本(ben)發明(ming)涉及利(li)用了(le)量(liang)子點的(de)太陽能(neng)電(dian)池。

背景技術：

近(jin)年來，提出了在(zai)(zai)太陽能(neng)(neng)電池(chi)、半(ban)導(dao)體(ti)激光(guang)(guang)器等光(guang)(guang)電變(bian)換裝置中利(li)用量子點(dian)。量子點(dian)通(tong)常是(shi)以尺寸為(wei)10nm左右的半(ban)導(dao)體(ti)材料作為(wei)主成分的納米粒子，通(tong)過將半(ban)導(dao)體(ti)材料微小化，從(cong)而(er)在(zai)(zai)三個維度對電子進行(xing)限制，并且使態密(mi)度具有δ函數式的離(li)散能(neng)(neng)級。因此(ci)，當(dang)在(zai)(zai)量子點(dian)內生成載流(liu)子時(shi)，載流(liu)子會集中在(zai)(zai)呈能(neng)(neng)帶(dai)構造離(li)散的能(neng)(neng)級，因此(ci)能(neng)(neng)夠吸收與多個帶(dai)隙對應的波長的光(guang)(guang)(太陽光(guang)(guang))。其(qi)結(jie)果是(shi)，可以認為(wei)，當(dang)在(zai)(zai)太陽能(neng)(neng)電池(chi)中使用量子點(dian)時(shi)，能(neng)(neng)夠吸收寬度更寬的波長的光(guang)(guang)，因此(ci)可提高光(guang)(guang)電變(bian)換效率(lv)。

已知量子(zi)(zi)點(dian)的(de)帶隙取決于(yu)構成量子(zi)(zi)點(dian)的(de)材料組成、尺寸，但是本申請人以前認(ren)識到，當(dang)減小量子(zi)(zi)點(dian)的(de)粒徑的(de)偏差(cha)度(du)時，量子(zi)(zi)點(dian)之間的(de)波動函數會重疊，能夠提高載流子(zi)(zi)的(de)輸送效(xiao)率(例如，參照專利(li)文獻1)。

圖(tu)(tu)(tu)8(a)是(shi)(shi)(shi)(shi)示意性(xing)地示出專(zhuan)利文獻1的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)太陽能電(dian)(dian)池的(de)(de)剖(pou)視圖(tu)(tu)(tu)，圖(tu)(tu)(tu)8(b)是(shi)(shi)(shi)(shi)圖(tu)(tu)(tu)8(a)的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)太陽能電(dian)(dian)池示出的(de)(de)光吸(xi)收特(te)性(xing)的(de)(de)一個(ge)例子(zi)。在圖(tu)(tu)(tu)8(a)中(zhong)，附圖(tu)(tu)(tu)標記101是(shi)(shi)(shi)(shi)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)，附圖(tu)(tu)(tu)標記103是(shi)(shi)(shi)(shi)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)層，附圖(tu)(tu)(tu)標記105是(shi)(shi)(shi)(shi)透明導(dao)電(dian)(dian)膜，附圖(tu)(tu)(tu)標記107是(shi)(shi)(shi)(shi)玻璃基板，附圖(tu)(tu)(tu)標記109是(shi)(shi)(shi)(shi)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開(kai)號(hao)公(gong)報

技術實現要素：

發明要解決的課題

然(ran)而，在專利文獻1的(de)(de)(de)量(liang)子點(dian)中(zhong)，如(ru)圖8(a)、圖8(b)所示，當使(shi)量(liang)子點(dian)101為粒徑(jing)一(yi)致(zhi)的(de)(de)(de)狀態時，相鄰的(de)(de)(de)光吸收(shou)峰成為分開(kai)的(de)(de)(de)狀態，能(neng)(neng)夠(gou)吸收(shou)的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)波長區域會更離散(san)，因此(ci)不能(neng)(neng)吸收(shou)光的(de)(de)(de)波長區域會增加(jia)。因此(ci)，存在包含離散(san)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)級的(de)(de)(de)全(quan)波長區域中(zhong)的(de)(de)(de)光吸收(shou)量(liang)仍低(di)的(de)(de)(de)問題。

本發(fa)明是鑒于(yu)上(shang)述課題而完成的，其目的在于(yu)，提供一種光(guang)吸收(shou)量多的量子點太陽能電池。

用于(yu)解決課題的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案

本發明(ming)的(de)量(liang)(liang)子(zi)點太陽能電(dian)池具備包含多個量(liang)(liang)子(zi)點的(de)量(liang)(liang)子(zi)點層(ceng)，在(zai)所(suo)述(shu)量(liang)(liang)子(zi)點太陽能電(dian)池中，所(suo)述(shu)量(liang)(liang)子(zi)點層(ceng)具有：第一量(liang)(liang)子(zi)點層(ceng)，在(zai)將(jiang)所(suo)述(shu)量(liang)(liang)子(zi)點的(de)平均粒徑(jing)設為x并將(jiang)所(suo)述(shu)量(liang)(liang)子(zi)點的(de)標準偏差設為σ時，表示(shi)粒徑(jing)的(de)偏差度的(de)指標σ/x為5％以上。

發明效果

根據本發明，能(neng)夠得到(dao)光(guang)吸(xi)收量(liang)多的(de)量(liang)子點太陽能(neng)電池。

附圖說明

圖1(a)是示出量子(zi)點太陽(yang)能電(dian)池的(de)(de)一(yi)個實施方式的(de)(de)剖面示意(yi)圖，圖1(b)是示出指標σ/x＝10％時(shi)的(de)(de)量子(zi)點太陽(yang)能電(dian)池的(de)(de)光吸收特性的(de)(de)一(yi)個例(li)子(zi)。

