JP6005102B2 - ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 - Google Patents
ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6005102B2 JP6005102B2 JP2014128280A JP2014128280A JP6005102B2 JP 6005102 B2 JP6005102 B2 JP 6005102B2 JP 2014128280 A JP2014128280 A JP 2014128280A JP 2014128280 A JP2014128280 A JP 2014128280A JP 6005102 B2 JP6005102 B2 JP 6005102B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photovoltaic device
- electrode layer
- semiconducting
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 154
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 254
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 78
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 63
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 51
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 39
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 25
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 18
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 15
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 14
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 9
- -1 poly [2-methoxy-5- (3 , 7-dimethyloctyloxy) -p-phenylenevinylene] Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000280 Poly(3-octylthiophene) Polymers 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000001541 3-thienyl group Chemical group S1C([H])=C([*])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 10
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 8
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical group C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 3
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 3
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- CSCOHKCYDZVRMQ-ONEGZZNKSA-N (e)-3-[4-(dimethylamino)phenyl]prop-2-enenitrile Chemical compound CN(C)C1=CC=C(\C=C\C#N)C=C1 CSCOHKCYDZVRMQ-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002079 double walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 150000002220 fluorenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229920002848 poly(3-alkoxythiophenes) Polymers 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N selanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Se] GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLCUIOWQYBYEBG-UHFFFAOYSA-N 1-Amino-2-methylanthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C(N)C(C)=CC=C3C(=O)C2=C1 ZLCUIOWQYBYEBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWNJUMGCXIAKPI-UHFFFAOYSA-N 2-(pyridin-2-ylmethoxy)benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1OCC1=CC=CC=N1 LWNJUMGCXIAKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNBOSJFEZZJZLR-UHFFFAOYSA-N 4-(4-nitrophenylazo)aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1N=NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 UNBOSJFEZZJZLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJNFDSOJKNOBIA-UHFFFAOYSA-M 4-[4-(dimethylamino)styryl]-N-methylpyridinium iodide Chemical compound [I-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\C=C\C1=CC=[N+](C)C=C1 UJNFDSOJKNOBIA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FOQABOMYTOFLPZ-ISLYRVAYSA-N Disperse Red 1 Chemical compound C1=CC(N(CCO)CC)=CC=C1\N=N\C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 FOQABOMYTOFLPZ-ISLYRVAYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 108091034120 Epstein–Barr virus-encoded small RNA Proteins 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000109 alkoxy-substituted poly(p-phenylene vinylene) Polymers 0.000 description 1
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N benzo[de]isoquinoline-1,3-dione Chemical class C1=CC(C(=O)NC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 XJHABGPPCLHLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- NVLSIZITFJRWPY-ONEGZZNKSA-N n,n-dimethyl-4-[(e)-2-(4-nitrophenyl)ethenyl]aniline Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\C=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 NVLSIZITFJRWPY-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- LIXUVTQYCRSIET-ONEGZZNKSA-N n,n-dimethyl-4-[(e)-2-pyridin-4-ylethenyl]aniline Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\C=C\C1=CC=NC=C1 LIXUVTQYCRSIET-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- XQNXLVUPJKQLPU-UHFFFAOYSA-M n,n-dimethyl-4-[2-(1-methylpyridin-1-ium-4-yl)ethenyl]aniline;4-methylbenzenesulfonate Chemical compound CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1.C1=CC(N(C)C)=CC=C1C=CC1=CC=[N+](C)C=C1 XQNXLVUPJKQLPU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006501 nitrophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N octafluorocyclobutane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019407 octafluorocyclobutane Nutrition 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000004792 oxidative damage Effects 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000000628 photoluminescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000417 polynaphthalene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001894 space-charge-limited current method Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N tetrathiafulvalene Chemical compound S1C=CSC1=C1SC=CS1 FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910021524 transition metal nanoparticle Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
- H01G9/2086—Photoelectrochemical cells in the form of a fiber
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
- H10K30/53—Photovoltaic [PV] devices in the form of fibres or tubes, e.g. photovoltaic fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
- H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
- H10K30/821—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes comprising carbon nanotubes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4287—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/182—OLED comprising a fiber structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
[0001] この出願は、２００８年５月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／０５
６，１３５号に対する優先権を主張し、それを本明細書にそのまま援用する。
６，１３５号に対する優先権を主張し、それを本明細書にそのまま援用する。
連邦政府による資金提供を受けた研究に関する記載
[0002] 該当無し
[0002] 該当無し
[0003] プラスチック（ポリマー）材料は、光子に基づく電子工学における使用のため
の新しい媒体として、少なくともこの２０年間かなりの注目を受けてきた。例えば太陽電
池のような光起電性デバイスは、負荷をまたいで接続して光にさらした際に、光生成電流
（ｐｈｏｔｏ−ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）を生成することにより、電磁放射
を電気に変換する。ポリマーおよびそれらの複合的な派生物は、それらの都合のいい光学
特性のため、その光起電性デバイスにおける使用に関して高い商業的可能性を有している
。第１に、特定のポリマーはほぼ全ての共鳴する光を電荷キャリアの生成を通してエネル
ギーに変換できる。第２に、そのポリマーおよびそれらの複合的な派生物の光学吸収を、
望まれるバンドギャップを与えるように合わせることができる。例えば、今日のケイ素に
基づく光起電性デバイスには１．１ｅＶのバンドギャップが存在する。第３に、ポリマー
の薄いフィルムの作製に関する製造技術において、単純かつ対費用効果の高い生産技法が
十分に確立されている。
の新しい媒体として、少なくともこの２０年間かなりの注目を受けてきた。例えば太陽電
池のような光起電性デバイスは、負荷をまたいで接続して光にさらした際に、光生成電流
（ｐｈｏｔｏ−ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）を生成することにより、電磁放射
を電気に変換する。ポリマーおよびそれらの複合的な派生物は、それらの都合のいい光学
特性のため、その光起電性デバイスにおける使用に関して高い商業的可能性を有している
。第１に、特定のポリマーはほぼ全ての共鳴する光を電荷キャリアの生成を通してエネル
ギーに変換できる。第２に、そのポリマーおよびそれらの複合的な派生物の光学吸収を、
望まれるバンドギャップを与えるように合わせることができる。例えば、今日のケイ素に
基づく光起電性デバイスには１．１ｅＶのバンドギャップが存在する。第３に、ポリマー
の薄いフィルムの作製に関する製造技術において、単純かつ対費用効果の高い生産技法が
十分に確立されている。
[0004] 最初のプラスチック太陽電池は約２０年前に製作されたとは言え、ポリマーに
基づく光起電性デバイスに関する変換効率はまだ無機性の薄いフィルムの光起電性デバイ
スの変換効率には匹敵していない。現在のポリマーに基づく光起電性デバイスは、典型的
には５％よりわずかに大きい変換効率しか示さない。それに対し、結晶質または非結晶ケ
イ素を利用する商業的な光起電性デバイスは一般に、結晶質ケイ素に関して２０％を超え
る、非結晶ケイ素に関して４〜１２％の変換効率を有する。
基づく光起電性デバイスに関する変換効率はまだ無機性の薄いフィルムの光起電性デバイ
スの変換効率には匹敵していない。現在のポリマーに基づく光起電性デバイスは、典型的
には５％よりわずかに大きい変換効率しか示さない。それに対し、結晶質または非結晶ケ
イ素を利用する商業的な光起電性デバイスは一般に、結晶質ケイ素に関して２０％を超え
る、非結晶ケイ素に関して４〜１２％の変換効率を有する。
[0005] ポリマーに基づく光起電性デバイスが高い効率で機能できなかったいくつかの
理由が存在する。第１の理由は、乏しい電荷キャリアの輸送である。ポリマーおよびポリ
マー複合材料はほぼ全ての共鳴する光を電荷キャリア（電子、正孔または励起子）に変換
することができるが、キャリアの輸送は一般的に乏しい。乏しい電荷キャリア輸送は少な
くとも次の２つの理由のために起こる：１）励起子は再結合される前に非常に短い距離（
典型的には約５０ｎｍ）しか移動しない；および２）ポリマーに基づく光起電性材料は一
般的に乏しいキャリアの移動性および伝導性を示す。乏しい電荷キャリアの輸送の結果と
して、ポリマーに基づく光起電性デバイスは典型的には極めて薄い、典型的には約２５０
ｎｍ未満の半導体性ポリマーフィルムから製作されてきた。その極めて薄い半導体性ポリ
マーフィルムを有することのさらなる結果として、透明性によりそのデバイス上のかなり
の入射光が失われる。ポリマーに基づく光起電性デバイスの別の実質的な欠点は、ポリマ
ーに基づく光起電性材料が酸化的分解を受けやすいという傾向である。従って、ポリマー
に基づく光起電性材料を扱う際には、厳しく制御された組み立て条件および有効なデバイ
ス保護がしばしば必要である。最後に、ポリマーに基づく光起電性デバイスの吸収範囲は
ポリマーまたはポリマー複合材料の化学修飾を通して調節することができるが、あらゆる
所与の有機材料の吸収範囲は本質的に電磁スペクトルの特定の範囲のみに限られている。
従って、電磁スペクトルの一部のみが、所与の光起電性材料を含む光起電性デバイスと相
互作用することが可能である。
理由が存在する。第１の理由は、乏しい電荷キャリアの輸送である。ポリマーおよびポリ
マー複合材料はほぼ全ての共鳴する光を電荷キャリア（電子、正孔または励起子）に変換
することができるが、キャリアの輸送は一般的に乏しい。乏しい電荷キャリア輸送は少な
くとも次の２つの理由のために起こる：１）励起子は再結合される前に非常に短い距離（
典型的には約５０ｎｍ）しか移動しない；および２）ポリマーに基づく光起電性材料は一
般的に乏しいキャリアの移動性および伝導性を示す。乏しい電荷キャリアの輸送の結果と
して、ポリマーに基づく光起電性デバイスは典型的には極めて薄い、典型的には約２５０
ｎｍ未満の半導体性ポリマーフィルムから製作されてきた。その極めて薄い半導体性ポリ
マーフィルムを有することのさらなる結果として、透明性によりそのデバイス上のかなり
の入射光が失われる。ポリマーに基づく光起電性デバイスの別の実質的な欠点は、ポリマ
ーに基づく光起電性材料が酸化的分解を受けやすいという傾向である。従って、ポリマー
に基づく光起電性材料を扱う際には、厳しく制御された組み立て条件および有効なデバイ
ス保護がしばしば必要である。最後に、ポリマーに基づく光起電性デバイスの吸収範囲は
ポリマーまたはポリマー複合材料の化学修飾を通して調節することができるが、あらゆる
所与の有機材料の吸収範囲は本質的に電磁スペクトルの特定の範囲のみに限られている。
