光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、複数の第1の層と複数の第2の層とを有し、前記第1の層と前記第2の層とが交互に積層された構造を有し、前記第1の層の厚さは、0.5nm以上10nm以下であり、前記第2の層の厚さは、0.5nm以上10nm以下であり、前記第1の層は、シリコンを有し、前記第2の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは酸化シリコンを有することを特徴とする光電変換装置。光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、第1のユニットと第2のユニットとを有し、前記第1のユニットは、第1の厚さを有する複数の第1の層と第2の厚さを有する複数の第2の層とを有し、前記第1の層と前記第2の層とが交互に積層された構造を有し、前記第2のユニットは、第3の厚さを有する複数の第3の層と第4の厚さを有する複数の第4の層とを有し、前記第3の層と前記第4の層とが交互に積層された構造を有し、前記第1の厚さおよび前記第3の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下であり、前記第2の厚さおよび前記第4の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下であり、前記第1の層および前記第3の層は、シリコンを有し、前記第2の層および前記第4の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは酸化シリコンを有することを特徴とする光電変換装置。請求項2において、前記第1の厚さと前記第3の厚さとは異なることを特徴とする光電変換装置。請求項2または3において、前記第2の厚さと前記第4の厚さとは異なることを特徴とする光電変換装置。請求項1乃至4のいずれか一項において、前記エネルギー変換層は、量子井戸構造を有することを特徴とする光電変換装置。光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、長手方向と短手方向とを有する複数の第1の層と、第2の層とを有し、前記第1の層は、厚さ方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有し、かつ、前記第1の層は、前記短手方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有し、前記第1の層の厚さは、0.5nm以上10nm以下であり、前記厚さ方向における前記第1の層の間隔は、0.5nm以上10nm以下であり、前記短手方向における前記第1の層の間隔は、0.5nm以上10nm以下であり、前記第1の層は、シリコンを有し、前記第2の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは酸化シリコンを有することを特徴とする光電変換装置。請求項6において、前記エネルギー変換層は、量子細線構造を有することを特徴とする光電変換装置。請求項1乃至7のいずれか一において、前記光電変換素子と前記エネルギー変換層とが同じ基板に設けられていることを特徴とする光電変換装置。複数の第1の層と複数の第2の層とを有し、前記第1の層と前記第2の層とが交互に積層された構造を有し、前記第1の層の厚さは、0.5nm以上10nm以下であり、前記第2の層の厚さは、0.5nm以上10nm以下であり、前記第1の層は、シリコンを有し、前記第2の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは酸化シリコンを有することを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。第1のユニットと第2のユニットとを有し、前記第1のユニットは、第1の厚さを有する複数の第1の層と第2の厚さを有する複数の第2の層とを有し、前記第1の層と前記第2の層とが交互に積層された構造を有し、前記第2のユニットは、第3の厚さを有する複数の第3の層と第4の厚さを有する複数の第4の層とを有し、前記第3の層と前記第4の層とが交互に積層された構造を有し、前記第1の厚さおよび前記第3の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下であり、前記第2の厚さおよび前記第4の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下であり、前記第1の層および前記第3の層は、シリコンを有し、前記第2の層および前記第4の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは酸化シリコンを有することを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。請求項10において、前記第1の厚さと前記第3の厚さとは異なることを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。請求項10または11において、前記第2の厚さと前記第4の厚さとは異なることを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。請求項10乃至12のいずれか一項に記載のエネルギー変換層は、量子井戸構造を有することを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。長手方向と短手方向とを有する複数の第1の層と、第2の層とを有し、前記第1の層は、厚さ方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有し、かつ、前記第1の層は、前記短手方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有し、前記第1の層の厚さは、0.5nm以上10nm以下であり、前記厚さ方向における前記第1の層の間隔は、0.5nm以上10nm以下であり、前記短手方向における前記第1の層の間隔は、0.5nm以上10nm以下であり、前記第1の層は、シリコンを有し、前記第2の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは酸化シリコンを有することを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。請求項14に記載のエネルギー変換層は、量子細線構造を有することを特徴とする光電変換装置用のエネルギー変換層。光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、量子ドット層を有することを特徴とする光電変換装置。光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、量子ドット層を有し、前記量子ドット層に含まれる複数の量子ドットの平均直径は、0.5nm以上10nm以下であり、前記量子ドットは、シリコンから形成されることを特徴とする光電変換装置。光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、複数の量子ドット層を有し、前記量子ドット層に含まれる複数の量子ドットの平均直径が前記量子ドット層毎に異なり、且つ各前記量子ドット層に含まれる複数の量子ドットの直径のばらつきが50以下であることを特徴とする光電変換装置。光電変換素子と、前記光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有し、前記エネルギー変換層は、量子ドット層を有し、前記量子ドット層に含まれる複数の量子ドットは、3次元的に周期配列されていることを特徴とする光電変換装置。請求項16乃至19のいずれか一において、前記光電変換素子と前記エネルギー変換層とが同じ基板に設けられていることを特徴とする光電変換装置。