[發明專利]光電轉換膜和光電轉換裝置

有效

• 申請號: 201680069323.3
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108292689B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 稻井誠一郎;齊藤政志;小川浩充
• 申請（專利權）人: 京瓷株式會社
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張毅群

本申請的光電轉換膜具有：多個半導體納米粒子(1a)、以及設置在該半導體納米粒子(1a)的周圍的基質相(3)，基質相(3)包含有機分子聚合物(5)與無機質材料(7)的復合體(9)作為主相。光電轉換裝置是在玻璃基板(21)上依次層疊透明導電膜(19)、包含上述光電轉換膜的光電轉換層(15)、半導體基板(11)和電極層(17)而構成的。

技術領域

本申請涉及光電轉換膜和光電轉換裝置。

背景技術

近年來，就太陽能電池和半導體激光等光電轉換裝置而言，為了提高其光電轉換效率而提出了利用量子點。作為利用于太陽能電池等光電轉換裝置的量子點，代表物是尺寸約為10nm左右的半導體納米粒子。想要將半導體納米粒子用作太陽能電池用的量子點時，在半導體納米粒子的表面需要鈍化膜(例如，氧化鋁)。

作為形成這樣的無機質鈍化膜的一個方法，有例如原子層沉積法(ALD：AtomicLayer Deposition，以下記作ALD法)。

ALD法是指：從使半導體納米粒子在基板上沉積而形成的集聚膜的上方，一同吹附揮發了的有機金屬化合物和氧氣等氣體，從而在半導體納米粒子之間形成無機質材料的方法(例如，參照非專利文獻1)。

此時，作為用于形成光電轉換膜的半導體納米粒子，進行用于提高分散性的表面處理，以使其在基板上沉積時排列為高密度。例如，可以使用使稱為配體的低分子量有機分子附著于半導體納米粒子的表面并發生復合化而得到的產物。進而，以填埋這些半導體納米粒子和有機分子的周圍的方式形成無機質材料。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：Yao Liu著，“Robust Functional Nanocrystal Solids byInfilling with Atomic Layer Deposition”，(美國)，Nano Lett.2011，11，5349-5355

發明內容

本申請的光電轉換膜具有：多個半導體納米粒子、以及存在于該半導體納米粒子的周圍的基質相，上述基質相包含有機分子的聚合物與無機質材料的復合體作為主相。

本申請的光電轉換裝置是透明導電膜、光電轉換層、半導體基板和電極層按照上述透明導電膜、上述光電轉換層、上述半導體基板和上述電極層的順序層疊于透光性的基板上而構成的，上述光電轉換層是上述光電轉換膜。

附圖說明

圖1(a)是示出本申請的光電轉換膜的一個實施方式的截面示意圖，圖1(b)是將(a)的一部分放大得到的截面圖。

圖2是將有機分子的一例、即EDT加熱時的蒸發曲線。

圖3是部分性地示出在光電轉換膜中至光電轉換膜的厚度方向的中間位置為止存在有無機質材料的狀態的截面圖。

圖4是示出本實施方式的光電轉換膜的其它方式的截面示意圖。

圖5是示出本申請的光電轉換裝置的一個實施方式的截面示意圖。圖5(a)是無機質材料擴展至集聚膜整體的結構，圖5(b)是無機質材料占據集聚膜的一部分的結構。

具體實施方式

圖1(a)是示出本申請的光電轉換膜的一個實施方式的截面示意圖，圖1(b)是將(a)的一部分放大得到的截面圖。

本實施方式的光電轉換膜10具備：多個半導體納米粒子1a、以及存在于半導體納米粒子1a的周圍的基質相3。此處，為了方便，將多個半導體納米粒子1a聚集而成的結構體記作集聚膜1。