIBTIである。ゲート電圧120により適用される電圧は、当該イオン伝導性材料の特性の電気化学的変化を防ぐべく、当該イオン伝導性材料の酸化還元redox電位未満のままである。図1に示される太陽電池100aを参照すると、定常状態において、ゲート電圧120によりメタライゼーション層104a、104bに適用される電圧が、メッシュ層106a及び106bに反対符号の電荷を注入する。例えば、第2メッシュ層106bが負とされている間に第1メッシュ層106aと第2メッシュ層106bの間に0.5Vが適用されると、第1メッシュ層106a内のナノチューブから電子が引き出される第1メッシュ層106aは正に帯電したままであるが、第2メッシュ層106bは電子が注入されて負に帯電される。イオン伝導体層108が存在しない場合、当該配列の容量はかなり小さいので、第1メッシュ層106aから除去されて第2メッシュ層106bに入ることができる電荷はそれほど多くない。第1メッシュ層106a上に残っている電子に対する第1メッシュ層106a上に誘導される正電荷のクーロン引力は非常に強いので、多くの電子が当該電圧において電力供給により除去される。しかしながら、イオン伝導体層108が存在する場合は、当該容量はかなり大きくなり、かなり多くの電荷が第1メッシュ層106aから除去されてこれと同じ電圧にある第2メッシュ層106bに入る。これが生じるのは、第1メッシュ層106a上に残っている初期正電荷に応答して、イオン伝導体層108からの負イオンがナノチューブ表面に移動するからである。当該負イオンは、ナノチューブ上の正電荷のクーロン引力に対してその残りの電子を埋め合わせるので、電力供給により、これと同じ電圧にある第1メッシュ層106から多くの電子を引き出すことができる。第2メッシュ層106b上の負電荷に引き寄せられる正イオンも同様に、当該層にあるナノチューブにさらに多くの電子を注入することができる。したがって、イオン伝導性材料の存在により、メッシュ層106a、106bにおけるナノチューブの電子人口に認識可能な変化がもたらされ得る。電荷輸送ドーパントも同様に、ナノチューブの電子人口を変化させるので、これは、当該ナノチューブの電子ドーピングとみなすことができる。電子人口の当該変化により、メッシュ層106a、106bのフェルミ準位が変化する。ナノチューブ上の当該変化はイオン伝導体層108に由来せず、むしろ電源120に由来する。しかしながら、イオン伝導体層108によって、電荷がメッシュ層106a、106b上に蓄積できる。したがって、図1に示される太陽電池100aの実施例は、ナノチューブ層のフェルミ準位を電子的に変化させることができるデバイスである。上述のように、ゲート電圧120により適用される電圧は、イオン伝導体層108のイオン伝導性材料の酸化還元redox電位未満のままであるから、定常状態においてひとたび電荷の再編成が落ち着くと電流は流れない。これは、定常動作下において、適用されたゲート電圧は電力を消費も供給もしないということを意味する。すなわち、電力は電流と電圧との積であるから、電流が流れない以上引き出される電力は存在しない。図1の太陽電池100aの実施例は、約11の電力変換効率powerconversionefficiencyを有する。太陽電池100aを含む太陽電池100の様々な実施例は、金属半導体接合を含む。例えば、第1メッシュ層106a及び半導体層102が金属半導体接合を形成する。図2A及び2Bは金属及び半導体のエネルギー準位を示すエネルギーバンド図であり、当該金属及び半導体が接触するように配置される前図2A及び後図2Bを示す。図2A及び2Bは、半導体表面に存在又は誘導される表面状態をその瞬間に対して無視した簡略的な絵である。当該金属及び半導体におけるフェルミ準位は、これらの隔離された最高充填電子エネルギー状態の平均を特徴づける。仕事関数φは、当該材料からフェルミ準位から電子を、当該材料から遠い真空まで取り出すのに必要なエネルギーに対応する。図示されている場合は、金属の仕事関数が仕事関数φΜを有する場合であり、半導体の仕事関数に対しては|φΜ|>|φS|となる。これは、図1に示される太陽電池100aの第1メッシュ層106aと半導体層102との接合に関連する。第1メッシュ層106aが金属の役割を果たし、半導体層102はnSiを含む。第1メッシュ層106aのナノチューブ及びnSiが接触するように配置されると、熱力学的平衡によりこれらのフェルミ準位が整合される。これは、nSiから第1メッシュ層106aへの電子輸送により達成される。当該平衡の結果を図2Bに示す。nSi伝導バンドから輸送された電子により、自由キャリアを有しないすなわち、伝導バンド内の自由電子又は価電子バンド内の正孔電子不存在を有しない事実上固有のSiの領域が当該接合にもたらされる。当該事実上固有の領域は空乏領域と称し、当該空乏領域は、空乏幅と称する特性長を有する。空乏領域の幅は、半導体層102における半導体材料のドーピング密度に部分的に依存する。当該空乏層の領域における電子の付加的なポテンシャルエネルギーは、当該界面近くのnSiにおけるバンドの曲がりに反映される。エネルギー的には、nSiのバルクにおける自由電子が伝導バンド下限直上の狭いストリップを占める。