従って、電磁スペクトルの一部のみが、所与の光起電性材料を含む光起電性デバイスと相
互作用することが可能である。
[0006] ポリマーに基づく光起電性デバイスは典型的には伝統的な平らなパネルアレイ
の形状をとっており、それは一般に無機性光起電性材料を含む光起電性デバイスにおいて
用いられる。その平らなパネルのポリマーに基づく光起電性デバイスにおいて、ポリマー
に基づく光起電性材料の狭い吸収範囲を克服するためのアプローチは、その吸収範囲を広
くするために異なるポリマー材料を重ねて層にすることを必要としてきた。しかし、その
層にするアプローチはかなり非効率的であり、ポリマーに基づく光起電性デバイスにおい
てごくわずかな向上しかもたらさない。
の形状をとっており、それは一般に無機性光起電性材料を含む光起電性デバイスにおいて
用いられる。その平らなパネルのポリマーに基づく光起電性デバイスにおいて、ポリマー
に基づく光起電性材料の狭い吸収範囲を克服するためのアプローチは、その吸収範囲を広
くするために異なるポリマー材料を重ねて層にすることを必要としてきた。しかし、その
層にするアプローチはかなり非効率的であり、ポリマーに基づく光起電性デバイスにおい
てごくわずかな向上しかもたらさない。
[0007] 無機性光起電性材料と比較して、完全に異なる問題がポリマーに基づく光起電
性材料と関係しているため、ポリマーに基づく光起電性デバイスを扱うための新規のアプ
ローチおよび構造は当技術においてかなり有益であろうことは上文から明らかである。以
下で述べる記述において、ポリマーに基づく光起電性デバイスをファイバーとして製造す
るための新規の構造および方法を記述する。これらの新規の構造および方法は、一般に用
いられるポリマーに基づく光起電性デバイスの形状において存在する制限の多くを克服す
る。
性材料と関係しているため、ポリマーに基づく光起電性デバイスを扱うための新規のアプ
ローチおよび構造は当技術においてかなり有益であろうことは上文から明らかである。以
下で述べる記述において、ポリマーに基づく光起電性デバイスをファイバーとして製造す
るための新規の構造および方法を記述する。これらの新規の構造および方法は、一般に用
いられるポリマーに基づく光起電性デバイスの形状において存在する制限の多くを克服す
る。
[0008] 様々な態様において、ファイバー光起電性デバイスを本明細書で記述する。そ
のファイバー光起電性デバイスは光学フィラメント、光学フィラメントをコートしている
第１電極層、その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層、およびその連続的な
半導体性の層の上に堆積した第２電極層を含む。その第１電極層は電磁放射に対して少な
くとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接
触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグ
ナルに変える。その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含み、そ
れらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した
領域中に位置する。その第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している
。
のファイバー光起電性デバイスは光学フィラメント、光学フィラメントをコートしている
第１電極層、その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層、およびその連続的な
半導体性の層の上に堆積した第２電極層を含む。その第１電極層は電磁放射に対して少な
くとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接
触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグ
ナルに変える。その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含み、そ
れらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した
領域中に位置する。その第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している
。
[0009] 様々な態様において、複数のファイバー光起電性デバイスを含む光起電性コレ
クターを記述する。複数のファイバー光起電性デバイスが出力回路と電気的に接触してい
る。
クターを記述する。複数のファイバー光起電性デバイスが出力回路と電気的に接触してい
る。
[0010] 他の様々な態様において、ファイバー光起電性デバイスを製造する方法を開示
する。その方法は次の工程を含む：光学フィラメントを用意する；その光学フィラメント
を第１電極層でコートする；その第１電極層の上に連続的な半導体性の層を堆積させる；
およびその連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる。その第１電極層は電磁
放射に対して少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はその第１電
極層と電気的に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁
放射を電気的シグナルに変える。その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体
性材料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸
に沿った分離した領域中に位置する。その少なくとも２種類の半導体性材料は、第１浸漬
コーティング工程および第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させる。第２電極
層は、その連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
する。その方法は次の工程を含む：光学フィラメントを用意する；その光学フィラメント
を第１電極層でコートする；その第１電極層の上に連続的な半導体性の層を堆積させる；
およびその連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる。その第１電極層は電磁
放射に対して少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はその第１電
極層と電気的に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁
放射を電気的シグナルに変える。その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体
性材料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸
に沿った分離した領域中に位置する。その少なくとも２種類の半導体性材料は、第１浸漬
コーティング工程および第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させる。第２電極
層は、その連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
[0011] 上文は、以下の詳細な記述をよりよく理解することができるように、本開示の
様々な特徴をかなり広く概説した。本開示の追加の特徴および利点を以下で記述し、それ
は特許請求の範囲の主題を形成する。
様々な特徴をかなり広く概説した。本開示の追加の特徴および利点を以下で記述し、それ
は特許請求の範囲の主題を形成する。
[0012] 本開示およびその利点のより完全な理解のため、ここで本開示の特定の態様を
記述する添付の図面と関連して受け取られるべき下記の記述を参照し、ここで：
[0013] 図１は、単一構成要素の半導体性の層を有する説明的なポリマーに基づくファイバー光起電性デバイス（先行技術）の図面を示す；
[0014] 図２は、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿って多数のポリマーに基づく半導体性構成要素を有する説明的なファイバー光起電性デバイス（先行技術）の図面を示す；
[0015] 図３Ａ−３Ｃは、変更可能な数の半導体性材料から形成された連続的な半導体性の層を有するいくつかのファイバー光起電性デバイスの態様の説明的な図式的表現を示す；
[0016] 図４は、ファイバー光起電性デバイスの態様の製作において用いられる説明的な浸漬コーティング技法の図式的表現を示す。
記述する添付の図面と関連して受け取られるべき下記の記述を参照し、ここで：
[0017] 下記の記述において、本明細書で開示する様々な態様の完全な理解をもたらす
ために、ある程度の詳細、例えば特定の量、濃度、大きさ等を述べる。しかし、当業者に
は、本開示はその特定の詳細無しで実行されてよいことは明らかであろう。多くの場合に
おいて、その考慮すべき事柄および同様のものに関する詳細は、その詳細が本開示の完全
な理解を得るのに必要では無く、関連技術における当業者の技術内である限り省略された
。
ために、ある程度の詳細、例えば特定の量、濃度、大きさ等を述べる。しかし、当業者に
は、本開示はその特定の詳細無しで実行されてよいことは明らかであろう。多くの場合に
おいて、その考慮すべき事柄および同様のものに関する詳細は、その詳細が本開示の完全
な理解を得るのに必要では無く、関連技術における当業者の技術内である限り省略された
。
[0018] 図面に関して一般に、その説明は本開示の特定の態様を記述するためのもので
あり、それに対する制限を意図するわけでは無いことは理解されるであろう。さらに、図