圖2是示出指(zhi)標σ/x＝20％時(shi)的(de)(de)量子點太陽能電池的(de)(de)光吸收(shou)特性的(de)(de)一個例(li)子。

圖3是(shi)示出量子點太陽(yang)能電(dian)(dian)池中的電(dian)(dian)壓-電(dian)(dian)流特性的示意(yi)圖。

圖(tu)4是(shi)量子點的(de)外(wai)觀示意圖(tu)，圖(tu)4(a)是(shi)球狀(zhuang)(zhuang)的(de)情(qing)況，圖(tu)4(b)是(shi)多面體狀(zhuang)(zhuang)的(de)情(qing)況，圖(tu)4(c)是(shi)柱(zhu)狀(zhuang)(zhuang)的(de)情(qing)況，圖(tu)4(d)是(shi)橢球狀(zhuang)(zhuang)的(de)情(qing)況，以(yi)及(ji)圖(tu)4(e)是(shi)四(si)腳體狀(zhuang)(zhuang)的(de)情(qing)況。

圖(tu)(tu)5是示(shi)(shi)出(chu)量(liang)(liang)子點太陽能電池的(de)(de)另一(yi)個方(fang)式(shi)的(de)(de)圖(tu)(tu)，是示(shi)(shi)出(chu)在第(di)一(yi)量(liang)(liang)子點層(ceng)的(de)(de)光的(de)(de)入射面(mian)側具備第(di)二量(liang)(liang)子點層(ceng)的(de)(de)量(liang)(liang)子點太陽能電池的(de)(de)剖面(mian)示(shi)(shi)意圖(tu)(tu)，第(di)二量(liang)(liang)子點層(ceng)包含量(liang)(liang)子點的(de)(de)平均粒徑和粒徑的(de)(de)偏差(cha)度(du)比(bi)第(di)一(yi)量(liang)(liang)子點層(ceng)小的(de)(de)量(liang)(liang)子點。

圖(tu)6(a)是(shi)示(shi)出量子(zi)點(dian)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)另一個(ge)方式的(de)(de)圖(tu)，是(shi)示(shi)出在第(di)一量子(zi)點(dian)層的(de)(de)光的(de)(de)出射面側具(ju)備第(di)二量子(zi)點(dian)層的(de)(de)量子(zi)點(dian)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)剖面示(shi)意圖(tu)，圖(tu)6(b)是(shi)示(shi)出圖(tu)6(a)所示(shi)的(de)(de)量子(zi)點(dian)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)能(neng)帶(dai)構(gou)造(zao)的(de)(de)示(shi)意圖(tu)。

圖(tu)7是示出量子點太陽(yang)能(neng)電池的另一(yi)個(ge)方(fang)式(shi)的圖(tu)，是示出在第(di)一(yi)量子點層的光的入射面(mian)側(ce)和出射面(mian)側(ce)具備第(di)二量子點層的量子點太陽(yang)能(neng)電池的剖(pou)面(mian)示意圖(tu)。

圖(tu)(tu)8(a)是(shi)示意(yi)性地示出現有的量(liang)子點太(tai)陽能電池(chi)(chi)的剖視圖(tu)(tu)，圖(tu)(tu)8(b)是(shi)圖(tu)(tu)8(a)的量(liang)子點太(tai)陽能電池(chi)(chi)示出的光吸收(shou)特性的一個例子。

具體實施方式

圖(tu)1(a)是(shi)示(shi)(shi)出(chu)量子點太陽能電池的(de)(de)一個實施方(fang)式的(de)(de)剖面示(shi)(shi)意圖(tu)，圖(tu)1(b)是(shi)示(shi)(shi)出(chu)指標(biao)σ/x＝10％時的(de)(de)量子點太陽能電池的(de)(de)光(guang)(guang)吸收(shou)特性的(de)(de)一個例子。圖(tu)1(b)中的(de)(de)用(yong)附(fu)圖(tu)標(biao)記(ji)a表示(shi)(shi)的(de)(de)光(guang)(guang)吸收(shou)系數(shu)的(de)(de)曲線(xian)(xian)是(shi)基(ji)于各(ge)種(zhong)能帶(dai)間(jian)躍(yue)遷的(de)(de)光(guang)(guang)吸收(shou)系數(shu)的(de)(de)曲線(xian)(xian)，用(yong)附(fu)圖(tu)標(biao)記(ji)A表示(shi)(shi)的(de)(de)光(guang)(guang)吸收(shou)系數(shu)的(de)(de)曲線(xian)(xian)是(shi)將附(fu)圖(tu)標(biao)記(ji)a的(de)(de)光(guang)(guang)吸收(shou)曲線(xian)(xian)進行疊加時的(de)(de)光(guang)(guang)吸收(shou)曲線(xian)(xian)。

本實施方式的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)點太陽能電池具備包含多個(ge)(ge)量(liang)(liang)子(zi)點1的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)點層3。在圖1(a)中，示(shi)出在量(liang)(liang)子(zi)點層3的(de)(de)光(guang)的(de)(de)入射面(mian)3b側(ce)層疊了透明導(dao)電膜5和玻璃(li)基板7且在相反的(de)(de)一(yi)側(ce)的(de)(de)光(guang)的(de)(de)出射面(mian)3c側(ce)設置了金(jin)屬電極9的(de)(de)構造，但是這只是作為一(yi)個(ge)(ge)例(li)子(zi)示(shi)出的(de)(de)。

本實施方式中的(de)(de)量子(zi)(zi)點層3具有第一量子(zi)(zi)點層3A，在(zai)第一量子(zi)(zi)點層3A中，在(zai)將量子(zi)(zi)點1的(de)(de)平均粒徑(jing)設為x并將量子(zi)(zi)點1的(de)(de)標準偏差設為σ時，表示粒徑(jing)的(de)(de)偏差度的(de)(de)指標σ/x為5％以上(shang)。