しかし、光電変換層が有するエネルギーバンドギャップより大きいエネルギーを有する短波長光を吸収しても、光電変換層が有するエネルギーバンドギャップより大きい分のエネルギーは熱エネルギーとして放出され、太陽電池の電力として取り出すことができなかった。そこで、光のエネルギーを有効に利用することができ、性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することを課題のひとつとする。紫外光から短波長側の可視光が有するエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置を提供することを課題のひとつとする。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することを課題のひとつとする。光電変換素子と、光電変換素子が有する光電変換層の受光面側に位置するエネルギー変換層とを有する光電変換装置である。または、光電変換装置用のエネルギー変換層である。エネルギー変換層は、複数の第1の層と複数の第2の層とを有し、第1の層と第2の層とが交互に積層された構造を有する。第1の層はそれぞれ、上下を第2の層で挟まれた構造を有している。エネルギー変換層の最上層及び最下層には、第2の層が設けられている。複数の第1の層の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。また、複数の第1の層は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、それぞれ異なる厚さを有する構成とすることができる。複数の第2の層の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。また、複数の第2の層は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、それぞれ異なる厚さを有する構成とすることができる。なお、エネルギー変換層の最上層及び最下層に設けられる第2の層の厚さは、10nm以上としてもよい。エネルギー変換層の総膜厚は、20nm以上10μm以下とすることができる。上記において、第1の層は、光電変換層に用いられる材料と同じ材料を有する構成とすることができる。または、第1の層は、光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第1の層はシリコンを有する構成とすることができる。上記において、第2の層は、第1の層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第2の層はシリコンと窒素とを含む化合物である窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0、またはシリコンと酸素とを含む化合物である酸化シリコンを有する構成とすることができる。エネルギー変換層は、1個のフォトンから複数個のフォトンを生成する機能を有する。エネルギー変換層は、高いエネルギー例えば、波長553nm以下、すなわち2.24eV以上のエネルギーを有する1個のフォトンから、それより低いエネルギー例えば、波長553nmを超え1107nm以下、すなわち1.12eV以上2.24eV未満のエネルギーを有する複数個のフォトンを生成することができる。エネルギー変換層は、量子井戸構造を有する構成とすることができ、多重量子井戸構造、あるいは複数の単一量子井戸構造を有する構成とすることができる。第1の層は量子井戸を形成する層として用いることができ、第2の層はエネルギー障壁を形成する層として用いることができる。量子井戸構造は、価電子帯、伝導帯付近の電子状態が1次元方向例えば厚さ方向に量子化され、エネルギー準位が離散化した状態を得ることができる構造である。また、エネルギー変換層は、第1のユニットと第2のユニットとを有し、第1のユニットは、第1の厚さを有する複数の第1の層と第2の厚さを有する複数の第2の層とを有し、第1の層と第2の層とが交互に積層された構造を有し、第2のユニットは、第3の厚さを有する複数の第3の層と第4の厚さを有する複数の第4の層とを有し、第3の層と第4の層とが交互に積層された構造を有する構成とすることができる。また、第1のユニットと第2のユニットとの、2つのユニットに限らず、さらに複数のユニットを有する構成としてもよい。上記において、第1の厚さ及び第3の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。第2の厚さ及び第4の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。上記において、少なくとも第1の厚さと第3の厚さとは異なるように設ける。上記において、第1の層および第3の層は量子井戸を形成する層として用いることができ、第2の層および第4の層はエネルギー障壁を形成する層として用いることができる。第1の層および第3の層は、上記第1の層と同じ材料を用いることができる。例えば、第1の層および第3の層は、シリコンを有する構成とすることができる。第2の層および第4の層は、上記第2の層と同じ材料を用いることができる。例えば、第2の層および第4の層は、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンを有する構成とすることができる。また、エネルギー変換層は、量子細線構造を有する構成とすることができる。量子細線構造は、価電子帯、伝導帯付近の電子状態が2次元方向に量子化され、エネルギー準位が離散化した状態を得ることができる構造である。この量子細線構造の場合、エネルギー変換層は、長手方向と短手方向とを有する複数の第1の層と、第2の層とを有し、複数の第1の層はそれぞれ、長手方向に垂直な断面において、周囲を第2の層で囲まれた構造を有している。また、長手方向と短手方向とを有する複数の第1の層は、厚さ方向上下方向ともいうおよび、短手方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有している。第2の層はエネルギー障壁を形成する層として用いられる。複数の第1の層の厚さ方向における厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。複数の第1の層の短手方向における幅は、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。厚さ方向における第1の層と第1の層との間隔は、0.5nm以上10nm以下で構成する。そして、短手方向における第1の層と第1の層との間隔は、0.5nm以上10nm以下で構成する。厚さ方向上下方向ともいうに並んだ複数の第1の層は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、それぞれ異なる厚さを有する構成とすることができる。厚さ方向に並んだ複数の第1の層は、それぞれ、短手方向の幅が同じ幅を有する構成、または、それぞれ短手方向の幅が異なる幅を有する構成とすることができる。厚さ方向に並んだ複数の第1の層は、それぞれ同じ間隔を有する構成、または、それぞれ異なる間隔を有する構成とすることができる。短手方向に並んだ複数の第1の層は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、それぞれ、異なる厚さを有する構成とすることができる。短手方向に並んだ複数の第1の層は、それぞれ、短手方向の幅が同じ幅を有する構成、または、それぞれ、短手方向の幅が異なる幅を有する構成とすることができる。短手方向に並んだ複数の第1の層は、それぞれ同じ間隔を有する構成、または、それぞれ異なる間隔を有する構成とすることができる。上記において、第1の層は、光電変換層に用いられる材料と同じ材料を有する構成とすることができる。