面は必ずしも一定の縮尺では無い。
あり、それに対する制限を意図するわけでは無いことは理解されるであろう。さらに、図
面は必ずしも一定の縮尺では無い。
[0019] 本明細書において用いられる用語のほとんどは当業者に見覚えがあるであろう
が、明白に定義されていない場合、用語は現在当業者に受け入れられている意味を採用し
ているものと解釈されるべきであることは理解されるべきである。
が、明白に定義されていない場合、用語は現在当業者に受け入れられている意味を採用し
ているものと解釈されるべきであることは理解されるべきである。
[0020] 光起電性デバイスにおけるポリマーに基づく材料の欠点を克服するための１つ
のアプローチは、光起電性デバイスを平らなパネルの形状ではなくファイバーの形状で配
置することであった。図１は、単一構成要素の半導体性の層１０４を有する説明的なポリ
マーに基づくファイバー光起電性デバイス１００（先行技術）の図面を示す。半導体性の
層１０４は、第１電極層１０２を通して光学フィラメント１０１と電気的に接触している
。第１電極層１０２は例えば酸化インジウムスズであってよい。ファイバー光起電性デバ
イス１００は伝導性の励起子ブロッキング層１０３も含んでおり、それは有効な半導体性
の層１０４と第１電極層１０２の間のバンド曲がりプロセスを助ける。励起子ブロッキン
グ層１０３は励起子が拡散することができる経路の長さを制限する。励起子ブロッキング
層１０３は例えばポリスチレンスルホネート−カーボンナノチューブ複合材料であってよ
く、それは高度に半導体性である。半導体性の層１０４はさらに第２電極層１０５でコー
トされており、それは例えばアルミニウムであってよい。
のアプローチは、光起電性デバイスを平らなパネルの形状ではなくファイバーの形状で配
置することであった。図１は、単一構成要素の半導体性の層１０４を有する説明的なポリ
マーに基づくファイバー光起電性デバイス１００（先行技術）の図面を示す。半導体性の
層１０４は、第１電極層１０２を通して光学フィラメント１０１と電気的に接触している
。第１電極層１０２は例えば酸化インジウムスズであってよい。ファイバー光起電性デバ
イス１００は伝導性の励起子ブロッキング層１０３も含んでおり、それは有効な半導体性
の層１０４と第１電極層１０２の間のバンド曲がりプロセスを助ける。励起子ブロッキン
グ層１０３は励起子が拡散することができる経路の長さを制限する。励起子ブロッキング
層１０３は例えばポリスチレンスルホネート−カーボンナノチューブ複合材料であってよ
く、それは高度に半導体性である。半導体性の層１０４はさらに第２電極層１０５でコー
トされており、それは例えばアルミニウムであってよい。
[0021] 図１で示したファイバーの形状は、ポリマーに基づく光起電性材料を含む平ら
なパネルのデバイス、特に移動性の乏しい励起子を効率的に除去する必要がある薄いフィ
ルムと関連する問題を越えるいくつかの利点を有する。その問題には、例えば電磁放射に
対する透過性が含まれる。図１で示したファイバーの形状は、生じた励起子を都合よく除
去するが、透過性の増大という犠牲を払うわけでは無い。光は大きなスケールの光学コン
セントレーターにおいて用いられる方式と類似の方式で光学フィラメント１０１の内部に
捕えられ、その結果全ての共鳴する光が励起子の生成および電荷の除去のために利用可能
である。ファイバーの形状は封入（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）も提供し、それは半導
体性の層１０４を酸化的分解から保護する。図１のファイバーの形状は平らなパネルの光
起電性デバイスの既知の制限に取り組むが、その単一構成要素のデバイスは約５％の限ら
れた変換効率しか示さない。
なパネルのデバイス、特に移動性の乏しい励起子を効率的に除去する必要がある薄いフィ
ルムと関連する問題を越えるいくつかの利点を有する。その問題には、例えば電磁放射に
対する透過性が含まれる。図１で示したファイバーの形状は、生じた励起子を都合よく除
去するが、透過性の増大という犠牲を払うわけでは無い。光は大きなスケールの光学コン
セントレーターにおいて用いられる方式と類似の方式で光学フィラメント１０１の内部に
捕えられ、その結果全ての共鳴する光が励起子の生成および電荷の除去のために利用可能
である。ファイバーの形状は封入（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）も提供し、それは半導
体性の層１０４を酸化的分解から保護する。図１のファイバーの形状は平らなパネルの光
起電性デバイスの既知の制限に取り組むが、その単一構成要素のデバイスは約５％の限ら
れた変換効率しか示さない。
[0022] 図１で描写されたファイバー光起電性デバイスはポリマーに基づく光起電性デ
バイスの既知の欠点のいくつかに取り組んでいるが、それはポリマーに基づく光起電性材
料の限られた吸収範囲を克服していない。その材料の限られたスペクトル吸収範囲を克服
するための努力は、複数のポリマーに基づく半導体性の層の形成または多数のポリマーに
基づく半導体性構成要素をファイバー光起電性デバイスの別個の領域に含めることのどち
らかを含んできた。図２は、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿って多数のポリマー
に基づく半導体性構成要素（２０４、２０６および２０８）を有する説明的なファイバー
光起電性デバイス２００（先行技術）の図面を示す。内部の反射を促進し、電磁放射のフ
ァイバー光起電性デバイス２００内部からの脱出を最小限にするために、ポリマーに基づ
く半導体性構成要素２０４、２０６および２０８の間で光学フィラメント２０２が金属の
被覆２１０でコートされている。ポリマーに基づく半導体性構成要素２０４、２０６およ
び２０８で覆われていない領域における放射の喪失は結果として効率の低下をもたらす。
バイスの既知の欠点のいくつかに取り組んでいるが、それはポリマーに基づく光起電性材
料の限られた吸収範囲を克服していない。その材料の限られたスペクトル吸収範囲を克服
するための努力は、複数のポリマーに基づく半導体性の層の形成または多数のポリマーに
基づく半導体性構成要素をファイバー光起電性デバイスの別個の領域に含めることのどち
らかを含んできた。図２は、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿って多数のポリマー
に基づく半導体性構成要素（２０４、２０６および２０８）を有する説明的なファイバー
光起電性デバイス２００（先行技術）の図面を示す。内部の反射を促進し、電磁放射のフ
ァイバー光起電性デバイス２００内部からの脱出を最小限にするために、ポリマーに基づ
く半導体性構成要素２０４、２０６および２０８の間で光学フィラメント２０２が金属の
被覆２１０でコートされている。ポリマーに基づく半導体性構成要素２０４、２０６およ
び２０８で覆われていない領域における放射の喪失は結果として効率の低下をもたらす。
[0023] 本開示は、多数のポリマーに基づく半導体を中心の光学フィラメントの周りに
連続的な線状の方式で方向付けることによりポリマーに基づくファイバー光起電性デバイ
スの太陽スペクトルとのより大きなスペクトルの重なりを可能にするタンデム構造を記述
する。その多数のポリマーに基づく半導体は連続的な半導体性の層を形成するが、ポリマ
ーに基づく有機性半導体のいずれかの互いとの混合または重なりは実質的に全く無い。多
数のポリマーに基づく半導体は、電磁放射の吸収に関する独特のプロフィールを有し、最
大化された電荷運搬（ｃｈａｒｇｅ−ｃａｒｒｙｉｎｇ）能力のために太陽光の吸収を最
大化するために太陽スペクトルとの増進された重なりを可能にすることができる。その吸
収プロフィールは場合により、一部の態様において互いとのスペクトルの重なりを含むこ
とができる。そのタンデム構造は好都合なことに、単一の材料で成し遂げられるスペクト
ル吸収範囲よりもスペクトル吸収範囲を広げるための多数のポリマーに基づく半導体の継
ぎ目の無い使用を可能にする。増大した太陽とのスペクトルの重なりにより、現在の〜５
％を上回る変換効率を達成することができる。多数のポリマーに基づく半導体を連続的な
半導体性の層で堆積させることにより、電磁放射のファイバー光起電性デバイスからの脱
出が都合よく最小化される。
連続的な線状の方式で方向付けることによりポリマーに基づくファイバー光起電性デバイ
スの太陽スペクトルとのより大きなスペクトルの重なりを可能にするタンデム構造を記述
する。その多数のポリマーに基づく半導体は連続的な半導体性の層を形成するが、ポリマ
ーに基づく有機性半導体のいずれかの互いとの混合または重なりは実質的に全く無い。多
数のポリマーに基づく半導体は、電磁放射の吸収に関する独特のプロフィールを有し、最
大化された電荷運搬（ｃｈａｒｇｅ−ｃａｒｒｙｉｎｇ）能力のために太陽光の吸収を最
大化するために太陽スペクトルとの増進された重なりを可能にすることができる。その吸
収プロフィールは場合により、一部の態様において互いとのスペクトルの重なりを含むこ
とができる。そのタンデム構造は好都合なことに、単一の材料で成し遂げられるスペクト
ル吸収範囲よりもスペクトル吸収範囲を広げるための多数のポリマーに基づく半導体の継
ぎ目の無い使用を可能にする。増大した太陽とのスペクトルの重なりにより、現在の〜５
％を上回る変換効率を達成することができる。多数のポリマーに基づく半導体を連続的な
半導体性の層で堆積させることにより、電磁放射のファイバー光起電性デバイスからの脱
出が都合よく最小化される。
[0024] 様々な態様において、ファイバー光起電性デバイスを本明細書で記述する。そ
のファイバー光起電性デバイスは光学フィラメント、その光学フィラメントをコートして
いる第１電極層、その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層、およびその連続