2つの材料の接触後において、nSiにおける曲がった伝導バンドは、nSiの伝導バンド当該曲がったバンドの右側のグレー領域における電子がnSiから第1メッシュ層106aまで到達するべく乗り越えなければならないエネルギーバリアを示す。当該バリアの近似的な高さをビルトインポテンシャルVbiと称し、ビルトインポテンシャル表面状態は存在しないの振幅は、Vbi=φS-φΜによって与えられる。電子がナノチューブからnSiまで行くためのバリアをショットキーバリアと称する。これは近似的に、nSiにおける当初の伝導バンド下限とナノチューブのフェルミ準位との差である。2つの材料の当該接合はショットキー接合と称する。上述のように、図1に示される実施例では、第1メッシュ層106aが半導体層102に接触する。第1メッシュ層106aと半導体層102との接合がショットキー接合200すなわち金属半導体接合を形成する。図2A及び2Bは、ゲート電圧120により適用される電圧が存在しない場合におけるショットキー接合200のエネルギー準位を示すエネルギーバンド図である。半導体に光子が入射すると、当該光子エネルギーが半導体のエネルギーギャップを超える場合、光子が吸収されて当該エネルギーは半導体の価電子バンドからその伝導バンドへの電子の昇進価電子バンドに正孔を残すをもたらす。他の現象が存在しない場合、当該電子は究極的に減衰して価電子バンドまで戻り当該電子は正孔と再結合する。当該エネルギーは放射又は格子振動熱として散逸する。しかしながら、光子がナノチューブ/nSiショットキー接合200の空乏領域内に吸収される場合、又は空乏領域外で光子により生成された電子正孔対が当該領域内に拡散する場合、バンドの曲がりは起電力を与える。当該起電力は、ショットキー接合200からバルクnSiまで電子を一掃する一方で価電子バンド内の正孔を当該接合側のナノチューブに向けて掃き出す。この様にして、バンドの曲がりからもたらされるビルトインポテンシャルが当該デバイスに太陽電池100を作り出すパワーを与える。その結果得られるデバイスが、ナノチューブ/nSiショットキー接合200太陽電池100である。報告されている当該太陽電池100からの電力変換効率は約7である。図1に示される太陽電池100aが図示のように光hvにさらされると、光子は、第1メッシュ層106aを透過して半導体層102における下層空乏領域内に吸収される。当該吸収は、ビルトインポテンシャルVbiによって対向方向に駆動される電子正孔対を生成する。正孔は第1メッシュ層106aにおいて抽出され、電子は半導体層102において抽出される。照明が存在しない場合すなわち暗い場合、ショットキー接合200に電圧が適用されると、ショットキー接合200はダイオードのように振る舞う。例えば、ショットキー接合200が順方向にバイアスされるとすなわち正電荷が第1メッシュ層106aに適用され及び負電荷が半導体層102に適用されると、電源から半導体層102に適用された負電荷は当初の曲がったバンドを上げてかつまっすぐにする。当該曲がりがフラットなバンド条件に近づくにつれて、ショットキー接合200をわたる輸送に対するバリアが減少し、順方向電流が流れ始め、順方向バイアス電圧のさらなる増大を伴って指数関数的に成長することができる。ショットキー接合200に逆方向のバイアス電圧が適用されるとすなわち負電荷が第1メッシュ層106aに適用され及び正電荷が半導体層102に適用されると、空乏領域から引き出されたさらなる電子が空乏領域幅を増大させる役割を果たし、バンドの曲がりの量を増大させ、かつ輸送に対するバリアを増大させる。その結果、ごくわずかな電流のみが反対方向に流れることができる。太陽電池100の性能指数は、標準照明密度にある太陽スペクトルにさらされる太陽電池100の電流密度電圧プロットから抽出することができる。図3は、ショットキー接合200を含む太陽電池100の実施例に対する、シミュレーションされた電流密度対電圧JVプロットのグラフ300である。x軸上に表される電圧は、照明される太陽電池100に適用されるバイアス電圧VBである一方、電流密度は、得られた電流を太陽電池100の照明される接合の面積で割ったものである。太陽電池100に対する電流密度電圧関係のプリンスモデルは、直列抵抗及びシャント抵抗を含む。典型的に達成される値については、JV特性に対してシャント抵抗が無視可能な影響を及ぼす一方、直列抵抗RSは重度の影響を及ぼす。図3は、異なる直列抵抗RS=0オームcm2、RS=20オームcm2、及びRS=40オームcm2を有する3つの曲線のJV特性を示す。最大電力をもたらすRS=0オームcm2は理想的な場合と考えられる。ここで、電力すなわちP=IVは、図3の第4象限IVにおけるボックスの面積により示される。異なる曲線に関連づけられたボックスの相対的面積が、直列抵抗の太陽電池100の性能に対する有害な効果を示す。暗い場合の太陽電池100については、適用される順方向バイアス電圧がビルトインポテンシャルVbiと相殺する場合に順方向電子流が認識可能となる。図2を参照すると、当該条件のもとでは、半導体層102におけるエネルギーバンドは、順方向トンネリング及び順方向電子流と称される熱電子流を可能とする程度に十分上昇しかつフラットとなる。太陽電池100が照明されると、JV曲線は付加的に、逆伝播光電子流を含む。図3を参照すると、正味電流がゼロとなる電圧は、順方向ダイオード電流が反対方向に流れる光電流に等しい適用バイアス電圧に対応する。