または、第1の層は、光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第1の層はシリコンを有する構成とすることができる。上記において、第2の層は、第1の層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第2の層はシリコンと窒素とを含む化合物である窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0、またはシリコンと酸素とを含む化合物である酸化シリコンを有する構成とすることができる。エネルギー変換層は、1個のフォトンから複数個のフォトンを生成する機能を有する。エネルギー変換層は、高いエネルギー例えば、波長553nm以下、すなわち2.24eV以上のエネルギーを有する1個のフォトンから、それより低いエネルギー例えば、波長553nmを超え1107nm以下、すなわち1.12eV以上2.24eV未満のエネルギーを有する複数個のフォトンを生成することができる。また、エネルギー変換層は、量子ドット層を有する構成とすることができる。量子ドット層は、複数の量子ドットと、第1の層とを有し、複数の量子ドットは長手方向と短手方向と厚さ方向において、周囲を第1の層で囲まれた構造を有する。また、エネルギー変換層は、複数の量子ドット層が、積層された構成としてもよい。なおこの場合、量子ドット層に含まれる複数の量子ドットの平均直径が量子ドット層毎に異なることが好ましい。上記において、複数の量子ドットの、平均直径はそれぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。複数の量子ドットの長手方向の間隔は、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。また、複数の量子ドットの短手方向の間隔は、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。また、複数の量子ドットの厚さ方向の間隔は、それぞれ0.5nm以上10nm以下で構成する。上記において、複数の量子ドット及び第1の層は量子ドット層を形成し、第1の層はエネルギー障壁を形成する層として用いることができる。第1の層は、例えば、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンを有する構成とすることができる。複数の量子ドットは、シリコンを有する構成とすることができる。また、エネルギー変換層は、量子ドット構造を有する構成とすることができる。量子ドット構造は、価電子帯、伝導帯付近の電子状態が3次元方向に量子化され、エネルギー準位が離散化した状態を得ることができる構造である。この量子ドット構造の場合、エネルギー変換層は、長手方向と短手方向と厚さ方向の各方向に配列された複数の量子ドットを有し、複数の量子ドットは、周囲を第1の層で囲まれた構造を有している。なお、複数の量子ドットは、長手方向に所定の間隔をおいて均一に配列され、短手方向に所定の間隔をおいて均一に配列され、厚さ方向に所定の間隔をおいて均一に配列された構造を有している。上記において、複数の量子ドットは、光電変換層に用いられる材料と同じ材料を有する構成とすることができる。または、複数の量子ドットは、光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、複数の量子ドットはシリコンを有する構成とすることができる。上記において、第1の層は、複数の量子ドットに用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第1の層はシリコンと窒素とを含む化合物である窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0、またはシリコンと酸素とを含む化合物である酸化シリコンを有する構成とすることができる。エネルギー変換層は、1個のフォトンから複数個のフォトンを生成する機能を有する。エネルギー変換層は、高いエネルギー例えば、波長553nm以下、すなわち2.24eV以上のエネルギーを有する1個のフォトンから、それより低いエネルギー例えば、波長553nmを超え1107nm以下、すなわち1.12eV以上2.24eV未満のエネルギーを有する複数個のフォトンを生成することができる。上記において、光電変換素子とエネルギー変換層とを同じ基板に設けることができる。光電変換素子とエネルギー変換層とを同じ基板に設けることにより、光電変換素子とエネルギー変換層とを別の基板に設ける場合と比べて、光電変換装置を低コスト化、小型化、軽量化することができる。また、別基板に設けた際に生じうる基板による光学損失を低減することができる。光のエネルギーを有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。とりわけ紫外光から短波長側の可視光の分光感度、量子効率を高めることができ、短波長光のエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置を提供することができる。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。本発明の実施の形態および実施例について、図面を参照して以下に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されるものではない。本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるからである。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容のみに限定して解釈されるものではない。なお、図面を用いて本発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。実施の形態1本実施の形態は、開示する発明の一態様である光電変換装置の構成およびエネルギー変換層の構成の例について、図1、図2を参照して説明する。図1Aには、光電変換装置の断面模式図の例を示す。光電変換装置は、光電変換素子200と、エネルギー変換層100とを有する。エネルギー変換層100は、光電変換素子200の受光面側に位置するように設けられている。入射光400は、エネルギー変換層100を通過して、光電変換素子200が有する光電変換層253に入射する。光電変換素子200は、第1の電極206、光電変換層253および第2の電極218を有する。光電変換素子200は、他に、一導電型を付与する不純物元素を含有する第1の半導体層208、および当該不純物元素とは異なる導電型を付与する不純物元素を含有する第2の半導体層214を有する。光電変換素子200は、第1の電極206、第1の半導体層208、光電変換層253、第2の半導体層214、および第2の電極218がこの順で積層された構造を有している。光電変換層253は、シリコンを有する構成とすることができる。例えば、光電変換層253の材料としては、結晶シリコン単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコンなど、または非晶質シリコンを用いることができる。または、結晶シリコンと非晶質シリコンとを含有する材料、あるいは、窒素又は炭素を含有するシリコン材料などを用いてもよい。光電変換層253として半導体基板を用いる場合、第1の半導体層208、第2の半導体層214は、半導体基板に熱拡散、イオンドーピング法などにより導電型を付与する不純物元素を添加することで形成してよい。または、第1の半導体層208、第2の半導体層214は、PECVD法、熱CVD法またはスパッタ法を用いて、光電変換層253と異なる材料または結晶状態を有する材料を用いて形成してもよい。例えば、光電変換層253としてp型結晶シリコンウェハを用い、第2の半導体層214としてn型を付与するリンをドーピングしたn型結晶シリコンを用い、第1の半導体層208としてp型を付与するボロンあるいはアルミニウムをドーピングしたp型結晶シリコンを用いることができる。