在量(liang)(liang)子點(dian)層3應用了像上述那樣具(ju)有(you)特定(ding)以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)粒徑的(de)(de)(de)(de)(de)偏差度的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一量(liang)(liang)子點(dian)層3A的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)特性與圖(tu)8所(suo)示的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)粒徑一致的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)子點(dian)101的(de)(de)(de)(de)(de)現有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)子點(dian)太(tai)陽(yang)能電池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)情況相比較，對光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)峰(feng)離散的(de)(de)(de)(de)(de)狀態得到緩解，如圖(tu)1(b)所(suo)示，變寬到與相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)峰(feng)重疊的(de)(de)(de)(de)(de)程度。其結果是，不能吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)長(chang)區域減少，因此(ci)能夠增大將(jiang)各光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)峰(feng)相加的(de)(de)(de)(de)(de)整體的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)量(liang)(liang)。由(you)此(ci)，能夠提高量(liang)(liang)子點(dian)太(tai)陽(yang)能電池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)短路電流(Isc)。另外，根據在光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)曲線(xian)A的(de)(de)(de)(de)(de)不同波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)位置存在多個峰(feng)，能夠判定(ding)光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)曲線(xian)A是附圖(tu)標記(ji)a的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)曲線(xian)疊加而成的(de)(de)(de)(de)(de)。

圖(tu)2是示出指(zhi)標σ/x＝20％時(shi)的(de)量(liang)子(zi)點太陽(yang)能電(dian)(dian)池的(de)光(guang)吸收特(te)(te)性的(de)一個例(li)子(zi)。圖(tu)3是示出量(liang)子(zi)點太陽(yang)能電(dian)(dian)池中(zhong)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)-電(dian)(dian)流特(te)(te)性的(de)示意圖(tu)。它們(men)是由PbS形(xing)成(cheng)量(liang)子(zi)點1時(shi)的(de)圖(tu)，且是形(xing)狀為(wei)多面體狀時(shi)的(de)圖(tu)。在(zai)圖(tu)3中(zhong)，將(jiang)電(dian)(dian)壓(ya)為(wei)0V時(shi)成(cheng)為(wei)最(zui)(zui)大的(de)電(dian)(dian)流值(zhi)作(zuo)為(wei)短路(lu)電(dian)(dian)流(Isc)，將(jiang)電(dian)(dian)流值(zhi)為(wei)0A時(shi)成(cheng)為(wei)最(zui)(zui)大的(de)電(dian)(dian)壓(ya)作(zuo)為(wei)開路(lu)電(dian)(dian)壓(ya)(Voc)。此外，在(zai)描(miao)繪電(dian)(dian)壓(ya)-電(dian)(dian)流特(te)(te)性的(de)曲線的(de)內(nei)側，將(jiang)電(dian)(dian)壓(ya)與電(dian)(dian)流之積的(de)最(zui)(zui)大值(zhi)作(zuo)為(wei)最(zui)(zui)大輸出(Pmax)。

在該(gai)情況下(xia)，當將指(zhi)標σ/x增大至(zhi)20％時，如圖(tu)(tu)2所示(shi)，在對光(guang)(guang)進(jin)行吸(xi)(xi)收(shou)的(de)波長(chang)區域(yu)之中(zhong)，尤其能(neng)(neng)夠(gou)提高(gao)長(chang)波長(chang)側的(de)光(guang)(guang)吸(xi)(xi)收(shou)系(xi)數(shu)(shu)，因此(ci)能(neng)(neng)夠(gou)得(de)到(dao)在更寬(kuan)的(de)波長(chang)范(fan)圍示(shi)出(chu)高(gao)光(guang)(guang)吸(xi)(xi)收(shou)系(xi)數(shu)(shu)的(de)量子點太陽能(neng)(neng)電池。從像(xiang)這樣可提高(gao)長(chang)波長(chang)側的(de)光(guang)(guang)吸(xi)(xi)收(shou)系(xi)數(shu)(shu)的(de)方面(mian)考慮，指(zhi)標σ/x為(wei)21％以(yi)上(shang)為(wei)宜。圖(tu)(tu)2的(de)縱軸是(shi)對數(shu)(shu)表(biao)示(shi)，波長(chang)為(wei)500～900nm的(de)范(fan)圍中(zhong)的(de)光(guang)(guang)吸(xi)(xi)收(shou)系(xi)數(shu)(shu)落在10000～100000之間，其光(guang)(guang)吸(xi)(xi)收(shou)系(xi)數(shu)(shu)的(de)變化寬(kuan)度至(zhi)少抑制在80000以(yi)內。

另(ling)外(wai)，從在緩(huan)解光吸(xi)收系數的(de)(de)(de)(de)峰離散的(de)(de)(de)(de)狀態的(de)(de)(de)(de)同(tong)時減少不能吸(xi)收光的(de)(de)(de)(de)波(bo)長(chang)區域的(de)(de)(de)(de)方面考(kao)慮(lv)，使量子(zi)點1具(ju)有(you)粒(li)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)偏(pian)差度(du)為(wei)宜，但是(shi)當量子(zi)點1的(de)(de)(de)(de)粒(li)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)偏(pian)差度(du)增(zeng)大時，存在各波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)光吸(xi)收系數的(de)(de)(de)(de)絕對值降低的(de)(de)(de)(de)趨勢，因此短(duan)路電流(liu)(Isc)的(de)(de)(de)(de)降低會增(zeng)大。從這一點考(kao)慮(lv)，作為(wei)指標σ/x，優選為(wei)35％以(yi)下。