順方向電流がバンドの平坦さを要求する一方で光キャリア分離のための起電力は曲がったバンドにより与えられるので、当該電流が等しくなるフラットなバンド条件に近づく電圧すなわち開回路電圧VOCにより、感受性をもってビルトインポテンシャルを測定することができる。図4は、太陽電池100が照明されている間に、図1に示される太陽電池100の実施例において、様々なバイアスでのゲート電圧VGで測定された電流密度対電圧JVのグラフ400である。ゲート電圧VGに対する様々なバイアスは、図4内の差し込み表により示されている。x軸上に表される電圧は、太陽電池100バイアス電圧VBである。図4に見えるように、ゲート電圧VGにより適用される電圧が正の場合太陽電池100の性能は劣化し、太陽電池バイアス電圧VBが約0Vすなわち開回路電圧VOCに近づくか又はこれと等しくなるとよじれエネルギーギャップフィーチャ430の顕著性が増大する。対照的に、ゲート電圧VGにより適用される負電圧は、太陽電池100の性能を向上させてよじれ430の顕著性を低減する。図5は、図4に表された電流密度対電圧JVのグラフであるが、太陽電池バイアス電圧VBの範囲が狭くなっている。したがって、図5は本質的に、図4に示される開回路電圧VOCの拡大図である。以下の表1は、異なるゲート電圧において、図4及び5のグラフ400に示されるJV曲線から抽出された様々な太陽電池100aの特性を記載する。当該様々な性能指数を計算する式は当業者周知であるから、簡単のため、ここでは当該式の説明を省略する。図4及び5に示される開回路電圧VOCの変化は、図4内の差し込みバンド図420に示されるビルトインポテンシャルVbiの変化に一致する。差し込みバンド図420に示されるように、負のゲート電圧は、電子を第1メッシュ層106aから引き出して、第1メッシュ層106aのフェルミ準位に、半導体層102に対する真空準位から遠くなるシフトをもたらす。フェルミ準位の平衡により、大きなビルトイン電圧Vbiがもたらされ、対応して大きな開回路電圧VOCに反映される。ビルトイン電圧Vbiの変化に加え、ゲート電圧VGが変化すると、直列抵抗RSも同様に変化する。具体的には、図4に示されるように、ゲート電圧VGが増大すると直列抵抗RSは増大する。これは、様々な曲線のスロープが高電流において浅くなることにより示される。直列抵抗の当該変化は、イオン伝導体層108により引き起こされる第1メッシュ層106a内の電解質誘導変化に起因して生じる。測定された太陽電池100aの実施例は、3分の1が金属ナノチューブ、残りの3分の2が半導体ナノチューブである第1メッシュ層106aを含む。したがって、直列抵抗の当該変化は、第1メッシュ層106a内のナノチューブのフェルミ準位がゲート電圧VGにより当該ナノチューブのバンドギャップに押し込まれて又はから押し出されて半導体ナノチューブの伝導度を事実上オフ又はオンに切り替えるときに生じる。これは、第1メッシュ層106aの固有抵抗を変化させるので、変化するゲート電圧VGによる様々な曲線の直線領域における修正されたスロープが説明される。ビルトイン電圧Vbiのシフトも、修正された直列抵抗RSも、図4における低電流のよじれ430、及びその顕著性が増大するゲート電圧VGにより増大することを説明することができない。しかしながら、当該よじれ430は、第1メッシュ層106a及び半導体層102の、各層が互いに接触するこれらの各表面における挙動により説明することができる。以下の段落に記載される金属半導体接合のショットキーバリアモデルは、よじれ430を基本から理解するのに有用である。ショットキー接合200上述のショットキーモットモデルによれば、ビルトインポテンシャルVbiは、式Vbi=φS-φΜに従う金属及び半導体の接触前フェルミ準位の差異に依存する。当該モデルは、表面状態が無視できる場合にのみ適用可能である。ショットキー接合200のバーディーンモデルによれば、金属半導体接合において、バルク半導体材料の、その表面での終端が表面状態をもたらす。連続体として扱われると、当該状態は、状態密度に依存する自身のエネルギーを有し、その密度のエネルギー分布は、特定の関連する結晶面、表面原子再構築、欠陥、及び不純物に依存する。半導体材料のバルクはそれ自身の表面と熱力学的平衡にある必要があるので、表面とバルクとの間の電荷空間分布自体により、金属が半導体表面と接触するようになる前であっても固有のバンド曲がり及び関連する空乏層がもたらされる。表面状態が、最も高度に占有された表面状態近くの高密度バンドを有する場合、金属半導体接合における接触金属のフェルミ準位との熱力学的平衡は、当該表面の高密度バンドと交換される電子を介して生じる。したがって、金属半導体接触を作るときのバンドの曲がりには変化が相対的にほとんど存在しない。ショットキーバリアは、金属半導体接合における金属の仕事関数から独立しており、ショットキーバリア高さ及びビルトインポテンシャルVbiを、半導体に接触する金属から独立して事実上ピン留めする。ショットキーモットモデル及びバーディーンモデルは、ショットキー接合200において生じる全く正反対のことを含む。所定程度の金属仕事関数への依存を与えるべく、最近のショットキーバリアモデルは、半導体表面における表面状態、及び、半導体との接触の際の金属と当該表面状態に輸送された電荷との間に生じる付加的な界面双極子の概念を組み入れる。