第2の電極218は、光電変換素子200の受光面積を広くし、かつ、電極の小面積化に伴う抵抗増加を補うように格子状または櫛状に形成される。なお、図1A中では図示していないが、エネルギー変換層100と光電変換素子200との間に光学反射を防止する材料例えばシリコン樹脂、有機樹脂などを有する構成としてもよい。その場合には、エネルギー変換層100と光電変換素子200との間の領域が光学反射を防止する材料で埋められる構造を有する。また、図1A中では光電変換素子200の各層を平坦に描いたが、第2の半導体層214と光電変換層253の受光面側、および第1の半導体層208と光電変換層253の裏面側の形状を凹凸にしたテクスチャー構造を設けてもよい。テクスチャー構造を設けることで、受光面側の反射率低減が可能となり、また、光電変換層253内での光閉じ込めが可能となる。それにより、光電流の増加、光電変換層253の薄膜化が可能となりコスト低減ができる。図1Bには、光電変換装置が有するエネルギー変換層100を拡大した断面模式図の例を示す。エネルギー変換層100は、複数の第1の層102と複数の第2の層103とを有し、第1の層102と第2の層103とが交互に積層された構造を有する。第1の層102はそれぞれ、上下を第2の層103で挟まれた構造を有している。複数の第1の層102の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。複数の第1の層102は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、複数の第1の層102は、それぞれ異なる厚さを有する構成とすることができる。複数の第2の層103の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。複数の第2の層103は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、複数の第2の層103は、それぞれ異なる厚さを有する構成とすることができる。また、エネルギー変換層100の最上層および最下層に設けられる第2の層103の厚さは、10nm以上としてもよい。エネルギー変換層100の総膜厚は、20nm以上10μm以下とすることができる。第1の層102は、光電変換層253に用いられる材料と同じ材料を有する構成とすることができる。あるいは、第1の層102は、光電変換層253に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第1の層102はシリコン結晶シリコンまたは非晶質シリコンで構成することができる。第2の層103は、第1の層102に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、第2の層103は、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンで構成することができる。エネルギー変換層100は、光電変換素子200と異なる基板上、または、光電変換素子200が設けられる基板と同じ基板に設けることができる。エネルギー変換層100は、PECVD法、熱CVD法、MBEMolecular-Beam-Epitaxy法、蒸着法、スパッタ法等を用いて形成することができる。エネルギー変換層100は、最下層に第2の層103を形成し、その後、第2の層103上に第1の層102を厚さ0.5nm以上10nm以下となるように形成し、第1の層102上に第2の層103を厚さ0.5nm以上10nm以下となるように形成する。その後、更に第2の層103上に第1の層102、第2の層103を交互に形成し、最上層に第2の層103を形成することで作製することができる。例えば、第1の層102にシリコン、第2の層103に酸化シリコンを用いて、第1の層102の膜厚は、1nm以上3nm以下、第2の層103の膜厚は、0.5nm以上5nm以下となるように形成することが好ましい。なお、好ましい第1の層102の膜厚と第2の層103の膜厚は、それぞれ用いる材料、エネルギーバンドギャップなどにより異なる。また、第1の層102または第2の層103の形成前に、被形成面にプラズマ処理等の表面処理を施してもよい。表面処理の雰囲気はN2O、N2、Ar、O2等を用いることができる。また、図1中には図示していないが、エネルギー変換層100に入射される光の量を増やすために、第2の層103の最上層の受光面側に第2の層103の屈折率と空気の屈折率の間の屈折率を持つ材料を単層または複数層で設けてもよい。これにより、エネルギー変換層100の表面の反射率を低減することができる。図2Aには、光電変換装置が有するエネルギー変換層100を拡大した断面模式図の例を示す。ここでは、エネルギー変換層100の厚さ方向図に示すz方向を横方向に示している。図2Aでは、エネルギー変換層100は、第1の層102を4層、第2の層103を5層、合計9層有する例を示している。もちろん第1の層102と第2の層103の積層回数はこの例に限定されるものではなく、積層回数20回以上、好ましくは積層回数50回以上としてもよい。第1の層102と第2の層103とは交互に積層されている。図2Aにおいて、入射光400は、エネルギー変換層100の左側から入射されている。図2Bには、エネルギー変換層100のエネルギーバンド構造の例を示す。縦軸はエネルギー、横軸はエネルギー変換層100の厚さを示している。第2の層103における伝導帯下端のエネルギーをEcbで示し、価電子帯上端のエネルギーをEvbで示す。第1の層102における伝導帯下端のエネルギーをEcwで示し、価電子帯上端のエネルギーをEvwで示す。第2の層103における材料固有のエネルギーバンドギャップはEg103であり、第1の層102における材料固有のエネルギーバンドギャップはEg102である。第1の層102のエネルギーバンドギャップEg102は、第2の層103のエネルギーバンドギャップEg103より小さい。図2A、Bに示すように、エネルギー変換層100は、エネルギーバンドギャップEg102の小さい薄膜例えば、0.5nm以上10nm以下の厚さを有する膜状の第1の層102を、エネルギーバンドギャップEg103の大きい薄膜例えば、0.5nm以上10nm以下の厚さを有する膜状の第2の層103で挟んだ構造を有している。すなわち、エネルギー変換層100は、量子井戸構造を有している。第1の層102は量子井戸を形成する層量子井戸層ともいうであり、量子井戸内の電子のエネルギー準位は離散化され、サブバンドと呼ばれるエネルギー状態例えば、Ee1、Ee2、Ee3、Eh1、Eh2、Eh3、Eh4ミニバンドともいうに分かれている。第2の層103はエネルギー障壁を形成する層エネルギー障壁層ともいうである。量子井戸構造は、価電子帯、伝導帯付近の電子状態が1次元方向例えば厚さ方向図に示すz方向に量子化されてエネルギー準位が離散化した状態を得ることができる構造である。ここでは、サブバンドがEe1~Ee3、Eh1~Eh4に分かれている例を示したが、これに限定されるものではない。サブバンドの数やエネルギー準位の位置は、量子井戸構造を構成する量子井戸層およびエネルギー障壁層のサイズや材料、および量子井戸層とエネルギー障壁層の積層回数、量子井戸層とエネルギー障壁層の層構造の周期性によって変えることができる。単一の量子井戸層の厚さとエネルギー障壁層の厚さの和を十分に薄くし、均一に整列させることで、多重量子井戸構造になりサブバンドが形成される。量子井戸層の厚さが薄いことで量子井戸内の電子状態が量子化され、エネルギー準位が離散化し、エネルギー障壁層の厚さが薄いことで隣り合う量子井戸内の電子状態が互いに干渉する。この各量子井戸内の電子状態が互いに干渉し合う範囲が、量子井戸層とエネルギー障壁層の積層回数を多くすることで広がり、量子井戸内の離散化したエネルギー準位がサブバンドとして形成される。