的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層を含む。その第１電極層は電磁放射に対して
少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的
に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的
シグナルに変える。さらに、その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材
料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿
った分離した領域中に位置する。その第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に
接触している。一部の態様において、その第２電極層は連続的である。
のファイバー光起電性デバイスは光学フィラメント、その光学フィラメントをコートして
いる第１電極層、その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層、およびその連続
的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層を含む。その第１電極層は電磁放射に対して
少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的
に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的
シグナルに変える。さらに、その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材
料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿
った分離した領域中に位置する。その第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に
接触している。一部の態様において、その第２電極層は連続的である。
[0025] 図３Ａ−３Ｃは、変更可能な数の半導体性材料から形成された連続的な半導体
性の層を有するいくつかのファイバー光起電性デバイスの態様の説明的な図式的表現を示
す。図３Ａ−３Ｃにおいて示されているように、複数のファイバー光起電性デバイスが一
緒に示されている。光起電性デバイスのそのグルーピングは、光起電性コレクターを製造
するために用いることができる。図３Ａ−３Ｃにおいて示されているファイバー光起電性
デバイスは、以下で記述する第２電極層またはあらゆる任意の層の適用の前が描写されて
いる。図３Ａは、２構成要素の連続的な半導体性の層を描写している。図３Ｂは、３構成
要素の連続的な半導体性の層を描写している。図３Ｃは、５構成要素の連続的な半導体性
の層を描写している。当業者は、３Ａ−３Ｃにおいて示されている態様が説明のためのみ
のものであることを意味し、連続的な半導体性の層を形成するあらゆる数の構成要素を、
本開示の精神および範囲内で作動させるために用いてよいことを認識するであろう。さら
に、連続的な半導体性の層を形成する材料は、以下で記述するように、さらなる構成要素
も含んでいてよい。
性の層を有するいくつかのファイバー光起電性デバイスの態様の説明的な図式的表現を示
す。図３Ａ−３Ｃにおいて示されているように、複数のファイバー光起電性デバイスが一
緒に示されている。光起電性デバイスのそのグルーピングは、光起電性コレクターを製造
するために用いることができる。図３Ａ−３Ｃにおいて示されているファイバー光起電性
デバイスは、以下で記述する第２電極層またはあらゆる任意の層の適用の前が描写されて
いる。図３Ａは、２構成要素の連続的な半導体性の層を描写している。図３Ｂは、３構成
要素の連続的な半導体性の層を描写している。図３Ｃは、５構成要素の連続的な半導体性
の層を描写している。当業者は、３Ａ−３Ｃにおいて示されている態様が説明のためのみ
のものであることを意味し、連続的な半導体性の層を形成するあらゆる数の構成要素を、
本開示の精神および範囲内で作動させるために用いてよいことを認識するであろう。さら
に、連続的な半導体性の層を形成する材料は、以下で記述するように、さらなる構成要素
も含んでいてよい。
[0026] ファイバー光起電性デバイスの様々な態様において、連続的な半導体性の層の
バンドギャップは約１．１ｅＶである。そのバンドギャップはケイ素を利用する現代的な
太陽電池デバイスに存在するバンドギャップに匹敵する。
バンドギャップは約１．１ｅＶである。そのバンドギャップはケイ素を利用する現代的な
太陽電池デバイスに存在するバンドギャップに匹敵する。
[0027] ファイバー光起電性デバイスの様々な態様において、吸収される電磁放射には
、例えば赤外線、可視光、紫外線およびそれらの組み合わせが含まれる。
、例えば赤外線、可視光、紫外線およびそれらの組み合わせが含まれる。
[0028] ファイバー光起電性デバイスの様々な態様において、電磁放射の吸収は、ファ
イバー光起電性デバイスの縦軸に対して約１５度〜約４０度の入射角で最大化される。一
部の態様において、電磁放射の吸収は、約２５度の入射角で最大化される。様々な態様に
おいて、ファイバーの前面（ｆａｃｅ）はファイバー光起電性デバイスの縦軸に対して垂
直である。様々な態様において、ファイバーの前面はファイバーの縦軸に対して角度をな
している（すなわち、ファイバーの前面に斜角が付いている）。ファイバーの前面に斜角
が付いている場合、電磁放射の受け取りのためのより大きな表面積が与えられる。
イバー光起電性デバイスの縦軸に対して約１５度〜約４０度の入射角で最大化される。一
部の態様において、電磁放射の吸収は、約２５度の入射角で最大化される。様々な態様に
おいて、ファイバーの前面（ｆａｃｅ）はファイバー光起電性デバイスの縦軸に対して垂
直である。様々な態様において、ファイバーの前面はファイバーの縦軸に対して角度をな
している（すなわち、ファイバーの前面に斜角が付いている）。ファイバーの前面に斜角
が付いている場合、電磁放射の受け取りのためのより大きな表面積が与えられる。
[0029] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、光学フィラメントは例えばガラス、石英およびポリ
マー（プラスチック光ファイバー）のような材料を含んでいてよい。プラスチック光ファ
イバーを作るのに適したポリマーには、例えばポリメチルメタクリレートおよびペルフル
オロシクロブタンを含むポリマーが含まれる。本開示の光学フィラメントは、一部の態様
において約１μｍから約２ｍｍまで、他の態様において約９０μｍから約１ｍｍまで、お
よびさらに他の態様において約２０μｍから約８００μｍまでの範囲の直径を有する。同
様に、本開示の光学フィラメントは、一部の態様において約５００ｎｍから約１００ｍｍ
まで、他の態様において約１μｍから約１ｍｍまで、およびさらに他の態様において約１
０μｍから約１００μｍからまでの範囲の長さを有する。
法の様々な態様のいずれにおいても、光学フィラメントは例えばガラス、石英およびポリ
マー（プラスチック光ファイバー）のような材料を含んでいてよい。プラスチック光ファ
イバーを作るのに適したポリマーには、例えばポリメチルメタクリレートおよびペルフル
オロシクロブタンを含むポリマーが含まれる。本開示の光学フィラメントは、一部の態様
において約１μｍから約２ｍｍまで、他の態様において約９０μｍから約１ｍｍまで、お
よびさらに他の態様において約２０μｍから約８００μｍまでの範囲の直径を有する。同
様に、本開示の光学フィラメントは、一部の態様において約５００ｎｍから約１００ｍｍ
まで、他の態様において約１μｍから約１ｍｍまで、およびさらに他の態様において約１
０μｍから約１００μｍからまでの範囲の長さを有する。
[0030] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、光学フィラメントはさらに少なくとも１種類のアッ
プコンバーターを含むことができる。本発明で用いられるように、アップコンバーターは
アップコンバーターにより吸収されるエネルギーよりも大きいエネルギーで電磁放射を放
射するように操作可能な材料である。例えば、本開示のアップコンバーターは、赤外線を
吸収して可視光または紫外線を放射することができる。様々な態様において、本開示のア
ップコンバーターは、例えばエルビウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム
、およびそれらの組み合わせのような少なくとも１種類のランタニド元素を含むことがで
きる。他の様々な態様において、有機化合物であるアップコンバーターを開示する。その
アップコンバートする有機化合物には、例えば、１，８−ナフタルイミド誘導体、４−（
ジメチルアミノ）シンナモニトリル（４−（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｃｉｎｎａｍ
ｏｎｉｔｒｉｌｅ）（シスおよびトランス）、トランス−４−［４−（ジメチルアミノ）
スチリル］−ｌ−メチルピリジニウム ヨージド、４−［４−（ジメチルアミノ）スチリ
ル）ピリジン、４−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン、トラン
ス−４−［４−（ジメチルアミノ）スチリル］−１−メチルピリジニウム ｐ−トルエン
スルホネート、２−［エチル［４−（ニトロフェニル）エテニル］フェニルアミノ］エタ
ノール、４−ジメチルアミノ−４’−ニトロスチルベン、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇ
ｅ ２５、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ ３およびＤｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １が