界面双極子は、金属と、半導体並びに/又は当該半導体及び当該金属の表面状態間のエネルギー平衡により輸送された電荷との化学結合にわたる結合分極に関連づけられる。当該界面双極子は薄いと仮定され、双極子は、その効果がショットキーバリア高さに収まるトンネリングバリアとして機能する。したがって、金属半導体接合についての最近の見解によれば、ショットキーバリア高さに寄与する界面双極子と組み合わせられた、表面状態との電荷交換が仲介したビルトインポテンシャルの調節が可能となる。図4及び5を再び参照すると、よじれ430は、第1メッシュ層106a及び半導体層102の接合における、ゲート調節による界面双極子の増強及び抑制からもたらされ、ひいては当該接合におけるバンドの曲がり及びビルトイン電圧Vbiにフィードバックされる。ゲート電圧VGに結合される電解質が、第1メッシュ層106aに起因して第1メッシュ層106a及び半導体層102の表面に直接アクセスするので、ゲート電圧VGの界面双極子に対する影響は劇的となり得る。より正となるゲート電圧VGバイアスにおいて、界面双極子が増強されてショットキーバリア高さに寄与し、第1象限Iにおける低減された順方向電流として顕著になる。第4象限IVでは、界面双極子の増強に起因する付加的なトンネリングバリアが、再結合損失を増大させて、低減された電流のよじれ430として顕著になる。当該バリアへのさらなる寄与は、複数のナノチューブ間でSi表面と直接接触するイオン液体に蓄積した正電荷に起因して、空乏層にわたって誘導される電界であるビルトインポテンシャルに関連する電界に対向する方向の電界が生成される。負ゲート電圧VGバイアスに切り替えることで当該傾向は逆になる。図4及び5に示されるように、開回路電圧VOCは負ゲート電圧VGにより0.55Vにおいて飽和する。当該飽和は、高い表面状態密度の領域に起因する。これは、ひとたび到達されると、ビルトインポテンシャルVbiのさらなる変化を妨げる。図6は、太陽電池100の非制限的一実施例の斜視図である。図6に示される太陽電池100の実施例は太陽電池100bとして示され、図1に太陽電池100aとして示された実施例よりも商用アプリケーションに対して有用である。それにもかかわらず、以下に記載するように、図6の太陽電池100bは太陽電池100aに類似する。太陽電池100aに対して上述した様々な材料は太陽電池100bにも含まれる。太陽電池100bは、ショットキー接合200を形成する半導体層102を含み、電気伝導性であって光学的に透明な、ナノチューブを含む多孔性メッシュ層106aを有する。半導体層102は、太陽電池100bの負端子となる裏面コンタクト層101を有する。太陽放射にさらされる太陽電池100bの面において、第1メタライゼーション層104a金属フィンガ電極の形態でパターニングされ、また本明細書ではフィンガ電極104aとして示すが第1メッシュ層106aのナノチューブに電気的に結合される。複数のフィンガ電極104a間の間隔は、付加的な当該フィンガ電極104aが半導体表面からブロックする光の有害量と、より少ない当該フィンガ電極104aが使用される結果となる電池直列抵抗の増大とのトレードオフにより決まる。フィンガ電極104aは次に、すべてのフィンガ電極104aを電気的に結合する厚いが広く離間された垂直金属バスバー130により結合される。複数のバスバー130の間隔もまた、より多くの当該バスバー130が半導体層102表面からブロックする光の有害量と、より少ない当該バスバー130が使用される結果となる太陽電池100b直列抵抗の増大とのトレードオフにより決まる。金属バスバー130の任意の一以上が太陽電池100bの正端子となる。金属フィンガ電極104a及び金属バスバー130は、第1メッシュ層106aの上に横たわるのではなく、第1メッシュ層106aの下に横たわる。金属フィンガ電極104a及びバスバー130は、ナノチューブに対してよりも半導体層102の表面に対して又は金属フィンガ電極104a及びバスバー130のみの下に横たわる薄い酸化物層に対して良好に貼り付き、太陽電池100bの一体性を向上させる。当該場合には、第1メッシュ層106aは、ナノチューブの可撓性に起因して、フィンガ電極104aまわりの半導体層102表面に対して下方に整合するので依然としてナノチューブ半導体接合を形成する。いずれの場合フィンガ電極104a及びバスバー130の下方又は上方のナノチューブも、多孔性第1メッシュ層106aは、イオン伝導体層108の光学的に透明なイオン伝導性材料により半導体層102表面まで飽和される。半導体層102に近接するが、そのいずれの表面不動産も占有することがないのは缶34である。缶34の中には高表面積電極136が横たわる。これもまた、イオン伝導体層108のイオン伝導性材料により飽和される。高表面積電極136は、活性炭、又は、例えば酸化マンガン若しくは酸化バナジウム若しくはこれらの混合物、及び/若しくは高い半電池容量を有する他の当該材料のようなスーパーキャパシタに使用されるタイプの疑似容量性電極を含む任意数の材料であり得る。第1メッシュ層106aを飽和させるイオン伝導体層108は、イオン伝導性ブリッジ132を介して高表面積電極136を飽和させる缶134の中で、イオン伝導性材料にイオン的に結合される。