サブバンドが形成されることで、各サブバンド間を光学遷移する光の波長の自由度が増し、エネルギー変換層内で光吸収される確率を高めることができる。多重量子井戸構造を用いることでよりエネルギー変換層の効果を高め、光のエネルギーを有効に利用することが可能となる。エネルギー障壁層の厚さが厚い場合、サブバンドは形成されず、各量子井戸は単一量子井戸の量子効果のみにより離散化されたエネルギー準位が形成されるにとどまる。従って、離散化されたエネルギー準位間の光学遷移は特定の波長を持つ光に限定され、エネルギー変換層の効果が得にくくなる。この場合は、各量子井戸層の厚さを各々変えることで、各量子井戸内のエネルギー準位を各々変化させ、エネルギー変換層内で光吸収される確率を高めてもよい。図2Cには、エネルギー変換層100のエネルギーバンド構造、および入射光400の振る舞いを示す。入射光400として、例えば太陽光、または、蛍光灯等の照明器具から発せられる光が用いられる。入射光400が太陽光の場合には、短波長光例えば、紫外光から長波長光例えば、赤外光まで幅広い波長の光が含まれている。また、図2Cには、サブバンドEe1~Ee3、Eh1~Eh4を図示していないが、図2Bに示したエネルギーバンド構造と図2Cのエネルギーバンド構造は同じものであるから、図2Bで示したサブバンドEe1~Ee3、Eh1~Eh4の記号を用いて説明する。入射光400に含まれる光のうち短波長光のフォトン401は、エネルギーバンドギャップEg102より高いエネルギー実際にはサブバンドEe1の下端とサブバンドEh1の上端のエネルギー差における量子井戸層のバンドギャップより高いエネルギーを有するため、エネルギー変換層100の第1の層102において光吸収され電子励起が起きる。励起された電子は、元の準位に戻る過程で、光学遷移の選択則が緩いため、該選択則に縛られずに間に存在するサブバンドを経由する確率を持っている。このとき、複数のフォトンが生成される確率は、励起された電子が元の準位に戻る過程で、経由したエネルギー準位間の数により定まる。例えば、フォトン401は、サブバンドEe3とサブバンドEh3間における差分のエネルギーを有するため、エネルギー変換層100の第1の層102において、サブバンドEh3にある電子をサブバンドEe3に励起する。励起された電子は、元のサブバンドEh3に戻る過程で、例えば、間に存在するサブバンドEe1を経由する。このとき、サブバンドEe3からサブバンドEe1に電子が遷移する過程でサブバンドEe3とサブバンドEe1間における差分のエネルギーを有するフォトン402が生成される。さらに、サブバンドEe1からサブバンドEh3に電子が遷移すると、その過程でサブバンドEe1とサブバンドEh3間における差分のエネルギーを有するフォトン403が生成される。このように、エネルギー変換層100により、1個のフォトン401から複数個ここでは2個のフォトン402、フォトン403が生成される。なお、生成されるフォトン402、生成されるフォトン403が有するエネルギーは、元のフォトン401が有するサブバンドEe3とEh3間差のエネルギーよりも小さく、サブバンドEe3とサブバンドEe1間差のエネルギー、サブバンドEe1とサブバンドEh3間差のエネルギーをそれぞれ持つ。元のフォトン401が有するエネルギー自体は保存されるため、生成される複数個のフォトンフォトン402、フォトン403が有するエネルギーの和は、元のフォトン401が有するエネルギーと同じ、または途中で熱エネルギー損失などが生じることにより元のフォトン401が有するエネルギーよりも小さくなる。したがって、生成される複数個のフォトンフォトン402、フォトン403の波長は、元のフォトン401の波長よりも長波長となる。ここでは、サブバンドEh3にある電子をサブバンドEe3に励起する例を示したが、これに限定されない。他のサブバンドにある電子がサブバンドEe3に励起されてもよく、また、励起先のサブバンドがサブバンドEe3でなくてもよい。一方、入射光400に含まれる光のうち、バンドギャップEg103より低いエネルギーを有し、且つ、バンドギャップEg102より低いエネルギー実際にはサブバンドEe1の下端とサブバンドEh1の上端のエネルギー差における量子井戸層のバンドギャップより低いエネルギーを有する長波長光のフォトン404は、エネルギー変換層100において光吸収されることなく、エネルギー変換層100をそのまま通過する。このため長波長光は、光吸収の損失なく、エネルギー変換層の下層に位置する光電変換層へ到達することができる。上記のとおり、エネルギー変換層100は、1個のフォトンから複数個のフォトンを生成する機能を有する。特に、エネルギー変換層100は、紫外光から短波長側の可視光で高いエネルギー例えば、波長553nm以下、2.24eV以上のエネルギーを有する1個のフォトンから、それより低いエネルギー例えば、波長553nmを超え1107nm以下、1.12eV以上2.24eV未満のエネルギーを有する複数個のフォトンを生成することが可能である。これにより、紫外光から短波長側の可視光など短波長光の量子効率を高めることができ、短波長光のエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置、および光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。本実施の形態によれば、光のエネルギーを有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。実施の形態2本実施の形態は、開示する発明の一態様である光電変換装置用のエネルギー変換層の構成の例について、図3を参照して説明する。図3には、光電変換装置に用いるエネルギー変換層100を拡大した断面模式図の例を示す。エネルギー変換層100は、第1のユニット104と第2のユニット105とを有し、第1のユニット104は、第1の厚さを有する複数の第1の層102aと、第2の厚さを有する複数の第2の層103aとを有し、第1の層102aと第2の層103aとが交互に積層された構造を有する。第2のユニット105は、第3の厚さを有する複数の第3の層102bと、第4の厚さを有する複数の第4の層103bとを有し、第3の層102bと第4の層103bとが交互に積層された構造を有する。複数の第1の層102aはそれぞれ上下を第2の層103aで挟まれ、また、複数の第3の層102bはそれぞれ上下を第4の層103bで挟まれた構造を有する。また、図3中には図示していないが、エネルギー変換層100に入射される光の反射率損失を下げるために、第1のユニット104の最上層である第2の層103aの受光面側に第2の層103aの屈折率と空気の屈折率の間の屈折率を持つ材料を単層または複数層設けてもよい。量子井戸層を形成する第1の層102aの厚さ第1の厚さおよび第3の層102bの厚さ第3の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。第1の厚さと第3の厚さとは異なるように設ける。また、エネルギー障壁層を形成する第2の層103aの厚さ第2の厚さおよび第4の層103bの厚さ第4の厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。第2の厚さと第4の厚さとは異なるように設けてもよいし、同じ厚さで設けてもよい。エネルギー変換層100の総膜厚は、20nm以上10μm以下とすることができる。第1の層102aまたは第3の層102bは、光電変換層に用いられる材料と同じ材料を有する構成とすることができる。または、第1の層102aまたは第3の層102bは、光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、実施の形態1で説明した第1の層102と同じ材料を第1の層102a、および第3の層102bも用いることができる。