本发明专利技术的一个方式提供一种窗口层中的光吸收损失少的光电转换装置。本发明专利技术的一个方式是一种光电转换装置，包括：第一电极；形成在第一电极上的第一半导体层；形成在第一半导体层上的第二半导体层；形成在第二半导体层上的第三半导体层；以及形成在第三半导体层上的第二电极，其中第一半导体层是包含有机化合物及无机化合物的透光半导体层，并且第二半导体层及第三半导体层是包含有机化合物的半导体层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种使用包含有机材料的半导体的光电转换装置。
技术介绍
作为将光能转换成电能的光电转换装置，已知单晶或多晶等结晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池以及使用CIGS(Cu(In，Ga)Se2)等的化合物半导体太阳能电池。这些太阳能电池虽然已在广泛地普及，但是在成本方面等有多个问题，因此期待着能够以低成本制造的太阳能电池。作为该太阳能电池之一，已提出了使用有机半导体的太阳能电池。作为有机半导体太阳能电池，除了染料敏化太阳能电池以外，还已知薄膜型太阳 能电池。作为薄膜型太阳能电池，例如，有具有pin结结构的薄膜型太阳能电池，其使用呈现P型半导体特性的酞菁(简称H2Pc)、呈现η型半导体特性的二萘嵌苯颜料(Me-PTC)以及它们的共蒸镀层(参照非专利文献I)。因为薄膜型太阳能电池不需要用于染料敏化太阳能电池的电解质，所以具有容易控制产率或长期可靠性的优点。非专利文献I MHiramoto，H.Fujiwaraj M. Yokoyama. Three-layered organic solar cell with a photoactiveinterlayer of codeposited pigments. Appl. Phys. Lett. , 58. 1062-1064. 1991。但是，使用有机材料的薄膜型太阳能电池有其转换效率比硅类或其他化合物半导体类太阳能电池低的问题。作为薄膜型太阳能电池的转换效率不得到提高的理由之一，有窗口层中的光吸收损失。在窗口层中也吸收光而出现激子，但是其在有机半导体中的扩散距离非常短，而在到达结(junction)之前容易失活。就是说，因为实质上不能利用在窗口层中吸收的光，所以优选利用高透光性材料形成窗口层。另外，因为用于窗口层的现有的有机半导体的电阻高，所以不得不减薄膜厚度。因此，有因灰尘等而在表面电极与背面电极之间容易发生短路的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种窗口层中的光吸收损失少的光电转换装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在上下电极之间不容易发生短路的光电转换装置。本说明书所公开的本专利技术的一个方式涉及一种具有通过有机化合物及无机化合物形成的P型透光半导体作为窗口层的光电转换装置。本说明书所公开的本专利技术的一个方式是一种光电转换装置，包括第一电极；形成在第一电极上的第一半导体层；形成在第一半导体层上的第二半导体层；形成在第二半导体层上的第三半导体层；以及形成在第三半导体层上的第二电极，其中第一半导体层是包含有机化合物及无机化合物的透光半导体层，并且第二半导体层及第三半导体层是包含有机化合物的半导体层。另外，本说明书等中的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混同而附加上的，不是为了限定顺序或数量而附加上的。上述第一半导体层的导电型可以为P型，上述第二半导体层的导电型可以为i型，上述第三半导体层的导电型可以为η型。本说明书所公开的本专利技术的另一个方式是一种光电转换装置，包括第一电极；形成在第一电极上的第一半导体层；形成在第一半导体层上的第二半导体层；形成在第二半导体层上的第三半导体层；形成在第三半导体层上的第四半导体层；以及形成在第四半导体层上的第二电极，其中第一半导体层是包含有机化合物及无机化合物的透光半导体层，并且第二半导体层、第三半导体层以及第四半导体层是包含有机化合物的半导体层。上述第一半导体层及上述第二半导体层的导电型可以为P型，上述第三半导体层·的导电型可以为i型，上述第四半导体层的导电型可以为η型。另外，作为上述第一半导体层所包含的有机化合物，可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烃、高分子化合物以及包含二苯并呋喃骨架或二苯并噻吩骨架的杂环化合物中的任一种。另外，作为上述第一半导体层所包含的无机化合物，可以使用氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钥、氧化鹤、氧化猛、氧化铼和氧化钛中的任一种。通过使用本专利技术的一个方式，可以减少窗口层中的光吸收损失，从而可以提供转换效率高的光电转换装置。另外，可以提供在上下电极之间不容易发生短路的光电转换装置。附图说明图1A和IB是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图2是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面 图3是比较现有的窗口层材料和本专利技术的一个方式的窗口层材料的透光率的 图4是说明本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。但是，本专利技术不局限于以下说明，所属
的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以被变换为各种形式。另外，本专利技术不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。在用于说明实施方式的所有附图中，有时以同一符号表示同一部分或具有类似功能的部分，而省略其重复说明。实施方式I 在本实施方式中，说明本专利技术的一个方式的光电转换装置。在本说明书中，η型半导体是指具有电子施主特性的半导体，而P型半导体是指具有电子受主特性的半导体。另外，就上述半导体而言，这二者都是包含有机材料而构成的。图1A是本专利技术的一个方式的光电转换装置的截面图的一个例子。该光电转换装置包括透光衬底100上的第一电极110 ;第一半导体层131 ;第二半导体层132 ;第三半导体层133 ;以及第二电极120。作为透光衬底100，例如，可以使用玻璃衬底。另外，在本实施方式中，说明将透光导电膜用于第一电极110而将衬底100—侧用作受光面的例子，但是只要将透光导电膜用于第二电极120，就可以将第二电极120 —侧用作受光面。另外，只要将透光导电膜用于第一电极110和第二电极120的双方，就可以将两面用作受光面。另外，在只将第二电极120—侧用作受光面时，衬底100也可以不需要透光性。另外，本专利技术不局限于图示的结构，也可以采用交换第一半导体层131和第三半导体层133的结构。另外，如图2所示，也可以设置第一电极110与第一半导体层131之间的第一缓冲层141及第二电极120与第三半导体层133之间的第二缓冲层142。该缓冲层发挥对半导体层与电极之间的接触特性进行改良的效果，而可以使用具有导电性或半导体特性的氧化锌、氧化镍、氧化钥等金属氧化物、聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(简称PEDOT / PSS)等导电高分子。另外，也可以采用设置有第一缓冲层141和第二缓冲层142中的任何一方的结构。另外，第一缓冲层141和第二缓冲层142也可以使用不同的材料。另外，图1B示出对第一电极110的表面进行了凹凸加工的例子。第一半导体层 131、第二半导体层132、第三半导体层133以及第二电极120如附图所示那样成为反映了第一电极110的表面凹凸的形状。入射光在被进行了凹凸加工的面上多重反射，且光倾斜地进入到光电转换区内，因此光路长度增大。另外，也可以产生背面反射光在表面全反射的所谓陷光效果(light trapping effect)。另外，作为上述透光导电膜，例如可以使用铟锡氧化物、包含硅的铟锡氧化物、包含锌的氧化铟、氧化锌、包含镓的氧化锌、包含铝的氧化锌、氧化锡、包含氟的氧化锡、包含锑的氧化锡或石墨烯等。另外，透光导电膜不局限于单层，而也可以为不同膜的叠层。第一半导体层131可以使用具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电转换装置，包括：衬底；所述衬底上的第一电极；所述第一电极上的透光半导体层；所述透光半导体层上的第一半导体层；所述第一半导体层上的第二半导体层；以及所述第二半导体层上的第二电极，其中，所述透光半导体层包含有机化合物及无机化合物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：浅见良信，坚石李甫，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：
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