含まれる。さらに他の様々な態様において、量子ドットであるアップコンバーターを開示
する。量子ドットには、例えばセレン化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛
、硫化鉛、硫化カドミウム、セレン化鉛、セレン化カドミウム、テルルナノロッド類およ
びセレンスフィア類（ｓｅｌｅｎｉｕｍ ｓｐｈｅｒｅｓ）のような半導体材料が含まれ
る。
法の様々な態様のいずれにおいても、光学フィラメントはさらに少なくとも１種類のアッ
プコンバーターを含むことができる。本発明で用いられるように、アップコンバーターは
アップコンバーターにより吸収されるエネルギーよりも大きいエネルギーで電磁放射を放
射するように操作可能な材料である。例えば、本開示のアップコンバーターは、赤外線を
吸収して可視光または紫外線を放射することができる。様々な態様において、本開示のア
ップコンバーターは、例えばエルビウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム
、およびそれらの組み合わせのような少なくとも１種類のランタニド元素を含むことがで
きる。他の様々な態様において、有機化合物であるアップコンバーターを開示する。その
アップコンバートする有機化合物には、例えば、１，８−ナフタルイミド誘導体、４−（
ジメチルアミノ）シンナモニトリル（４−（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｃｉｎｎａｍ
ｏｎｉｔｒｉｌｅ）（シスおよびトランス）、トランス−４−［４−（ジメチルアミノ）
スチリル］−ｌ−メチルピリジニウム ヨージド、４−［４−（ジメチルアミノ）スチリ
ル）ピリジン、４−（ジエチルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン、トラン
ス−４−［４−（ジメチルアミノ）スチリル］−１−メチルピリジニウム ｐ−トルエン
スルホネート、２−［エチル［４−（ニトロフェニル）エテニル］フェニルアミノ］エタ
ノール、４−ジメチルアミノ−４’−ニトロスチルベン、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇ
ｅ ２５、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ ３およびＤｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ １が
含まれる。さらに他の様々な態様において、量子ドットであるアップコンバーターを開示
する。量子ドットには、例えばセレン化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛
、硫化鉛、硫化カドミウム、セレン化鉛、セレン化カドミウム、テルルナノロッド類およ
びセレンスフィア類（ｓｅｌｅｎｉｕｍ ｓｐｈｅｒｅｓ）のような半導体材料が含まれ
る。
[0031] 本開示の一部の態様において、ファイバー光起電性デバイスの他の、または追
加の層は、上記で参照したアップコンバーターのいずれかを含んでいてよい。例えば、第
１電極層または連続的な半導体性の層はアップコンバーターを含んでいてよい。さらに、
以下で記述されるファイバー光起電性デバイスのあらゆる任意の層もアップコンバーター
を含んでいてよい。
加の層は、上記で参照したアップコンバーターのいずれかを含んでいてよい。例えば、第
１電極層または連続的な半導体性の層はアップコンバーターを含んでいてよい。さらに、
以下で記述されるファイバー光起電性デバイスのあらゆる任意の層もアップコンバーター
を含んでいてよい。
[0032] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、光学フィラメントはさらに少なくとも１種類の散乱
剤を含んでいてよい。本開示の態様の本理解に従って、しかし理論または機構に束縛され
るわけでは無く、散乱剤は入射する電磁放射を光学フィラメントの縦軸から外側に分散さ
せ、それにより連続的な半導体性の層による散乱された放射の吸収を促進する。様々な態
様において、散乱剤は金属ナノ粒子である。様々な態様において、金属ナノ粒子は遷移金
属ナノ粒子である。様々な態様において、散乱剤は約２ｎｍから約５０ｎｍまでの範囲の
直径を有する。
法の様々な態様のいずれにおいても、光学フィラメントはさらに少なくとも１種類の散乱
剤を含んでいてよい。本開示の態様の本理解に従って、しかし理論または機構に束縛され
るわけでは無く、散乱剤は入射する電磁放射を光学フィラメントの縦軸から外側に分散さ
せ、それにより連続的な半導体性の層による散乱された放射の吸収を促進する。様々な態
様において、散乱剤は金属ナノ粒子である。様々な態様において、金属ナノ粒子は遷移金
属ナノ粒子である。様々な態様において、散乱剤は約２ｎｍから約５０ｎｍまでの範囲の
直径を有する。
[0033] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、第１電極層は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ
）、酸化ガリウムスズ、酸化亜鉛インジウムスズおよびそれらの組み合わせのような導電
性酸化物を含む。様々な態様において、第１電極層はＩＴＯである。他の様々な態様にお
いて、第１電極層は、例えばポリ（アセチレン）類、ポリ（ピロール）類、ポリ（チオフ
ェン）類、ポリ（アニリン）類、ポリ（パラピリジン）類（ｐｏｌｙ（ｐａｒａｐｙｒｉ
ｄｉｎｅ）ｓ）、ポリ（フルオレン）類、ポリ（３−アルキルチオフェン）類、ポリ（テ
トラチアフルバレン）類、ポリ（ナフタレン）類、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）類
、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）類、およびポリ（パラ−ピリジルビニレン）類のよ
うな、導電性ポリマーを含む。様々な態様において、第１電極層はポリアニリンを含む。
様々な態様において、第１電極層はポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥ
ＤＯＴ）を含む。様々な態様において、任意の電荷キャリアまたはドーパント（ｎまたは
ｐ型）を導電性ポリマーに添加してそれらの伝導性を増大させることができる。
法の様々な態様のいずれにおいても、第１電極層は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ
）、酸化ガリウムスズ、酸化亜鉛インジウムスズおよびそれらの組み合わせのような導電
性酸化物を含む。様々な態様において、第１電極層はＩＴＯである。他の様々な態様にお
いて、第１電極層は、例えばポリ（アセチレン）類、ポリ（ピロール）類、ポリ（チオフ
ェン）類、ポリ（アニリン）類、ポリ（パラピリジン）類（ｐｏｌｙ（ｐａｒａｐｙｒｉ
ｄｉｎｅ）ｓ）、ポリ（フルオレン）類、ポリ（３−アルキルチオフェン）類、ポリ（テ
トラチアフルバレン）類、ポリ（ナフタレン）類、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）類
、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）類、およびポリ（パラ−ピリジルビニレン）類のよ
うな、導電性ポリマーを含む。様々な態様において、第１電極層はポリアニリンを含む。
様々な態様において、第１電極層はポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥ
ＤＯＴ）を含む。様々な態様において、任意の電荷キャリアまたはドーパント（ｎまたは
ｐ型）を導電性ポリマーに添加してそれらの伝導性を増大させることができる。
[0034] さらに他の様々な態様において、第１電極層は伝導性複合材料を含むことがで
きる。例えば、その伝導性複合材料は、ポリマー相中に分散されてその複合材料を伝導性
にするカーボンナノチューブ類、フラーレン類およびそれらの組み合わせを含むことがで
きる。一部の態様において、その複合材料のポリマー相は非伝導性であり、一方で他の態
様において、そのポリマー相はカーボンナノチューブ類またはフラーレン類を含む前に導
電性である。さらに追加の様々な態様において、第１電極層は金属または金属合金である
ことができる。
きる。例えば、その伝導性複合材料は、ポリマー相中に分散されてその複合材料を伝導性
にするカーボンナノチューブ類、フラーレン類およびそれらの組み合わせを含むことがで
きる。一部の態様において、その複合材料のポリマー相は非伝導性であり、一方で他の態
様において、そのポリマー相はカーボンナノチューブ類またはフラーレン類を含む前に導
電性である。さらに追加の様々な態様において、第１電極層は金属または金属合金である
ことができる。
[0035] 第１電極層は、一部の態様において約１０ｎｍ〜約１μｍ、他の態様において
約１００ｎｍ〜約９００ｎｍ、およびさらに他の態様において約２００ｎｍ〜約８００ｎ
ｍの厚さを有することができる。
約１００ｎｍ〜約９００ｎｍ、およびさらに他の態様において約２００ｎｍ〜約８００ｎ
ｍの厚さを有することができる。
[0036] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、連続的な半導体性の層は少なくとも２種類のポリマ
ーに基づく半導体性材料から形成されている。様々な態様において、その少なくとも２種
類の半導体性材料はポリマーおよび充填材料を含む。一部の態様において、そのポリマー
はｐ型材料であり、その充填材はｎ型材料である。当業者は、ファイバー光起電性デバイ
スの吸収プロフィールをその少なくとも２種類の半導体性材料の吸収プロフィールの知識
に基づいて電磁スペクトルの様々な部分へと調整してよいことを認識するであろう。様々