第2の層103a、第4の層103bは、それぞれ第1の層102a、第3の層102bに用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、実施の形態1で説明した第2の層103と同じ材料を第2の層103a、および第4の層103bも用いることができる。第1の厚さを有する第1の層102aが複数設けられた第1のユニット104と、第2の厚さを有する第3の層102bが複数設けられた第2のユニット105とを有する構成とすることにより、量子井戸層におけるサブバンド構造の構成が異なるユニットを複数形成することが可能となる。これにより、短波長光で高エネルギーを持った1個のフォトンより長波長光の複数個のフォトンを生成する確率を高めることができる。単一のユニットで構成した際、図2Bで示したように、多重量子井戸構造により、例えば、サブバンドEe1~Ee3、Eh1~Eh4が形成される。このサブバンドが形成されることで、各サブバンド間を光学遷移する光の波長の自由度が増し、エネルギー変換層内で光吸収される確率を高めることができる。しかし、エネルギー変換層でエネルギーを変換する光の波長範囲は、各サブバンド間のエネルギー近辺の波長範囲に限られる。それゆえ、異なるサブバンドの構成を持つユニットを複数個設けて、よりエネルギー変換層内で光吸収される確率を高め、光の波長範囲を広げることで、エネルギー変換層内で短波長光の高エネルギーを持った1個のフォトンより長波長光で低エネルギーの複数個のフォトンを生成する効果をより高めることが可能となる。本実施の形態に示したエネルギー変換層100を、図1Aに示すような光電変換素子200と組み合わせて用いることができる。また、ここで説明した第1のユニット104と第2のユニット105との2つのユニット限らず、さらに複数のユニットを有する構成としてもよい。本実施の形態によれば、光のエネルギーをより有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。本実施の形態によれば、紫外光から短波長側の可視光で高いエネルギーを持つ光を有効に利用することが可能な光電変換装置を提供することができる。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態3本実施の形態は、開示する発明の一態様である光電変換装置用のエネルギー変換層の構成の例について、図4を参照して説明する。図4には、エネルギー変換層100の斜視図の例を示す。エネルギー変換層100は、長手方向図4に示すy方向と短手方向図4に示すx方向とを有する複数の第1の層112と、第2の層113とを有し、複数の第1の層112はそれぞれ、短手方向における断面において、周囲を第2の層113で囲まれた構造を有している。長手方向と短手方向とを有する複数の第1の層112は、厚さ方向上下方向ともいう図に示すz方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有している。また、長手方向と短手方向とを有する第1の層112は、短手方向に所定の間隔をおいて並んだ構造を有している。第1の層112は量子細線を形成する層として用いられる。第2の層113はエネルギー障壁を形成する層として用いられる。複数の第1の層112の厚さ方向z方向における厚さは、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。複数の第1の層112の短手方向x方向における幅は、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。厚さ方向z方向における第1の層112と第1の層112との間隔は、0.5nm以上10nm以下である。短手方向x方向における第1の層112と第1の層112との間隔は、0.5nm以上10nm以下である。厚さ方向z方向に並んだ複数の第1の層112は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、それぞれ異なる厚さを有する構成とすることができる。厚さ方向z方向に並んだ複数の第1の層112は、それぞれ、短手方向x方向の幅が同じ幅を有する構成、または、それぞれ短手方向x方向の幅が異なる幅を有する構成とすることができる。厚さ方向z方向に並んだ複数の第1の層112は、それぞれ同じ間隔を有する構成、または、それぞれ異なる間隔を有する構成とすることができる。短手方向x方向に並んだ複数の第1の層112は、それぞれ同じ厚さを有する構成、または、それぞれ、異なる厚さを有する構成とすることができる。短手方向x方向に並んだ複数の第1の層112は、それぞれ、短手方向x方向の幅が同じ幅を有する構成、または、それぞれ、短手方向x方向の幅が異なる幅を有する構成とすることができる。短手方向x方向に並んだ複数の第1の層112は、それぞれ同じ間隔を有する構成、または、それぞれ異なる間隔を有する構成とすることができる。第1の層112は、光電変換層に用いられる材料と同じ材料を有する構成とすることができる。または、第1の層112は、光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、実施の形態1で説明した第1の層102と同じ材料を用いることができる。第2の層113は、第1の層112に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、実施の形態1で説明した第2の層103と同じ材料を用いることができる。上記構成を有するエネルギー変換層100は、入射光400が厚さ方向z方向から照射されるように設けることができる。または、入射光400が短手方向x方向から照射されるように設けることができる。ここでは、入射光400が厚さ方向のひとつである下方向へ照射されている。上記構成を有するエネルギー変換層100は、量子細線構造を有する。量子細線構造は、価電子帯、伝導帯付近の電子状態が2次元方向に量子化されてエネルギー準位が離散化した状態を得ることができる構造である。上記構成を有するエネルギー変換層100は、1個のフォトンから複数個のフォトンを生成する機能を有する。特に、エネルギー変換層100は、紫外光から短波長側の可視光で高いエネルギーを有する1個のフォトンから、それより低いエネルギーを有する複数個のフォトンを生成することが可能である。これにより、紫外光から短波長側の可視光など短波長光の量子効率を高めることができ、短波長光のエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置、および光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。1個のフォトンから、複数個のフォトンを生成する機構については、図2B、2Cで説明した機構と同様である。量子細線構造は、図2Bで示した離散化したサブバンド構造をz方向以外に、x方向にも有することができ、エネルギー変換層として効果的である。図4では示していないが、エネルギー変換層100は、厚さ方向z方向に並んだ複数の第1の厚さを有する第1の層と、当該第1の層を囲むように設けられた第2の層とを有する第1のユニットと、厚さ方向z方向に並んだ複数の第2の厚さを有する第3の層と、当該第3の層を囲むように設けられた第4の層とを有する第2のユニットと、を有する構成とすることができる。第1の厚さと第2の厚さとは異なるように設けることができる。この場合、第1のユニットにおける厚さ方向z方向に並んだ複数の第1の層間の間隔は、第2のユニットにおける厚さ方向z方向に並んだ複数の第3の層間の間隔と異なるように設けてもよいし、同じ間隔で設けてもよい。また、第1のユニットと第2のユニットとの2つのユニット限らず、さらに複数のユニットを有する構成としてもよい。本実施の形態に示したエネルギー変換層100を、図1に示したような光電変換素子200と組み合わせて用いることができる。本実施の形態によれば、光のエネルギーを有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態4本実施の形態は、開示する発明の一態様である光電変換装置の構成の例について、図5を参照して説明する。