電源120は、太陽電池100bの電力変換効率を高める方向負とされた高表面積電極において、約0.75Vの小さなゲート電圧を金属バスバー130と高表面積電極136との間に与える。ゲート電圧を与える電源120はこれ自体が小さな太陽電池であり得る。少なくとも上述に鑑み、本願は、電子ゲーティングすなわちゲート電圧VGを変化させることにより調整できるビルトインポテンシャルVbiを有する太陽電池100の様々な実施例を記載する。加えて、当該電子ゲーティングは、第1メッシュ層106aと半導体層102との界面における界面双極子を、当該表面状態を部分的に空にすることでVbiを増大させることによって修正することができる。これにより、太陽電池100の性能が高められる。加えて、当該イオンゲーティングがイオン材料のイオンを誘導して当該半導体表面に自己配列させる。当該ゲーティングの適切な符号に対しては、当該イオンは、電荷を空乏層から掃き出す速度を高める方向の空乏層にわたる電界に寄与し、太陽電池性能を高めることができる。半導体バンドギャップ内に固有の高い表面状態密度を有する半導体に対しては、適切な符号のゲート電圧によるVbiの増大は、ひとたび高い表面状態密度のエネルギーが達成されると飽和し得る。メッシュ層106との接触が作られる前又は後のいずれかにおける半導体層102の表面の修正により表面状態密度分布を修正し、適切な符号のゲート電圧によりVbiをさらに増大させて太陽電池性能を付随的に高めることができる。当該修正は機械的に、例えばアブレーションにより、化学的若しくは電気化学的に半導体表面に官能基を付着させることにより、又は、蒸気若しくは溶液相堆積による当該表面への核種の堆積により、誘導することができる。蒸気相堆積の場合、プラズマの強化が有用である。次に図7Aを参照すると、他の非制限的一実施例の、とりわけ太陽電池100cとして示される太陽電池100の、斜視図が示される。太陽電池100cは、裏面コンタクト層101及び半導体層102を含む。太陽電池100cは、半導体層102上の絶縁層103をさらに含む。絶縁層103の一部がエッチングされて半導体層102が露出される。半導体層102は、第1メタライゼーション層104aにより囲まれる。図1に示される第1メッシュ層106aではなくグリッド層706aが、エッチングされた部分に配置され、グリッド層706aが半導体層102及び第1メタライゼーション層104aに接触する。グリッド層706aは、エッチングされた部分を通してアクセス可能な半導体層102の小部分のみを覆う電気伝導性グリッドである。例えば、グリッド層706aは、露出された半導体層102の約50、露出された半導体層102の約33、又は露出された半導体層102の約25を覆う。理解できるように、他の小部分カバレッジも利用できる。図7Aの実施例が矩形グリッド層706aを示す一方、理解できるように他形状のグリッドも利用できる。グリッド層706a及びメッシュ層106bは、以下の材料の一以上を含む。すなわち、一重壁カーボンナノチューブ、二重壁カーボンナノチューブ、多重壁カーボンナノチューブ、グラフェン、半導体ナノワイヤ、金属ナノワイヤ,金属グリッド、又は半導体グリッドである。当該材料にもかかわらず、半導体層102と接触するグリッド層706aは、グリッド層706aを通過する放射の大部分が半導体層102表面に到達する太陽放射に対して十分透明である。さらにグリッド層706aは電気伝導性である。加えて、グリッド層706aは、イオン伝導体層108が半導体層102表面及びグリッド層706aの半導体層102表面と接触する部分双方にアクセスできる程度に十分多孔性である。太陽電池100aは、絶縁層103上の第2メタライゼーション層104bをさらに含む。メッシュ層106bが第2メタライゼーション層104bに接触する。グリッド層706a及びメッシュ層106bは互いに電気的に絶縁される。第1メタライゼーション層104aはグリッド層706aのためのコンタクトを形成し、第2メタライゼーション層104bはメッシュ層106bのためのコンタクトを形成する。また、グリッド層706aが半導体層102に接触する一方、メッシュ層106bは、絶縁層103によって半導体層102から隔離される。グリッド層706a及び第1メタライゼーション層104aは集合的に接合電極を形成する。同様に、メッシュ層106b及び第2メタライゼーション層104bは集合的にゲート電極を形成する。図7Bは、絶縁層103のエッチングされた部分に配置されたグリッド層706aの一例の写真700である。グリッド層706aは半導体層102及び第1メタライゼーション層104aに接触する。例えば、2mm2の矩形窓を有する金コンタクト層104aが、nSiウェハ102上の1μm厚の酸化物層103に蒸着された。下方のむきだしのSi層102表面にある当該窓内の酸化物絶縁層103をエッチングするべく、金メタライゼーション層104aが、エッチマスクとして使用された。厚さ45nm、矩形面積6×8mm2の薄い多孔性一重壁カーボンナノチューブSWNT膜が、当該金に接触する窓にわたり輸送され、露出されたnSi半導体層102との接合を形成した。当該SWNT膜は、図7Bに示されるグリッドパターンをもたらすべく、標準的なフォトリソグラフィ及び酸素プラズマ内のエッチングにより画定された。