對使用透射電(dian)子(zi)顯微鏡(jing)拍攝量子(zi)點層3的(de)(de)(de)斷(duan)裂面(mian)而(er)得到(dao)的(de)(de)(de)照(zhao)片進行圖像解析，從而(er)求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)量子(zi)點1的(de)(de)(de)平均粒(li)徑(jing)(x)和(he)粒(li)徑(jing)的(de)(de)(de)偏(pian)(pian)(pian)差(cha)度(σ/x)。平均粒(li)徑(jing)(x)以如(ru)下(xia)(xia)方式求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)，即(ji)，在照(zhao)片中繪制(zhi)出(chu)(chu)(chu)包含20～50個量子(zi)點1的(de)(de)(de)圓，在求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)各量子(zi)點1的(de)(de)(de)輪廓的(de)(de)(de)面(mian)積之后換算(suan)為直(zhi)徑(jing)，并(bing)求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)其平均值。粒(li)徑(jing)的(de)(de)(de)偏(pian)(pian)(pian)差(cha)度(σ/x)以如(ru)下(xia)(xia)方式求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)，即(ji)，根據求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)平均粒(li)徑(jing)(x)的(de)(de)(de)數據來求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)標準(zhun)偏(pian)(pian)(pian)差(cha)σ，并(bing)通(tong)過計算(suan)求(qiu)(qiu)(qiu)出(chu)(chu)(chu)σ/x。

在(zai)此(ci)，在(zai)本實(shi)施方式的(de)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)太(tai)(tai)陽(yang)能電(dian)池中，作為(wei)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)1，例(li)如(ru)能夠(gou)應用外(wai)形(xing)形(xing)狀(zhuang)不同的(de)各種量(liang)子(zi)(zi)點(dian)1。在(zai)圖4中示出量(liang)子(zi)(zi)點(dian)1的(de)外(wai)形(xing)形(xing)狀(zhuang)。圖4(a)是球(qiu)狀(zhuang)的(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，圖4(b)是多面體狀(zhuang)的(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，圖4(c)是柱狀(zhuang)的(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，圖4(d)是橢(tuo)球(qiu)狀(zhuang)的(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，以及(ji)圖4(e)是四腳體狀(zhuang)的(de)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)。在(zai)該(gai)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)下，在(zai)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)層(ceng)3中，在(zai)將量(liang)子(zi)(zi)點(dian)1的(de)外(wai)形(xing)形(xing)狀(zhuang)區分為(wei)例(li)如(ru)球(qiu)狀(zhuang)、多面體狀(zhuang)、柱狀(zhuang)、橢(tuo)球(qiu)狀(zhuang)以及(ji)四腳體狀(zhuang)時，優選以大致統一(yi)(yi)(yi)為(wei)上述的(de)形(xing)狀(zhuang)中的(de)一(yi)(yi)(yi)種的(de)狀(zhuang)態配置在(zai)整個量(liang)子(zi)(zi)點(dian)層(ceng)3。此(ci)外(wai)，在(zai)該(gai)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)太(tai)(tai)陽(yang)能電(dian)池中，優選作為(wei)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)1的(de)一(yi)(yi)(yi)部分而包(bao)含輪廓的(de)一(yi)(yi)(yi)部分不同的(de)異(yi)形(xing)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)1a。

在量(liang)子(zi)點(dian)層(ceng)3作為(wei)基(ji)底而(er)包(bao)(bao)含具有大致統一的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)形(xing)(xing)形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點(dian)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，能(neng)(neng)夠(gou)(gou)形(xing)(xing)成量(liang)子(zi)點(dian)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輪廓一致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)致密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點(dian)層(ceng)3，從而(er)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)得到載流子(zi)移動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)續性(xing)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點(dian)層(ceng)3。而(er)且，當量(liang)子(zi)點(dian)層(ceng)3還包(bao)(bao)含輪廓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一部分不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異形(xing)(xing)量(liang)子(zi)點(dian)1a時，由于(yu)在量(liang)子(zi)點(dian)層(ceng)3中包(bao)(bao)含粒徑(表面積)與異形(xing)(xing)量(liang)子(zi)點(dian)1a以外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點(dian)1不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異形(xing)(xing)量(liang)子(zi)點(dian)1a，因此能(neng)(neng)夠(gou)(gou)使(shi)在整個(ge)膜中能(neng)(neng)夠(gou)(gou)吸收光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)變得更寬。這樣，能(neng)(neng)夠(gou)(gou)進一步提(ti)高整體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光吸收量(liang)。

在此，對異形量子點進行說明，在量子點1的外形形狀為如圖4(a)所示的球狀的情況下，作為異形量子點1a，能夠舉出在表面具有凹部D_S的球狀的異形量子點1a。在該情況下，可以包含凹部D_S的開口處的最大長度L_AS不同(tong)的異(yi)形量子點1a。

例如，在拍攝量子點層3的斷裂面而得到的照片中，指定包含大約50個量子點1(在包含異形量子點1a的情況下將其包含在內)的給定范圍的區域，在其中測定形成于異形量子點1a的各個凹部D_S的開口處的最大長度L_AS。而且，包含凹部D_S的開口處的最大長度L_AS不同的異形量子點1a是指，評價的最大長度L_AS的(de)偏差度為10％以上(shang)的(de)情況。

另外，在本實施方式的量子點太陽能電池中，第一量子點層3A中包含的量子點1可以由表面具有凹部D_S且凹部D_S的開口處的最大長度L_AS不同的(de)(de)球狀(zhuang)的(de)(de)多(duo)個量子點1構成。

