[發(fā)明專利]肖特基型結(jié)型器件、使用其的光電轉(zhuǎn)換器件和太陽能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080014132.X
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN102365765A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松木伸行;色川芳宏;伊高健治;鯉沼秀臣;角谷正友
• 申請（專利權(quán)）人: 獨立行政法人物質(zhì)·材料研究機構(gòu)
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/42;H01L51/10;H01L51/44
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過無機半導(dǎo)體和有機導(dǎo)體而具有肖特基結(jié)的 肖特基型結(jié)型器件，以及使用其的光電轉(zhuǎn)換器件和太陽能電池。

背景技術(shù)

金屬和半導(dǎo)體結(jié)合而成的肖特基結(jié)是已知的。該肖特基結(jié) 與雙極性晶體管、場效應(yīng)晶體管組合用于Si集成電路中。

非專利文獻中公開了通過n型半導(dǎo)體和Au、Pd等具有5eV 以上的功函數(shù)的金屬薄膜形成肖特基勢壘的肖特基型結(jié)型光電 轉(zhuǎn)換器件。如非專利文獻1所述的現(xiàn)有的肖特基型結(jié)型光電轉(zhuǎn)換 器件，由于在金屬薄膜電極中存在入射光顯著衰減，因此無法 充分發(fā)揮出光電轉(zhuǎn)換器件的性能，難以作為太陽能電池而實用 化。

專利文獻1、2和非專利文獻2、3、4中公開了利用PEDOT: PSS(聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)， Poly(3，4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate))、鎳酞 菁等有機導(dǎo)體和Au、Pd等金屬薄膜以及TiO₂、SrTiO₃等氧化物 半導(dǎo)體形成了肖特基勢壘的肖特基型結(jié)型光電轉(zhuǎn)換器件。 PEDOT:PSS、鎳酞菁等有機導(dǎo)體，由于與金屬薄膜電極相比 光透過率更高，因此認為可以回避入射光顯著衰減這一問題。

然而，肖特基型結(jié)型光電轉(zhuǎn)換器件中，由于使用TiO₂、 SrTiO₃等具有較大光學(xué)帶隙的氧化物作為半導(dǎo)體，因此能夠作 為光電轉(zhuǎn)換器件而具有靈敏度的波長僅限于小于380nm的區(qū) 域。這成為了阻害原因，導(dǎo)致無法作為主要需要對波長400nm 以上、800nm以下的可見光區(qū)域的光譜靈敏度的太陽能電池而 使用。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-244006號公報

專利文獻2：日本特開2004-214547號公報

非專利文獻

非專利文獻1：K.M.Tracy?et?al.，J.Appl.Physics?Vol.94，p. 3939(2003).

非專利文獻2：J.Yamamura?et?al.，Appl.Phys.L?ett.Vol.8 3，p.2097(2003).

非專利文獻3：M.Nakano?et?al.，Appl.Phys.Lett.Vol.91，p. 142113(2007).

非專利文獻4：M.Nakano?et?al.，Appl.Phys.Lett.Vol.93，p. 123309(2008).

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的在于提供具有較高肖特基勢壘的肖特基型結(jié) 型器件、使用其的光電轉(zhuǎn)換器件和太陽能電池。

用于解決問題的方案

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的肖特基型結(jié)型器件，其特征 在于，其為無機半導(dǎo)體和有機導(dǎo)體結(jié)合而具有肖特基結(jié)的肖特 基型結(jié)型器件，無機半導(dǎo)體為氮化物半導(dǎo)體、Si、GaAs、CdS、 CdTe、CuInGaSe、InSb、PbTe、PbS、Ge、InN、GaSb、SiC中 的任意一者。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的太陽能電池，其特征在于， 使用本發(fā)明的肖特基型結(jié)型器件，光電轉(zhuǎn)換部含有肖特基結(jié)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換器件，其特征在于， 使用本發(fā)明的肖特基型結(jié)型器件，進行光和電相互轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 部含有肖特基結(jié)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供通過在特定的無機半導(dǎo)體上設(shè)置有 機導(dǎo)體而具有較高肖特基勢壘的肖特基型結(jié)型器件。尤其是， 由于有機導(dǎo)體具有較高光透過率，因此在光電轉(zhuǎn)換器件、太陽 能電池中利用時能夠表現(xiàn)良好的功能。尤其是，通過選擇具有 規(guī)定帶隙的無機半導(dǎo)體作為無機半導(dǎo)體，能夠使吸收波長從紫 外光移動至可見光。從而，能夠有效利用可見光區(qū)域中的光電 效應(yīng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式的肖特基型結(jié)型器件的概略圖，表 示實施例1所示的有機導(dǎo)體和氮化物半導(dǎo)體結(jié)合而形成的太陽 能電池的結(jié)構(gòu)概略圖。

圖2是示意性表示圖1所示的太陽能電池的制作工序的剖 視圖。