図5には、光電変換素子とエネルギー変換層とを同じ基板に設けた例を示す。図5には、光電変換装置の断面模式図の例を示す。光電変換装置は、光電変換素子200と、エネルギー変換層100とを有し、光電変換素子200と、エネルギー変換層100とが積層された構造を有している。エネルギー変換層100は、光電変換素子200が有する光電変換層253の受光面側に位置するように設けられている。入射光400は、エネルギー変換層100を通過して、光電変換素子200が有する光電変換層253に入射される。エネルギー変換層100は、実施の形態1、2、3で説明した構成を用いることができる。また、図5中には図示していないが、エネルギー変換層100に入射される光の反射率損失を下げるために、エネルギー変換層100の受光面側に第2の層103の屈折率と空気の屈折率の間の屈折率を持つ材料を単層または複数層設けてもよい。光電変換素子200は、第1の電極206、光電変換層253および第2の電極218を有する。光電変換素子200は、他に、一導電型を付与する不純物元素を有する第1の半導体層208、および当該不純物元素とは異なる導電型を付与する不純物元素を有する第2の半導体層214を有する構成とすることができる。光電変換素子200は、第1の電極206、第1の半導体層208、光電変換層253、第2の半導体層214、第2の電極218がこの順で積層された構造を有している。光電変換層253として半導体基板を用いる場合、第1の半導体層208、第2の半導体層214は、半導体基板に熱拡散、イオンドーピング法などにより導電型を付与する不純物元素を添加することで形成してもよい。または、第1の半導体層208、第2の半導体層214は、光電変換層253と異なる材料または結晶状態を有する材料を用いて形成してもよい。例えば、実施の形態1で説明した光電変換層253、第1の半導体層208、第2の半導体層214と同じ構成で形成することができる。また、図5中では、光電変換素子200の各層を平坦に描いたが、第2の半導体層214と光電変換層253の受光面側、および第1の半導体層208と光電変換層253の裏面側の形状を凹凸にしたテクスチャー構造を設けてもよい。テクスチャー構造を設けることで、受光面側の反射率低減が可能となり、また、光電変換層253内での光閉じ込めが可能となる。それにより、光電流の増加、光電変換層253の薄膜化が可能となりコスト低減ができる。光電変換素子200が有する第2の半導体層214上にエネルギー変換層100が設けられている。そして、エネルギー変換層100上に第2の電極218が設けられている。第2の電極218は、エネルギー変換層100に設けられた開口を通して第2の半導体層214に電気的に接続する構成を有している。本実施の形態によれば、エネルギー変換層100を直接、光電変換素子200上に設けて一体とすること、すなわち光電変換素子200とエネルギー変換層100とを同じ基板に設けることにより、エネルギー変換層100を別の基板に設ける場合と比べて、光電変換装置を低コスト化、小型化または軽量化することができる。また、エネルギー変換層と光電変換層の間の光学損失を低減することができる。本実施の形態によれば、光のエネルギーを有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。本実施の形態によれば、紫外光から短波長側の可視光など短波長光のエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置を提供することができる。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態5本実施の形態は、開示する発明の一態様である光電変換装置用のエネルギー変換層の構成の例について、図7を参照して説明する。図7には、エネルギー変換層100の斜視図の例を示す。エネルギー変換層100は、複数の量子ドット114と、第1の層115とを有し、複数の量子ドット114は長手方向図7に示すy方向と短手方向図7に示すx方向と厚さ方向図7に示すz方向において、周囲を第1の層115で囲まれた構造を有している。量子ドットとは、直径が数ナノメートル程度と小さい半導体のナノ粒子の事である。ナノ粒子が、十分に厚くて高いエネルギー障壁層で3次元的に囲まれている場合、量子ドットとなる。複数の量子ドット114は、長手方向図7に示すy方向と短手方向図7に示すx方向と厚さ方向図7に示すz方向に均一に配列されている。第1の層115は、エネルギー障壁を形成する層として用いられる。複数の量子ドット114と、第1の層115とを有するエネルギー変換層100は、量子ドット層を形成している。複数の量子ドット114の、平均直径はそれぞれ0.5nm以上10nm以下である。複数の量子ドット114の長手方向図7に示すy方向の間隔は、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。また、複数の量子ドット114の短手方向図7に示すx方向の間隔は、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。また、複数の量子ドット114の厚さ方向図7に示すz方向の間隔は、それぞれ0.5nm以上10nm以下である。量子ドット層における長手方向、短手方向、厚さ方向、の各方向に配列された複数の量子ドット114の直径は、ばらつきが少ない事が好ましい。複数の量子ドット114の直径間のばらつきは、50以下であることが好ましい。直径間のばらつきが少なく、均一性にすぐれた量子ドット114を各方向に配列することで、光のエネルギーをより有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。なお、量子ドット114は、周期的に配列されていてもよい。量子ドット114を3次元的に周期配列させることで、量子ドット114間に電子的結合が起こり、サブバンドが形成される。サブバンド間の光学遷移や複雑な吸収過程を利用することで、変換効率を高めることができる。量子ドット114を構成する材料としては、シリコンを用いることができる。また、光電変換層に用いられる材料と同じ材料、又は光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、実施の形態1で説明した第1の層102と同じ材料を用いることができる。第1の層115を構成する材料としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンを用いることができる。第1の層115は、量子ドット114に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。例えば、実施の形態1で説明した第2の層103と同じ材料を用いることができる。上記構成を有するエネルギー変換層100は、入射光400が厚さ方向z方向から照射されるように設けることができる。または、入射光400が短手方向x方向から照射されるように設けることができる。ここでは、入射光400が厚さ方向のひとつである下方向へ照射されている。上記構成を有するエネルギー変換層100は、量子ドット層を有する。量子ドット層は、価電子帯、伝導帯付近の電子状態が3次元方向に量子化されてエネルギー準位が離散化した状態を得ることができる構造である。上記構成を有するエネルギー変換層100は、1個のフォトンから複数個のフォトンを生成する機能を有する。特に、エネルギー変換層100は、紫外光から短波長側の可視光で高いエネルギーを有する1個のフォトンから、それより低いエネルギーを有する複数個のフォトンを生成することが可能である。これにより、紫外光から短波長側の可視光など短波長光の量子効率を高めることができ、短波長光のエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置、および光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。