在量子點1的外形形狀為如圖4(b)所示的多面體狀的情況下，作為異形量子點1b，能夠舉出在表面具有面積不同的平坦面A_ph的異形量子點1b。

在此，在對量子點層3進行觀察時，測定量子點1和異形量子點1b可見的平坦面A_ph的一邊的長度L_ph，從而對平坦面A_ph的面積進行評價。

例如，在拍攝量子點層3的斷裂面而得到的照片中，指定包含大約50個量子點1(在包含異形量子點1b的情況下將其包含在內)的給定范圍的區域，測定形成于量子點1(包含異形量子點1b)的平坦面A_ph的一邊的長度L_ph。而且，在多面體狀的量子點1中，平坦面A_ph的面積不同是指，評價的一邊的長度L_ph的偏差度為10％以上的情(qing)況(kuang)。

在量子點1的外形形狀為如圖4(c)所示的柱狀的情況下，作為異形量子點1c，能夠舉出軸向的長度L_p不同的異形量子點1c。在該情況下，柱狀意味著，也包括如長軸/短軸之比(長寬比(L_p/D_p))為10以上的那樣的所謂的納米線的形狀。在此，在觀察量子點層3時，測定量子點1的長度L_p，從而對柱狀的量子點1的長度L_p進行評價。例如，在拍攝量子點層3的斷裂面而得到的照片中，指定包含大約50個量子點1的給定范圍的區域，測定各量子點1各自的長度L_p。另外，在量子點1彎曲的情況下，測定量子點1的兩端間的直線距離作為L_p。而且，在柱狀的量子點1中，長度L_p不同是指，評價的長度L_p的偏(pian)差度(du)為10％以上的情況。

在量子點1的外形形狀為如圖4(d)所示的橢球狀的情況下，作為異形量子點1d，能夠舉出長軸D_L不同的異形量子點1d。在此，在觀察量子點層3時，對量子點1測定其長軸D_L，從而對橢球狀的量子點1的長軸D_L進行評價。例如，在拍攝量子點層3的斷裂面而得到的照片中，指定包含大約50個量子點1的給定范圍的區域，求出量子點1各自的長軸D_L。而且，在橢球狀的量子點1中，長軸D_L不同是指，評價的長度D_L的(de)偏差度(du)為10％以上的(de)情況(kuang)。

在量子點1的外形形狀為如圖4(e)所示的四腳體狀的情況下，作為異形量子點1e，能夠舉出最大直徑L_T不同的異形量子點1e。在此，在觀察量子點層3時，對各四腳體狀的量子點1測定長度最大之處作為最大直徑L_T，從而對四腳體狀的量子點1的L_T進行評價。例如，在拍攝量子點層3的斷裂面而得到的照片中，指定包含大約50個量子點1的給定范圍的區域，在各量子點1中，測定長度最大之處的長度，作為最大直徑L_T。而且，在四腳體狀的量子點1中，最大直徑L_T不同是指，評價的最大直徑L_T的(de)偏差度為10％以上(shang)的(de)情(qing)況。

作(zuo)為(wei)(wei)上述的(de)(de)(de)(de)構成(cheng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)太陽能(neng)(neng)(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1(在(zai)該情況(kuang)下，包(bao)含異形量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1a、1b、1c、1d以(yi)(yi)及1e(以(yi)(yi)下，有時標記為(wei)(wei)1a～1e。)。)，優(you)(you)選(xuan)由以(yi)(yi)半導體(ti)(ti)(ti)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)為(wei)(wei)主體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)構成(cheng)，且具(ju)有0.15～2.0eV的(de)(de)(de)(de)帶隙(Eg)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)。作(zuo)為(wei)(wei)具(ju)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，優(you)(you)選(xuan)使用從(cong)(cong)鍺(Ge)、硅(Si)、鎵(Ga)、銦(In)、砷(As)、銻(Sb)、銅(Cu)、鐵(Fe)、硫(S)、鉛(Pb)、碲(Te)以(yi)(yi)及硒(Se)之(zhi)中(zhong)選(xuan)出(chu)的(de)(de)(de)(de)任一種(zhong)或者它們的(de)(de)(de)(de)化(hua)合物半導體(ti)(ti)(ti)。其(qi)中(zhong)，優(you)(you)選(xuan)從(cong)(cong)Si、GaAs、InAS、PbS、PbSe、CdSe、CdTe、CuInGaSe、CuInGaS、CuZnGaSe以(yi)(yi)及CuZnGaS的(de)(de)(de)(de)組之(zhi)中(zhong)選(xuan)出(chu)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)，在(zai)這些半導體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)之(zhi)中(zhong)，作(zuo)為(wei)(wei)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1和(he)異形量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1a的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)為(wei)(wei)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)例(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)舉(ju)(ju)出(chu)Si、GaAs、InAs、CuInGeSe、CuInGaS、CuZnGaSe以(yi)(yi)及CuZnGaS，作(zuo)為(wei)(wei)多面體(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1的(de)(de)(de)(de)例(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)舉(ju)(ju)出(chu)PbS、PbSe以(yi)(yi)及CdSe。此(ci)外(wai)，作(zuo)為(wei)(wei)柱狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1的(de)(de)(de)(de)例(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)舉(ju)(ju)出(chu)Si、GaAs以(yi)(yi)及InAs，作(zuo)為(wei)(wei)橢球(qiu)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)點(dian)1的(de)(de)(de)(de)例(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)舉(ju)(ju)出(chu)Si、GaAs、InAs、CuInGaSe、CuInGaS、CuZnGaSe以(yi)(yi)及CuZnGaS，進而，作(zuo)為(wei)(wei)形狀(zhuang)為(wei)(wei)四腳體(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)例(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)舉(ju)(ju)出(chu)CdTe。