な態様において、充填材料はファイバー光起電性デバイスの吸収特性を調整するために用
いられる。さらに、充填材料はファイバー光起電性デバイス内部の電子輸送特性にも影響
を与える可能性がある。
法の様々な態様のいずれにおいても、連続的な半導体性の層は少なくとも２種類のポリマ
ーに基づく半導体性材料から形成されている。様々な態様において、その少なくとも２種
類の半導体性材料はポリマーおよび充填材料を含む。一部の態様において、そのポリマー
はｐ型材料であり、その充填材はｎ型材料である。当業者は、ファイバー光起電性デバイ
スの吸収プロフィールをその少なくとも２種類の半導体性材料の吸収プロフィールの知識
に基づいて電磁スペクトルの様々な部分へと調整してよいことを認識するであろう。様々
な態様において、充填材料はファイバー光起電性デバイスの吸収特性を調整するために用
いられる。さらに、充填材料はファイバー光起電性デバイス内部の電子輸送特性にも影響
を与える可能性がある。
[0037] 様々な態様において、その少なくとも２種類のポリマーに基づく半導体性材料
のポリマーは、例えばポリ（アセチレン）類、ポリ（ピロール）類、ポリ（チオフェン）
類、ポリ（アニリン）類、ポリ（パラピリジン）類、ポリ（フルオレン）類、ポリ（３−
アルキルチオフェン）類、ポリ（テトラチアフルバレン）類、ポリ（ナフタレン）類、ポ
リ（ｐ−フェニレンスルフィド）類、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）類、およびポリ
（パラ−ピリジルビニレン）類およびそれらの組み合わせであることができる。一部の態
様において、そのポリマーは、例えばポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポ
リ（３−オクチルチオフェン）（Ｐ３ＯＴ）、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル
ヘキシルオキシ−ｐ−フェニレンビニレン）］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［２−メトキシ
−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−ｐ−フェニレンビニレン］、ナトリウム
ポリ［２−（３−チエニル）−エトキシ−４−ブチルスルホネート］（ＰＴＥＢＳ）およ
びそれらの組み合わせであることができる。一部の態様において、そのポリマーは例えば
ポリ［（ｍ−フェニレンビニレン）−コ−（２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−フェニレン
ビニレン）］（ＰｍＰＶ）のようなコポリマーであることができる。ＰｍＰＶは、その十
分に分散したカーボンナノチューブポリマー複合材料を形成する傾向のため、特に好都合
である。
のポリマーは、例えばポリ（アセチレン）類、ポリ（ピロール）類、ポリ（チオフェン）
類、ポリ（アニリン）類、ポリ（パラピリジン）類、ポリ（フルオレン）類、ポリ（３−
アルキルチオフェン）類、ポリ（テトラチアフルバレン）類、ポリ（ナフタレン）類、ポ
リ（ｐ−フェニレンスルフィド）類、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）類、およびポリ
（パラ−ピリジルビニレン）類およびそれらの組み合わせであることができる。一部の態
様において、そのポリマーは、例えばポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポ
リ（３−オクチルチオフェン）（Ｐ３ＯＴ）、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル
ヘキシルオキシ−ｐ−フェニレンビニレン）］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［２−メトキシ
−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−ｐ−フェニレンビニレン］、ナトリウム
ポリ［２−（３−チエニル）−エトキシ−４−ブチルスルホネート］（ＰＴＥＢＳ）およ
びそれらの組み合わせであることができる。一部の態様において、そのポリマーは例えば
ポリ［（ｍ−フェニレンビニレン）−コ−（２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−フェニレン
ビニレン）］（ＰｍＰＶ）のようなコポリマーであることができる。ＰｍＰＶは、その十
分に分散したカーボンナノチューブポリマー複合材料を形成する傾向のため、特に好都合
である。
[0038] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、そのポリマーに基づく半導体性材料の充填材料は、
例えばカーボンナノチューブ類、フラーレン類、量子ドットおよびそれらの組み合わせを
含むことができる。様々な態様において、その充填材料はカーボンナノチューブ類である
。カーボンナノチューブ類のさらなる記述を以下で述べる。様々な態様において、その充
填材料はフラーレン材料である。実例となるフラーレン材料には、例えばＣ６０、Ｃ７０
およびより高次のフラーレン類Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２およびＣ８４が含まれる。例えば
１−（３−メトキシカルボニル）プロピル−１−フェニル（６，６）−Ｃ６１（ＰＣＢＭ
−Ｃ６０）および１−（３−メトキシカルボニル）プロピル−１−フェニル（６，６）−
Ｃ７１（ＰＣＢＭ−Ｃ７０）のような誘導体化されたフラーレン類を、本開示の様々な態
様において充填材料として用いてよい。本開示の一部の態様において、ＰＣＢＭ−Ｃ７０
は、そのより小さいバンドギャップおよび蛍光を発するより低い傾向に加え、Ｃ６０の光
伝導特性と比較したＣ７０のよりよい光伝導特性のため、特に好都合である。様々な態様
において、その充填材料は量子ドット材料である。その充填材料のための実例となる量子
ドット組成物には、例えば硫化鉛、テルル化カドミウム、硫化カドミウム、セレン化鉛、
セレン化カドミウム、テルルナノロッド類およびセレンスフィア類が含まれる。
法の様々な態様のいずれにおいても、そのポリマーに基づく半導体性材料の充填材料は、
例えばカーボンナノチューブ類、フラーレン類、量子ドットおよびそれらの組み合わせを
含むことができる。様々な態様において、その充填材料はカーボンナノチューブ類である
。カーボンナノチューブ類のさらなる記述を以下で述べる。様々な態様において、その充
填材料はフラーレン材料である。実例となるフラーレン材料には、例えばＣ６０、Ｃ７０
およびより高次のフラーレン類Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２およびＣ８４が含まれる。例えば
１−（３−メトキシカルボニル）プロピル−１−フェニル（６，６）−Ｃ６１（ＰＣＢＭ
−Ｃ６０）および１−（３−メトキシカルボニル）プロピル−１−フェニル（６，６）−
Ｃ７１（ＰＣＢＭ−Ｃ７０）のような誘導体化されたフラーレン類を、本開示の様々な態
様において充填材料として用いてよい。本開示の一部の態様において、ＰＣＢＭ−Ｃ７０
は、そのより小さいバンドギャップおよび蛍光を発するより低い傾向に加え、Ｃ６０の光
伝導特性と比較したＣ７０のよりよい光伝導特性のため、特に好都合である。様々な態様
において、その充填材料は量子ドット材料である。その充填材料のための実例となる量子
ドット組成物には、例えば硫化鉛、テルル化カドミウム、硫化カドミウム、セレン化鉛、
セレン化カドミウム、テルルナノロッド類およびセレンスフィア類が含まれる。
[0039] 様々な態様において、その少なくとも２種類の半導体性材料は両方ともナノ複
合材料である。一部の態様において、第１の半導体性材料はＰ３ＨＴ：ＰＣＢＭ Ｃ７０
ナノ複合材料であり、第２の半導体性材料はカーボンナノチューブ類でドープされたＰｍ
ＰＶのナノ複合材料である。
合材料である。一部の態様において、第１の半導体性材料はＰ３ＨＴ：ＰＣＢＭ Ｃ７０
ナノ複合材料であり、第２の半導体性材料はカーボンナノチューブ類でドープされたＰｍ
ＰＶのナノ複合材料である。
[0040] 本明細書で記述した様々な態様のいずれにおいても、カーボンナノチューブ類
はあらゆる既知の技法により形成されてよく、例えばすす、粉末、ファイバー、バッキー
ペーパーおよびそれらの混合物のような様々な形で得ることができる。カーボンナノチュ
ーブ類は、様々な製造法のいずれかにより製造されたあらゆる長さ、直径、またはキラリ
ティーであってよい。一部の態様において、カーボンナノチューブ類は約０．１ｎｍ〜約
１００ｎｍの範囲の直径を有する。一部の態様において、カーボンナノチューブ類は約１
００ｎｍ〜約１μｍの範囲の長さを有する。一部の態様において、カーボンナノチューブ
類のキラリティーは、そのカーボンナノチューブ類が金属性、半金属性、半導体性または
それらの組み合わせであるようなものである。カーボンナノチューブ類には、単層カーボ
ンナノチューブ類（ＳＷＮＴｓ）、二層カーボンナノチューブ類（ＤＷＮＴｓ）、多層カ
ーボンナノチューブ類（ＭＷＮＴｓ）、短くしたカーボンナノチューブ類、酸化されたカ
ーボンナノチューブ類、機能性を持たせたカーボンナノチューブ類、精製したカーボンナ
ノチューブ類、およびそれらの組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。当業者
は、特定のタイプのカーボンナノチューブを用いる本明細書で記述した態様の多くが他の
タイプのカーボンナノチューブ類を用いる開示の精神および範囲内で実行されてよいこと
を認識するであろう。
はあらゆる既知の技法により形成されてよく、例えばすす、粉末、ファイバー、バッキー
ペーパーおよびそれらの混合物のような様々な形で得ることができる。カーボンナノチュ