グリッド層706aの線は約100pm幅である。隣接線間の間隔は約300pmである。第2金メタライゼーション層104b及びSWNTメッシュ層106bが当該接合近くの酸化物絶縁層103上に堆積された。ひとたび電解質が加えられると、当該メッシュ層106b及び第2メタライゼーション層104bは集合的にゲート電極を形成した。図8を参照するとプロット800が示される。プロット800は、電解質が存在しないすなわちイオン伝導体層108なしの2つの異なるデバイスに対する、暗い中及び照明AM1.5G、100mW/cm2下の電池電流密度対電圧JV特性を示す。第1太陽電池デバイスは、窓全体にわたる第1SWNTメッシュ層106a図1を利用し曲線803参照、第2太陽電池デバイスは、ナノチューブ線により窓面積の約27にまでSiカバレッジを制限するSWNTグリッド層706a図7Aを含む曲線806参照。ナノチューブ膜/nSi接触が従来の金属半導体ショットキー接合太陽電池を形成する。nSiとナノチューブとのフェルミ準位平衡により、電子がnSiからSWNTまで輸送され、グリッド層706a内のナノチューブの近傍にあるSi半導体層102内に空乏層及びバンドの曲がりが生成される。Siに吸収された光子は電子正孔対を生成する。電子正孔対は、ビルトインポテンシャルVbiにより分離されて、太陽電池デバイスからの発電を可能とする。我々のドーピング密度約1015ドナー/cm3に対し、当該空乏層は、ナノチューブとの接触部から≦1μmだけSi半導体層102内に延びる。当該空乏層が相対的に小さな延びであれば、グリッド層706aの低減された接合面積が、低減された短絡光電流をもたらす。光電流の当該低減は、低減された接合面積と正比例するわけではない。これは、高品質結晶シリコンの拡散長さが長く、光キャリアが当該接合から離れたところで生成されることでそこに拡散して当該光電流に寄与するからである。それにもかかわらず、グリッド層706aを含むデバイスの光電流は、第1メッシュ層106aを含むデバイスよりも2倍以上低減され、対応して全窓面積正規化電力変換効率の減少がもたらされる。イオン伝導体層108として1エチル3メチルイミダゾリウムビストリフルオロメチルスルホニルイミドEMIBTIイオン液体ILの電解質を加えると、太陽電池の挙動は有意に変化する。図9は、グリッドSWNT層706a図7Aを利用する太陽電池デバイスの、イオン伝導体層108として当該IL電解質を加える前後の照明されたJV曲線を対比するグラフ900である。ゲート電極は電気的に浮遊している。図9に示されるのはまた、SWNTグリッド接合電極に対する-0.75Vがゲート電極に適用された場合である。当該IL電解質を加えるだけでゲートが浮遊していても又はしていなくても、グリッド層706a内のナノチューブにより低減されたnSiの面積カバレッジに対する短絡光電流損失が回復するのにとどまらない。当該電解質は、それ自身の空乏又は反転層を、グリッド層706aのナノチューブ線間の大きなギャップにわたってSi半導体層102内に誘導する。ナノチューブ電解質/nSi太陽電池100cは、酸化還元対が存在しない点で光電気化学電池と区別される。当該EMIBTI電解質がイオン伝導体層108のために選択されたのは、その非常に広い電気化学窓が-2.6Vから2.0Vまでの範囲にある対Fc/Fc、すなわち真空準位に対して-5.1Vに中心があるからである。したがって、当該EMIBTI電解質は電荷輸送に関与しない。その代わりに、Si半導体層102内の電解質誘導反転層となる光生成正孔が、当該反転層内の電界によってトラップされ、当該正孔がナノチューブグリッド線に遭遇してそこで収集されるまで当該反転層に沿って拡散する。当該表面に正孔を蓄積する当該電界はまた電子を反発するので、有害な表面再結合が大幅に防止される。当該状況は、p型シリコンの前面上の金属線Al又はMgが、広く離間した金属線間領域において当該pSi表面に形成された反転層によりトラップされた電子を収集した、いわゆる格子金属絶縁体半導体MIS電池を彷彿とさせる。当該デバイスの反転層は、Si層上で成長したSiO層にトラップされた正電荷により誘導される。本発明の場合は、ゲート電圧が、当該nSi表面に隣接する当該ゲートの極性に応じたいずれかの符号の電荷を確実に誘導できるが、興味深いことに、図9のグリッド層に見られる高い短絡電流VBias=0Vが、イオン液体IL電解質をイオン伝導体層108として導入するとすぐに生じる。これは、単なるIL電解質の導入の際に負イオンが当該nSi表面に蓄積することを意味する。電荷分離が生来の静電気学で説明できるか否かを決定するべく、当該システムは、デバイスシミュレーションパッケージSynopsys登録商標TCADSentaurusを使用してモデル化された。電解質の効果をシミュレーションするべく、当該プログラムの、誘電体被覆をシミュレートできる能力が、当該電解質の代理として使用された。非常に大きな誘電率ε=5000を有する誘電体被覆が、すなわち当該電解質の可動自由イオンが、極限分極率を有する拘束電荷を備える誘電層に置換されて、使用された電解質の自由電荷が当該電解質に対する現実のDC誘電率の定義を妨げるので、文献で利用可能なAC誘電率は関連しない。値ε=5000は、電解質における固有デバイ層寸法<20nmの比に対する固有誘電層長さ約100μmの比に由来する。