在該情況下，作為(wei)量子點1和異(yi)形量子點1a～1e的尺寸(cun)(在此設為(wei)最(zui)大直(zhi)徑，在納米線的情況下設為(wei)相對于(yu)軸的方向垂直(zhi)的方向上的長度(直(zhi)徑)。)，例(li)如優(you)選最(zui)大直(zhi)徑為(wei)2nm～10nm。

另外，在(zai)量子(zi)(zi)點1的(de)(de)(de)周(zhou)圍具(ju)(ju)有勢(shi)(shi)(shi)壘層的(de)(de)(de)情況下，作(zuo)為勢(shi)(shi)(shi)壘層的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，優選與量子(zi)(zi)點1和(he)異形量子(zi)(zi)點1a～1e相比較(jiao)具(ju)(ju)有大約2倍以(yi)上且15倍以(yi)下的(de)(de)(de)帶隙的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，優選具(ju)(ju)有1.0～10.0ev的(de)(de)(de)帶隙(Eg)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)。作(zuo)為勢(shi)(shi)(shi)壘層的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，優選包(bao)含從(cong)Si、C、Ti、Cu、Ga、S、In以(yi)及(ji)Se之中選出的(de)(de)(de)至少一種(zhong)元素的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)(半導體(ti)、碳化物(wu)、氧(yang)化物(wu)、氮化物(wu))。

圖(tu)5是(shi)示(shi)(shi)出(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)太(tai)陽能(neng)電池的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)個方式的(de)(de)(de)圖(tu)，是(shi)示(shi)(shi)出(chu)(chu)在(zai)第一(yi)量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)3A的(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)入射面(mian)3b側具備第二量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)3B的(de)(de)(de)情況的(de)(de)(de)剖面(mian)示(shi)(shi)意(yi)圖(tu)，第二量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)3B由(you)平(ping)均粒(li)徑(jing)(x)和(he)粒(li)徑(jing)的(de)(de)(de)偏差(cha)度(指標σ/x)比(bi)第一(yi)量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)3A的(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)1小(xiao)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子點(dian)(dian)(dian)1構成(cheng)。

在(zai)(zai)本(ben)(ben)實施方式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池中，在(zai)(zai)將圖1所示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池作為(wei)(wei)(wei)(wei)基本(ben)(ben)構造時，當設為(wei)(wei)(wei)(wei)相對于(yu)粒(li)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)度(du)(du)(du)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子(zi)組(在(zai)(zai)此(ci)(ci)為(wei)(wei)(wei)(wei)第(di)一量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)3A)而在(zai)(zai)其(qi)光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)入射(she)面3b側配(pei)(pei)置(zhi)了由(you)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均粒(li)徑(x)和粒(li)徑偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)度(du)(du)(du)(σ/x)比第(di)一量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)3A的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)1小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)1構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)3B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)構造時，將成(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)在(zai)(zai)光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)入射(she)面3b側配(pei)(pei)置(zhi)了帶隙(xi)更大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)(在(zai)(zai)此(ci)(ci)為(wei)(wei)(wei)(wei)第(di)二量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)3B)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)構造。由(you)此(ci)(ci)，能(neng)(neng)夠提高(gao)受帶隙(xi)支配(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)壓-電(dian)流特性中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)路電(dian)壓(Voc)。其(qi)結果是，能(neng)(neng)夠提高(gao)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)輸(shu)出(Pmax)。在(zai)(zai)該情況下，作為(wei)(wei)(wei)(wei)具有粒(li)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)度(du)(du)(du)(σ/x)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)3A與具有粒(li)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)度(du)(du)(du)(σ/x)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)(ceng)3B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)度(du)(du)(du)之差(cha)(cha)(cha)(在(zai)(zai)此(ci)(ci)為(wei)(wei)(wei)(wei)指標σ/x之差(cha)(cha)(cha))，優選為(wei)(wei)(wei)(wei)3％以(yi)上。此(ci)(ci)外，平(ping)均粒(li)徑之差(cha)(cha)(cha)優選為(wei)(wei)(wei)(wei)0.5nm以(yi)上。

圖(tu)6(a)是(shi)示(shi)(shi)出(chu)量(liang)(liang)子(zi)點太陽能(neng)電(dian)池的(de)(de)(de)另(ling)一個方式的(de)(de)(de)圖(tu)，是(shi)示(shi)(shi)出(chu)在(zai)第(di)一量(liang)(liang)子(zi)點層3A的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)出(chu)射面3c側(ce)具備第(di)二量(liang)(liang)子(zi)點層3B的(de)(de)(de)情況的(de)(de)(de)剖面示(shi)(shi)意圖(tu)，圖(tu)6(b)是(shi)示(shi)(shi)出(chu)圖(tu)6(a)所示(shi)(shi)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)點太陽能(neng)電(dian)池的(de)(de)(de)能(neng)帶構(gou)造的(de)(de)(de)示(shi)(shi)意圖(tu)。

與圖(tu)(tu)5所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)情況(kuang)不(bu)同，在第(di)(di)(di)一量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3A的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)出(chu)(chu)射面(mian)3c側(ce)配置了量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)1的(de)(de)(de)粒徑的(de)(de)(de)偏差度(σ/x)小的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)二(er)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3B的(de)(de)(de)情況(kuang)下，如(ru)圖(tu)(tu)6(b)所(suo)示(shi)，第(di)(di)(di)二(er)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)11的(de)(de)(de)帶(dai)隙(Eg)比第(di)(di)(di)一量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3A的(de)(de)(de)帶(dai)隙(Eg)大，因(yin)此(ci)與第(di)(di)(di)一量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3A相比，第(di)(di)(di)二(er)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3B的(de)(de)(de)帶(dai)隙(Eg)增大。因(yin)此(ci)，第(di)(di)(di)二(er)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3B在能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)上(shang)成為勢壘(lei)，所(suo)以阻礙(ai)在第(di)(di)(di)一量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3A內生成的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)e向(xiang)光的(de)(de)(de)出(chu)(chu)射面(mian)3c側(ce)的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)。由此(ci)，能(neng)夠使在第(di)(di)(di)一量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)層(ceng)3A中生成的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)e選擇性地向(xiang)光的(de)(de)(de)入射面(mian)3b側(ce)移(yi)動(dong)，能(neng)夠提高量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)太(tai)陽能(neng)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)短路電(dian)流(Isc)。

