JP2020508570A5

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Publication number: JP2020508570A5
Application number: JP2019544852A
Authority: JP
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2038-02-20

Claims

ペロブスカイト材料の層を有した光活性領域を有する第１の光起電サブセルと、
光活性シリコン吸収体を有する第２の光起電サブセルと、
前記第１の光起電サブセルと前記第２の光起電サブセルとの間に配置され、前記第１の光起電サブセルと前記第２の光起電サブセルとを接続する中間領域と
を有し、
前記中間領域は相互接続層を有し、該相互接続層は、シリコン酸化物マトリックスに埋め込まれた細長いシリコンナノ結晶を有した二相材料を有し、前記細長いシリコンナノ結晶は、ｎ型又はｐ型ドーピングのいずれかでドープされている、
多接合光起電デバイス。
前記細長いシリコンナノ結晶の長手方向軸が、前記第１の光起電サブセル及び前記第２の光起電サブセルの両面に対して実質的に垂直である、請求項１に記載の多接合光起電デバイス。
前記シリコン酸化物マトリックスはアモルファス水素化シリコン酸化物を有する、請求項１又は２に記載の多接合光起電デバイス。
前記シリコン酸化物マトリックスは、１０％から５０％の酸素分率を持つ、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記二相材料は、体積で１０％から５０％のシリコンナノ結晶を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記相互接続層の横方向の導電率が、前記相互接続層の貫通方向の導電率よりも２桁以上低い、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記相互接続層は、２．７０から２．９０の範囲内の屈折率（ｎ）を持つ、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記中間領域は、１つ以上の更なる層を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記中間領域は更に、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）の層を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記透明導電性酸化物（ＴＣＯ）の層は、前記相互接続層と前記第１の光起電サブセルとの間に配置されている、請求項９に記載の多接合光起電デバイス。
前記中間領域は更に再結合層を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記再結合層は、前記相互接続層と前記第２の光起電サブセルとの間に配置されている、請求項１１に記載の多接合光起電デバイス。
前記再結合層は、前記相互接続層と前記第１の光起電サブセルとの間に配置されている、請求項１１に記載の多接合光起電デバイス。
前記再結合層は、ｎドープされたナノ結晶シリコンを有する、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記中間領域は更に、シリコン酸化物マトリックスに埋め込まれたシリコンナノ結晶を有する二相材料を有した更なる相互接続層を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記相互接続層及び前記更なる相互接続層の一方が、ｎドープされた細長いシリコンナノ結晶を有し、前記相互接続層及び前記更なる相互接続層の他方が、ｐドープされた細長いシリコンナノ結晶を有する、請求項１５に記載の多接合光起電デバイス。
前記第１の光起電サブセルは、ｐ型領域及びｎ型領域を有し、前記光活性領域が前記ｐ型領域と前記ｎ型領域との間に配置され、前記第１の光起電サブセルは、通常構造を持ち、前記第１の光起電サブセルは、前記ｎ型領域が前記第２の光起電サブセルに隣接するように配置されている、請求項１乃至１６のいずれかに記載の多接合光起電デバイス。
前記第１の光起電サブセルは、ｐ型領域及びｎ型領域を有し、前記光活性領域が前記ｐ型領域と前記ｎ型領域との間に配置され、前記第１の光起電サブセルは反転構造を持ち、前記第１の光起電サブセルは、前記ｐ型領域が前記第２の光起電サブセルに隣接するように配置されている、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記第１の光起電サブセルが、一般式（Ｉ）：
［Ａ］［Ｂ］［Ｘ］_３（Ｉ）
のペロブスカイト材料の層を有し、ただし、［Ａ］は１つ以上の１価カチオンであり、［Ｂ］は１つ以上の２価無機カチオンであり、［Ｘ］は１つ以上のハロゲン化物アニオンである、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の多接合光起電デバイス。
前記ペロブスカイト材料は、一般式（ＩＡ）：
Ａ_ｘＡ’_１−ｘＢ（Ｘ_ｙＸ’_１−ｙ）_３（ＩＡ）
のものであり、ただし、Ａはメチルアンモニウム（ＭＡ）及びホルムアミジニウム（ＦＡ）から選択され、Ａ’はホルムアミジニウム（ＦＡ）及びセシウムカチオン（Ｃｓ^＋）から選択され、ＢはＰｂ^２＋及びＳｎ^２＋から選択され、Ｘはヨウ化物であり、Ｘ’は臭化物であり、そして、０＜ｘ≦１且つ０＜ｙ≦１である、請求項１９に記載の多接合光起電デバイス。