シミュレーションは、電解質を加えるときに電界を生成する反転層の形成により確証された。図10Aは、グリッド層太陽電池デバイス100c図7Aに対する実験JV曲線のグラフ1000である。ここで、電流密度は全窓面積に正規化されたままである。図10Bは、紙面に対して垂直な長軸を有する100μm幅SWNTグリッド線を通る断面スライスのためのシミュレーションパラメータ及び形状縮尺どおりではないを示す。SWNT線は、定常仕事関数φCNT=-4.9eV硝酸精製SWNTの仕事関数と一致の単純な金属として扱われる。ゲート電極は、1μm厚SiO2誘電体ε=3.9上に置かれた金線φAu=-5.1eVである。SWNTグリッド線の下方には、nSiリンのドーピング密度1×1015cm-3に対してφSi=-4.3eVとの接合が横たわる。当該SWNT線に隣接する当該接合は、構造全体を被覆する電解質ε=5000を有する誘電体と直接接触する。使用されるノイマン境界条件は鏡映面を、当該図の左側及び右側に配置する。左側の鏡映を含む金ゲート電極線は100μm幅SWNTグリッド線と等しい面積であり、右側の鏡映を含む隣のSWNTグリッド線との間隔は300μmである。図10C、10E、及び10Gは、バイアス電圧VBias=0Vにおける、ゲート電圧VGate=-0.75、0、0.75V図10C、10E,及び10Gの1003c、1003e、及び1003gそれぞれに対する、SWNT/nSi接合の下方であって隣接nSiにおける空乏層に発生する電界を説明する図示表現である。図10D、10F、及び10Hは、順方向バイアス電圧VBias=0.3Vにおける、同じゲート電圧図10D、10F、及び10Hの1003d、1003f、及び1003hそれぞれに対するものを説明する図示表現である。これらの結果は、隣接するSWNTグリッド線間の長い300μm間隔にわたって延びるシリコン表面における電界1003を明確に示す。さらに当該シミュレーションは、VGateが-0.75から、図10Aに示されるVGate=0.75V及びVBias=0Vにおける最小測定電流に一致する0.75Vまで図10Cから10Hまで徐々に増加するにつれて、この電界1003が減少することを示す。当該シミュレーションは、電解質により生成された反転層に焦点を当てており、当該JV曲線の他のゲート電界依存フィーチャをモデル化するための試みはなされなかった。したがって、当該モデルは、例えばSWNTフェルミ準位のゲート誘導シフトを含まない。また、静電気学とは無関係の、SWNT膜における固有抵抗変化も含まない。それにもかかわらず、当該モデルは、SWNT/nSiコンタクトの近傍にある直接空乏層を十分に超えて延びる反転層の存在を捉えている。したがって、IL電解質を加えるときの増大した飽和電流が説明される。この挙動は、以下のように定性的に理解できる。まずナノチューブグリッド層706a及びnSi半導体層102が密に接触して配置されると、nSi仕事関数φSi=-4.3eV内の電子の自由エネルギーが、これがカーボンナノチューブ仕事関数φCNT=-4.9eVに輸送されることにより低減される。当該輸送は、電荷のアンバランスに起因するクーロン復元力が局所電位ビルトインポテンシャルVbiを引き上げてさらなる電荷交換を妨げ、平衡が確立されるときに停止する。電解質イオンが存在すると、当該イオンは自由に移動し、輸送された電荷を補償するので、当該平衡に到達する前に実質的に多くの電荷交換が許容される。付加的な電子が、当該ナノチューブを取り囲む正の電解質イオンにより補償されたグリッド層706aのナノチューブグリッド線間のSi領域から当該ナノチューブまで輸送される一方、nSi反転層内に残された正電荷は、Si層102表面に蓄積した負の電解質イオンにより補償される。ここで当該電解質は、内的にはナノチューブとnSiとの当初フェルミ準位オフセットにより、又は外的にはゲート電界により与えられた自己電位により、当該システムの容量を引き上げる電解コンデンサにおいて作用するのと同様に作用する。当該結果はまた、増大するゲート電圧に伴い増大するエネルギーギャップ様の特徴VOCの近くで観測されるの単数又は複数の原因をさらに考えるきっかけとなる。イオン伝導体層108の電解質における、適用されるゲート電界に起因する電荷再編成がひとたび完了すると、当該ゲート電流は無視可能な電流を引き出すので無視可能な電力を消費する。このため、グリッド層706aのナノチューブグリッド線間の当該反転層のゲート電界強化には、エネルギー上の損失がほとんどない。実際、第1メッシュ層106a図1の場合と対比すると、こちらには利益がある。Si半導体層102表面への移行中にSWNTメッシュ層106aに吸収される光子は、発電に寄与しない。これは、シリコンバンドギャップ未満の光エネルギーのみを透過するフィルタを光経路に配置することにより確証された。当該ナノチューブが光生成に関与していたら、約0.6eVのバンドギャップを有する半導体ナノチューブは所定の光電流をもたらしていたはずであるが、何も観測されなかった。薄いナノチューブ膜は、生成された電力に寄与しないので、ほとんど光を吸収せず、当該シリコンに多くのパワーを送ることとなる。これにより、当該PCEが向上する。しかしながら、ナノチューブ膜を薄くすることは、その抵抗を非線形的に増大させて、有害な直列抵抗を導入する。