圖(tu)(tu)7是示出量(liang)子點太陽(yang)能電(dian)池的另一(yi)個方式(shi)的圖(tu)(tu)，是示出在第(di)(di)一(yi)量(liang)子點層(ceng)3A的光的入射面3b側(ce)和光的出射面3c具備(bei)第(di)(di)二量(liang)子點層(ceng)3B的情況的剖面示意圖(tu)(tu)。

如圖7所示，當設為在(zai)(zai)第(di)一量子(zi)點(dian)層(ceng)3A的(de)光的(de)入射面3b側和(he)出射面3c側的(de)雙面配置了第(di)二量子(zi)點(dian)層(ceng)3B的(de)構造時，能(neng)(neng)夠(gou)使第(di)二量子(zi)點(dian)層(ceng)3B兼具分別在(zai)(zai)圖5和(he)圖6示出的(de)構造的(de)效果，因此能(neng)(neng)夠(gou)得到開路電壓(Voc)和(he)短路電流(Jsc)兩(liang)者均(jun)高的(de)量子(zi)點(dian)太陽能(neng)(neng)電池。在(zai)(zai)該情況下，還能(neng)(neng)夠(gou)提高曲線(xian)因子(zi)(FF)。

接下來(lai)，對制造本實(shi)施方(fang)式的太(tai)陽能(neng)電池的方(fang)法(fa)進行說明。

首(shou)先，準(zhun)備玻璃(li)基(ji)板7，在其表(biao)面形成以(yi)ITO為主成分(fen)的(de)(de)(de)透明導電(dian)膜5。關(guan)于(yu)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點1，例如使用通過(guo)對上述的(de)(de)(de)半(ban)導體材料照射(she)特定(ding)波(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)光(guang)而使微粒從半(ban)導體材料溶出(chu)的(de)(de)(de)方法(fa)為宜。通過(guo)照射(she)的(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)和輸出(chu)對成為量(liang)(liang)子(zi)(zi)點1的(de)(de)(de)半(ban)導體微粒的(de)(de)(de)平(ping)均粒徑(x)、粒徑的(de)(de)(de)偏差度(σ/x)進(jin)行(xing)調(diao)整。在形成輪廓的(de)(de)(de)一部分(fen)不同的(de)(de)(de)形狀的(de)(de)(de)異(yi)形量(liang)(liang)子(zi)(zi)點1a～e的(de)(de)(de)情況下，進(jin)行(xing)調(diao)整，以(yi)使得(de)所(suo)照射(she)的(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)具有寬度，且波(bo)長(chang)(chang)每隔一定(ding)時(shi)間變化。

接著(zhu)，將調(diao)(diao)制的(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)導體(ti)微(wei)粒涂(tu)(tu)敷(fu)(fu)在(zai)(zai)形成(cheng)于玻(bo)璃基板7的(de)(de)(de)(de)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)透(tou)明導電膜(mo)5的(de)(de)(de)(de)表(biao)面，進(jin)行(xing)致(zhi)密化(hua)處理。作為涂(tu)(tu)敷(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)，優選選擇旋涂(tu)(tu)法(fa)、沉積(ji)法(fa)等對包(bao)含半(ban)(ban)導體(ti)微(wei)粒的(de)(de)(de)(de)溶液進(jin)行(xing)涂(tu)(tu)敷(fu)(fu)。在(zai)(zai)致(zhi)密化(hua)處理中，可采用如下方法(fa)，即，在(zai)(zai)透(tou)明導電膜(mo)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面涂(tu)(tu)敷(fu)(fu)半(ban)(ban)導體(ti)微(wei)粒之后，進(jin)行(xing)加(jia)熱或加(jia)壓，或者同(tong)時進(jin)行(xing)加(jia)熱、加(jia)壓。量子點層的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度通過堆積(ji)的(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)導體(ti)微(wei)粒的(de)(de)(de)(de)量進(jin)行(xing)調(diao)(diao)整。在(zai)(zai)使量子點層3多(duo)層化(hua)的(de)(de)(de)(de)情況下，使平均粒徑(x)、粒徑的(de)(de)(de)(de)偏差度(σ/x)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)導體(ti)微(wei)粒重(zhong)疊(die)地進(jin)行(xing)涂(tu)(tu)敷(fu)(fu)為宜。

最后，在(zai)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點層1的(de)上表(biao)面側形成金屬電(dian)極(ji)9，并根據(ju)需要使基材抵接而進(jin)行粘接，從而能(neng)夠得到如圖(tu)1(a)所(suo)示的(de)本實施方式的(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池。以上，以圖(tu)1(a)所(suo)示的(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池為例(li)進(jin)行了說(shuo)明，但是(shi)圖(tu)5～圖(tu)7所(suo)示的(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池也能(neng)夠通過同樣的(de)制(zhi)法得到。

以下(xia)，使用表1所示的各種(zhong)半導(dao)體(ti)(ti)材料具(ju)體(ti)(ti)制作了圖1的構(gou)成的量子(zi)點太陽能電池(chi)，并進行了評價。