1個のフォトンから、複数個のフォトンを生成する機構については、図2B、2Cで説明した機構と同様である。量子ドット構造は、図2Bで示した離散化したサブバンド構造をz方向以外に、x方向にもy方向にも有することができ、エネルギー変換層として効果的である。なお、図8に示すように、エネルギー変換層100は、複数の量子ドット層が積層された構成を有していてもよい。量子ドット層500は、複数の量子ドット116と、第1の層119とを有し、複数の量子ドット116は3次元方向において周囲を第1の層119で囲まれた構造を有している。量子ドット層510は、複数の量子ドット117と、第2の層120とを有し、複数の量子ドット117は3次元方向において周囲を第2の層120で囲まれた構造を有している。量子ドット層520は、複数の量子ドット118と、第3の層121とを有し、複数の量子ドット118は3次元方向において周囲を第3の層121で囲まれた構造を有している。この場合、複数の量子ドット層に含まれる複数の量子ドットの平均直径、あるいは間隔が量子ドット層毎に異なる方が好ましい。量子ドット層500に含まれる量子ドット116、量子ドット層510に含まれる量子ドット117、量子ドット層520に含まれる量子ドット118の、平均直径はそれぞれ0.5nm以上10nm以下の範囲で構成される。例えば、量子ドット層500に含まれる量子ドット116の、平均直径はそれぞれ約1.0nmである。例えば、量子ドット層510に含まれる量子ドット117の、平均直径はそれぞれ約2.0nmである。例えば、量子ドット層520に含まれる量子ドット118の、平均直径はそれぞれ約3.0nmである。各量子ドット層500、510、520において量子ドットの直径は、ばらつきが少ない事が好ましい。量子ドット層500に含まれる複数の量子ドット116の直径間のばらつき、及び量子ドット層510に含まれる複数の量子ドット117の直径間のばらつき、及び量子ドット層520に含まれる複数の量子ドット118の直径間のばらつきは、50以下であることが好ましい。各量子ドット層に含まれる量子ドットの平均直径を変えることで、吸収する光の波長を制御できる、所謂量子サイズ効果を利用することができるため、紫外光から短波長側の可視光など短波長光の量子効率を高めることができ、短波長光のエネルギーを有効に利用することができる光電変換装置、および光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。なお、量子ドット116、量子ドット117、量子ドット118は、周期的に配列されていてもよい。量子ドット116を構成する材料としては、シリコンを用いることができる。量子ドット117を構成する材料としては、シリコンを用いることができる。量子ドット118を構成する材料としては、シリコンを用いることができる。量子ドット116、117、118には光電変換層に用いられる材料と同じ材料、又は光電変換層に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。第1の層119は、量子ドット116に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。具体的には、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンを用いることができる。第2の層120は、量子ドット117に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。具体的には、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンを用いることができる。第3の層121は、量子ドット118に用いられる材料よりエネルギーバンドギャップの大きい材料を有する構成とすることができる。具体的には、窒化シリコン、窒化酸化シリコンSiNxOyx>y>0、酸化窒化シリコンSiOxNyx>y>0または酸化シリコンを用いることができる。本実施の形態に示したエネルギー変換層100を、図1に示したような光電変換素子200と組み合わせて用いることができる。本実施の形態によれば、光のエネルギーを有効に利用することができ、変換効率等の性能を向上させることが可能な新規な光電変換装置を提供することができる。また、光電変換装置の性能を向上させることが可能な、光電変換装置用のエネルギー変換層を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。本実施例では、図1Bに示したエネルギー変換層100を作製し、その断面を観察した。基板としてガラス基板を準備した。ガラス基板上に、プラズマCVD法により第2の層703として厚さ6.5nmの窒化シリコンSiNxx>0を形成した。次に、第2の層703上に、プラズマCVD法により第1の層702として厚さ3nmのシリコンを形成し、第1の層702上に第2の層703として厚さ6.5nmの窒化シリコンSiNxx>0を形成し、それを20回繰り返すことで量子井戸構造を有するエネルギー変換層を形成した。第1の層702のシリコンは、モノシランSiH4ガスと水素H2ガスを原料として用い、原料ガスの質量流量比をSiH4:H2=8:400としてプラズマCVD法により形成した。第1の層702のシリコンを形成するプラズマ励起の条件は、高周波電力15W周波数60MHz、成膜温度基板温度300°C、処理室内圧力100Pa、電極間隔20mmとした。他方、第2の層703の窒化シリコンSiNxx>0は、モノシランSiH4ガスとアンモニアNH3ガスとアルゴンArガスを原料として用い、原料ガスの質量流量比をSiH4:NH3:Ar=5:400:50としてプラズマCVD法により形成した。第2の層703の窒化シリコンSiNxx>0を形成するプラズマ励起の条件は、高周波電力500W周波数27MHz、成膜温度基板温度300°C、処理室内圧力30Pa、電極間隔20mmとした。作製したエネルギー変換層の断面写真を図6に示す。図6から、厚さ3nm程度のシリコンからなる第1の層702と、厚さ6.5nm程度の窒化シリコンからなる第2の層703とが交互に積層された構造が観察された。本実施例では、図7に示したエネルギー変換層100を作製し、その断面を観察した。基板として準備したガラス基板上に、プラズマCVD法により厚さ5nmシリコンを成膜した。量子ドットは、シリコンを成膜する初期過程での島状成長により形成した。次に、プラズマCVD法により第1の層として、厚さ5nmに相当する窒化シリコンSiNxx>0を形成し、N2Oプラズマ処理1分を施した。該工程を20回繰り返すことで量子ドット構造を有するエネルギー変換層を形成した。量子ドットであるシリコンは、モノシランSiH4ガスと水素H2ガスを原料として用い、原料ガスの質量流量比をSiH4:H2=8:400としてプラズマCVD法により形成した。量子ドットのシリコンを形成するプラズマ励起の条件は、高周波電力15W周波数60MHz、成膜温度基板温度300°C、処理室内圧力100Pa、電極間隔20mmとした。他方、第1の層である窒化シリコンSiNxx>0は、モノシランSiH4ガスとアンモニアNH3ガスとアルゴンArガスを原料として用い、原料ガスの質量流量比をSiH4:NH3:Ar=5:400:50としてプラズマCVD法により形成した。第1の層の窒化シリコンSiNxx>0を形成するプラズマ励起の条件は、高周波電力500W周波数27MHz、成膜温度基板温度300°C、処理室内圧力30Pa、電極間隔20mmとした。また、窒化シリコン形成後に施したN2Oプラズマ処理条件は、N2Oガス流量を400sccm、高周波電力300W周波数27MHz、基板温度300°C、処理室内圧力60Pa、電極間隔30mmとした。作製したエネルギー変換層の断面写真を図9に示す。図9から、単結晶シリコンの111面に該当する格子間隔0.31nm程度で、直径約7nmの量子ドットが観察された。