液体接合を使用すること及びSi半導体層102の、ナノチューブメッシュ層106により覆われる必要がある面積を低減することができる能力は、最適化された間隔のグリッドパターンにより、全体的な吸収損失が最小化する一方で当該PCEにおける正味利得をもたらす直列抵抗の増大が最小化し得るということを示唆する。これが当てはまることがわかる。SWNTメッシュ層106aは、VGate=-0.75Vにおいて最良のPCE10.9を達成した。同じゲート電圧において、図7A-7Bに示される形状を有するグリッド層706aは、PCE12を達成する。図1のメッシュ層106a構成よりも10の向上である。連続膜の場合と対比すれば、グリッド電池の電解質/nSi接合に到達する増大した太陽束は、大きな短絡電流密度として現れるはずである。メッシュ層106aに対する短絡電流密度はJSCM=25.0mA/cm2であったが、グリッド層706aに対する短絡電流密度は、予測どおり大きなJSCG=29.8mA/cm2であった。さらに、グリッド層706aを有するデバイスとメッシュ層106aを有するデバイスとの双方ともIL電解質で被覆される短絡電流密度の唯一の違いが、当該ナノチューブにより覆われる相対的な面積に起因する吸収損失にあるのであれば、当該2つの場合のシリコン内に吸収される相対的な太陽パワーのみを考慮することで、当該2つの場合に得られる電流密度の比を半経験的に計算することができるはずである。後者は、太陽スペクトルの関連範囲300nmから1107nmにわたって記録される、シリコンの反射率、シリコン上のナノチューブ膜の反射率、及びガラスすべての場合においてイオン液体被覆される上のナノチューブ膜の透過率の測定から決定できる。測定された電流密度の比はJSCG/JSCM=29.8mA/25mA=1.19である一方、計算では1.17が得られる。これは、反射率測定において現れるナノチューブと通る第2通過を無視し、かつ反射率測定において生じるナノチューブ膜/イオン液体の前面からの反射を無視することから予測される、調整可能なパラメータ及び誤差が存在しないとした場合に優れた一致である。元気づけられることに、これらの効果の修正があれば、当該計算値が引き上げられてさらに当該一致が向上するだろう。格子MIS電池のPCEが17を超え得るにもかかわらず、当該電池が時間とともに劇的に劣化することがわかった。当該劣化は、SiO層表面における環境ゆえに蓄積される電子まで追跡された。当該電荷は、SiO層におけるトラップされた正電荷を中和する傾向があった広い電極間隔を可能とした反転層を生成する役割を果たすので、当該反転層の振幅が減少すると当該太陽電池性能は劣化する。固有的に中性であって、自発的電荷分離を介して当該反転層を誘導する電解質の使用が、この問題を排除し得る。図9のデータからわかるように、ゲートの電気的浮遊があっても、電解質をイオン伝導体層108として加えるだけで飽和光電流に等しい短絡光電流が得られる。これは、何らかのゲート電界が適用される前であっても当該反転層が存在することを示唆する。SWNTの場合、電解質の付加でギャップと同様の特徴が現れることにより充填比が低減されるので、最大電力変換効率を達成するべくゲート電界が必要となる。当該ギャップと同様の特徴は、従来の金属電極の場合には想定されない。当該場合には、イオン液体電解質に置換されたSiO層を有する格子MISショットキー接合太陽電池は、アクティブなゲーティングの必要性がなくても、前述の劣化問題を解決できるゲーティングがエネルギー的損失を被ることがほとんどなくても、当該デバイスに複雑性を加えることになる。結局、当該太陽電池もまた、本来ならその表面から反射されるであろう多くの光をトラップするようにSi半導体層102をテクスチャリングすることから利益が得られる。最近、pn接合Si太陽電池におけるナノホールアレイが、デバイス性能を向上させることが実証されている。電解質被覆太陽電池100cにおけるグリッド層706aのグリッド線間に許容される大きな間隔は、反転層及び付加的光トラップ双方の実質的な利益が、ナノホールを電解質で充填することにより達成できることを示す。強調すべきなのは、上述の実施例が、本開示の原理を明確に理解するべく記載された実施の可能な例に過ぎないことである。上述の実施例に対して、本開示の要旨及び原理から実質的に逸脱することなく多くの変形例及び修正例をなすことが可能である。当該修正例及び変形例は、本開示及び本願の範囲内で本明細書に含まれることが意図されている。なお、比、濃度、量、及び他の数値データは本明細書において範囲の形式で表現される。当該範囲の形式が、便宜及び簡潔のため使用され、したがって、当該範囲の限界として明示的に記載された当該数値のみならず、各数値及び下位範囲が明示的に記載されているかのように当該範囲内に包含される個別の数値又は下位範囲もすべて含む柔軟な態様で解釈されるべきであることを理解されたい。説明上、約0.1から約5との濃度範囲は、明示的に記載された濃度である約0.1wtから約5wtのみならず、当該示された範囲内の個別の濃度例えば1、2、3、及び4及び下位範囲例えば0.5、1.1、2.2、3.3、及び4.4も含むものと解釈するべきである。用語約は、数値の有意な数字に従う伝統的な丸めを含み得る。加えて、句約xからyは約xから約yを含む。"