首先(xian)，準備玻璃基板，在其表面形成以ITO為主成分的透明導電膜(mo)。

接著(zhu)，使(shi)用旋(xuan)涂法將預先調(diao)制(zhi)的(de)(de)半(ban)導體微粒涂敷到形(xing)成于玻璃基(ji)板的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)透明導電(dian)膜的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)，并進行加(jia)熱來進行致密化處理，從而(er)制(zhi)作(zuo)了量(liang)(liang)子(zi)(zi)點層(ceng)(ceng)。此(ci)時(shi)，量(liang)(liang)子(zi)(zi)點層(ceng)(ceng)的(de)(de)厚度調(diao)整為大約0.5μm。關于量(liang)(liang)子(zi)(zi)點，使(shi)用了對各半(ban)導體材料照射特定(ding)波長的(de)(de)光而(er)使(shi)微粒從半(ban)導體材料溶出的(de)(de)方法。此(ci)時(shi)，進行調(diao)整以使(shi)得所照射的(de)(de)光的(de)(de)波長具(ju)有(you)寬度且波長每隔一定(ding)時(shi)間變化，從而(er)制(zhi)作(zuo)了包含(han)輪廓的(de)(de)一部分(fen)不同的(de)(de)形(xing)狀的(de)(de)異形(xing)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點1a～1e的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)點1。

最(zui)后，在量(liang)(liang)子點層的上表面側使用蒸鍍法(fa)形(xing)成了Au的金(jin)屬(shu)電極(ji)。這樣，制作了表面的面積為10mm×10mm的量(liang)(liang)子點太陽能電池。各試樣的個數(shu)設(she)為3個，進行了表1所示的評價。

根(gen)據(ju)通過透射電子(zi)顯微鏡對制作的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)層的(de)(de)斷(duan)裂面進行觀察而(er)得到(dao)的(de)(de)照片，求出(chu)(chu)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)平均粒徑(jing)(x)及其偏差(cha)度(σ/x)。此時，繪制出(chu)(chu)包(bao)含大(da)約(yue)50個量(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)圓(yuan)，根(gen)據(ju)各量(liang)(liang)子(zi)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)輪廓(kuo)求出(chu)(chu)換算(suan)(suan)(suan)為圓(yuan)的(de)(de)直徑(jing)，并導(dao)出(chu)(chu)其平均值(x)。此外，根(gen)據(ju)相同的(de)(de)換算(suan)(suan)(suan)為圓(yuan)的(de)(de)直徑(jing)求出(chu)(chu)標(biao)準(zhun)偏差(cha)(σ)，并計算(suan)(suan)(suan)出(chu)(chu)偏差(cha)度(指標(biao)σ/x)。

進而，從相同的觀察照片之中提取量子點的外形形狀或輪廓的一部分不同的異形量子點。對于球狀的量子點，測定凹部D_S的最大長度L_AS，并根據其偏差度求出是否具有異形量子點。此外，對于多面體狀的量子點，測定平坦面A_ph的一邊的長度L_ph，并根據偏差度求出是否具有異形量子點，對于柱狀的量子點，測定長度L_p，并根據偏差度求出是否具有異形量子點，對于橢球狀的量子點，測定長軸D_L，并根據偏差度求出是否具有異形量子點，對于四腳體狀的量子點，測定最大直徑L_T，并根據(ju)偏差度求出是否具有異形量子點。

在表1所示的試樣之中，關于具有粒徑的偏差度(σ/x)為5％以上的量子點的試樣，對于球狀的量子點，凹部D_S的最大長度L_AS具有10～12％的偏差度，對于多面體狀的量子點，平坦面A_ph的長度L_ph具有10～12％的偏差度，對于柱狀的量子點，長度L_p具有10～12％的偏差度，對于橢球狀的量子點，長軸D_L具有10～12％的偏差度，進而，對于四腳體狀的量子點，最大直徑L_T具有(you)10～12％的偏差度(du)。

使用分光(guang)器對波長(chang)為300～1100nm的范圍評價了光(guang)吸收(shou)系數，并(bing)根據光(guang)吸收(shou)系數的變化(hua)求(qiu)出了波長(chang)寬度。

使用太陽(yang)仿真器(qi)作為短路電流(liu)密度測定了(le)短路電流(liu)(Isc)。

[表1]

#：VLS法(fa)(氣(qi)相(xiang)-液(ye)相(xiang)-固(gu)相(xiang)生長法(fa))

##：在量子(zi)點為線狀的情況下為長度。

*光(guang)吸收系數的(de)變化(hua)在1decade以內的(de)波長寬度(du)

根(gen)據(ju)表1的(de)(de)結果可(ke)知，與量子(zi)點的(de)(de)粒(li)徑(jing)的(de)(de)偏(pian)差度(du)(指(zhi)標(biao)(biao)σ/x)小于5％的(de)(de)試(shi)樣(試(shi)樣No.1、No.3)相比較(jiao)，在具(ju)有(you)粒(li)徑(jing)的(de)(de)偏(pian)差度(du)(指(zhi)標(biao)(biao)σ/x)為(wei)5％以(yi)上的(de)(de)量子(zi)點的(de)(de)試(shi)樣(試(shi)樣No.2、No.4～No.18)中，光吸收系數的(de)(de)波長寬(kuan)度(du)均為(wei)270nm以(yi)上，在寬(kuan)的(de)(de)波長范圍示(shi)出高(gao)的(de)(de)光吸收特性。

附圖標記說明

1：量子點；

3：量子點層；

3A：第一量(liang)子點層；

3B：第二(er)量子點層；

3b：光的入射面；

3c：光的出射面；

5：透明導電膜；

7：玻璃基板；

9：金屬電極。