ーブ類は、様々な製造法のいずれかにより製造されたあらゆる長さ、直径、またはキラリ
ティーであってよい。一部の態様において、カーボンナノチューブ類は約０．１ｎｍ〜約
１００ｎｍの範囲の直径を有する。一部の態様において、カーボンナノチューブ類は約１
００ｎｍ〜約１μｍの範囲の長さを有する。一部の態様において、カーボンナノチューブ
類のキラリティーは、そのカーボンナノチューブ類が金属性、半金属性、半導体性または
それらの組み合わせであるようなものである。カーボンナノチューブ類には、単層カーボ
ンナノチューブ類（ＳＷＮＴｓ）、二層カーボンナノチューブ類（ＤＷＮＴｓ）、多層カ
ーボンナノチューブ類（ＭＷＮＴｓ）、短くしたカーボンナノチューブ類、酸化されたカ
ーボンナノチューブ類、機能性を持たせたカーボンナノチューブ類、精製したカーボンナ
ノチューブ類、およびそれらの組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。当業者
は、特定のタイプのカーボンナノチューブを用いる本明細書で記述した態様の多くが他の
タイプのカーボンナノチューブ類を用いる開示の精神および範囲内で実行されてよいこと
を認識するであろう。
[0041] 本明細書で提示した様々な態様のいずれにおいても、そのカーボンナノチュー
ブ類は機能性を持たせていない、または機能性を持たせたものであってよい。本明細書で
用いられる機能性を持たせたカーボンナノチューブ類は、化学的修飾、物理的修飾または
それらの組み合わせを有するカーボンナノチューブのタイプのいずれかを指す。その修飾
はナノチューブの末端、側壁、または両方を含むことができる。実例となるカーボンナノ
チューブ類の化学的修飾には、例えば共有結合およびイオン結合が含まれる。実例となる
物理的修飾には、例えば化学吸着、インターカレーション、界面活性剤相互作用、ポリマ
ーラッピング、溶媒和、およびそれらの組み合わせが含まれる。機能性を持たせていない
カーボンナノチューブ類は典型的には凝集物として単離され、それはロープまたは束と呼
ばれ、それらはファンデルワールス力によりまとまっている。カーボンナノチューブの凝
集物は容易には分散または可溶化しない。化学的修飾、物理的修飾または両方は、カーボ
ンナノチューブ間のファンデルワールス力の崩壊を通して個別化されたカーボンナノチュ
ーブ類を与えることができる。ファンデルワールス力を崩壊させる結果として、個別化さ
れたカーボンナノチューブ類は分散される、または可溶化される可能性がある。
ブ類は機能性を持たせていない、または機能性を持たせたものであってよい。本明細書で
用いられる機能性を持たせたカーボンナノチューブ類は、化学的修飾、物理的修飾または
それらの組み合わせを有するカーボンナノチューブのタイプのいずれかを指す。その修飾
はナノチューブの末端、側壁、または両方を含むことができる。実例となるカーボンナノ
チューブ類の化学的修飾には、例えば共有結合およびイオン結合が含まれる。実例となる
物理的修飾には、例えば化学吸着、インターカレーション、界面活性剤相互作用、ポリマ
ーラッピング、溶媒和、およびそれらの組み合わせが含まれる。機能性を持たせていない
カーボンナノチューブ類は典型的には凝集物として単離され、それはロープまたは束と呼
ばれ、それらはファンデルワールス力によりまとまっている。カーボンナノチューブの凝
集物は容易には分散または可溶化しない。化学的修飾、物理的修飾または両方は、カーボ
ンナノチューブ間のファンデルワールス力の崩壊を通して個別化されたカーボンナノチュ
ーブ類を与えることができる。ファンデルワールス力を崩壊させる結果として、個別化さ
れたカーボンナノチューブ類は分散される、または可溶化される可能性がある。
[0042] 様々な態様において、機能性を持たせたカーボンナノチューブ類は、電磁スペ
クトルの赤外、可視または紫外領域またはそれらの組み合わせにおいて吸収する有機色素
を用いて機能性を持たせられている。その機能性を持たせたカーボンナノチューブ類は、
非導電性色素媒体から導電性であるカーボンナノチューブ類への電荷の移動を都合よく提
供する。従って、電磁放射の増進された吸収および電気への変換を、ファイバー光起電性
デバイスにおいて色素で機能性を持たせたカーボンナノチューブ類を用いて実現すること
ができる。
クトルの赤外、可視または紫外領域またはそれらの組み合わせにおいて吸収する有機色素
を用いて機能性を持たせられている。その機能性を持たせたカーボンナノチューブ類は、
非導電性色素媒体から導電性であるカーボンナノチューブ類への電荷の移動を都合よく提
供する。従って、電磁放射の増進された吸収および電気への変換を、ファイバー光起電性
デバイスにおいて色素で機能性を持たせたカーボンナノチューブ類を用いて実現すること
ができる。
[0043] 機能性を持たせていないカーボンナノチューブ類は、様々な製造法のいずれか
から製造されたまま用いられてよく、またはそれらはさらに精製されてよい。カーボンナ
ノチューブ類の精製は典型的には例えばカーボンナノチューブ類からの金属性不純物の除
去、非ナノチューブの炭素性不純物の除去、または両方を指す。実例となるカーボンナノ
チューブ精製法には、例えば酸化性の酸を用いる酸化、空気中での加熱による酸化、濾過
およびクロマトグラフィーによる分離が含まれる。酸化的精製法は非ナノチューブの炭素
性不純物を二酸化炭素の形で除去する。酸化性の酸を用いるカーボンナノチューブ類の酸
化的精製はさらに、結果として酸化された機能性を持たせたカーボンナノチューブ類の形
成をもたらし、ここでそのカーボンナノチューブ構造の閉じた末端は酸化的に開き、複数
のカルボン酸基で終結している。カーボンナノチューブ類の酸化的精製を行うための実例
となる酸化性の酸には、例えば硝酸、硫酸、発煙硫酸およびそれらの組み合わせが含まれ
る。酸化性の酸を用いる酸化的精製法はさらに結果として溶液相中の金属性不純物の除去
をもたらす。酸化性の酸を用いる酸化的精製を行う時間の長さに依存して、酸化された機
能性を持たせたカーボンナノチューブ類のさらなる反応が、カーボンナノチューブ類が短
くなる結果をもたらし、それもそれらの開いた末端において複数のカルボン酸基により終
結している。酸化された機能性を持たせたカーボンナノチューブ類および短くなったカー
ボンナノチューブ類の両方におけるカルボン酸基は、さらに反応して他のタイプの機能性
を持たせたカーボンナノチューブ類を形成してよい。例えば、カルボン酸基を有機色素分
子と反応させることができる。
から製造されたまま用いられてよく、またはそれらはさらに精製されてよい。カーボンナ
ノチューブ類の精製は典型的には例えばカーボンナノチューブ類からの金属性不純物の除
去、非ナノチューブの炭素性不純物の除去、または両方を指す。実例となるカーボンナノ
チューブ精製法には、例えば酸化性の酸を用いる酸化、空気中での加熱による酸化、濾過
およびクロマトグラフィーによる分離が含まれる。酸化的精製法は非ナノチューブの炭素
性不純物を二酸化炭素の形で除去する。酸化性の酸を用いるカーボンナノチューブ類の酸
化的精製はさらに、結果として酸化された機能性を持たせたカーボンナノチューブ類の形
成をもたらし、ここでそのカーボンナノチューブ構造の閉じた末端は酸化的に開き、複数
のカルボン酸基で終結している。カーボンナノチューブ類の酸化的精製を行うための実例
となる酸化性の酸には、例えば硝酸、硫酸、発煙硫酸およびそれらの組み合わせが含まれ
る。酸化性の酸を用いる酸化的精製法はさらに結果として溶液相中の金属性不純物の除去
をもたらす。酸化性の酸を用いる酸化的精製を行う時間の長さに依存して、酸化された機
能性を持たせたカーボンナノチューブ類のさらなる反応が、カーボンナノチューブ類が短
くなる結果をもたらし、それもそれらの開いた末端において複数のカルボン酸基により終
結している。酸化された機能性を持たせたカーボンナノチューブ類および短くなったカー
ボンナノチューブ類の両方におけるカルボン酸基は、さらに反応して他のタイプの機能性
を持たせたカーボンナノチューブ類を形成してよい。例えば、カルボン酸基を有機色素分
子と反応させることができる。
[0044] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、第２電極層は金属または金属合金から形成されてい
る。様々な態様において、第２電極層は例えば金、銀、銅、アルミニウムおよびそれらの
組み合わせのような材料から形成されている。一部の態様において、第２電極層はアルミ
ニウムである。第２電極層は、一部の態様において約１０ｎｍから約１０μｍまで、他の
態様において約１００ｎｍから約１μｍまで、およびさらに他の態様において約２００ｎ
ｍから約８００ｎｍまでの範囲の厚さを有する。
法の様々な態様のいずれにおいても、第２電極層は金属または金属合金から形成されてい
る。様々な態様において、第２電極層は例えば金、銀、銅、アルミニウムおよびそれらの
組み合わせのような材料から形成されている。一部の態様において、第２電極層はアルミ
ニウムである。第２電極層は、一部の態様において約１０ｎｍから約１０μｍまで、他の
態様において約１００ｎｍから約１μｍまで、およびさらに他の態様において約２００ｎ
ｍから約８００ｎｍまでの範囲の厚さを有する。
[0045] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、ファイバー光起電性デバイスはさらに連続的な半導
体性の層と第２電極層の間にＬｉＦ層を含む。一部の態様において、そのＬｉＦ層の厚さ
は約５オングストローム〜約１０オングストロームである。一部の態様において、そのＬ
ｉＦ層は約オングストローム未満の厚さである。ＬｉＦはファイバー光起電性デバイスに
おける光起電性エネルギー変換の効率を増進させる。一部の態様において、そのＬｉＦ層
は少なくとも部分的に酸化されて、混合されたＬｉＦおよびＬｉ２Ｏの層を形成している
。一部の態様において、そのＬｉＦ層は完全に酸化されてＬｉ２Ｏとなっている。
法の様々な態様のいずれにおいても、ファイバー光起電性デバイスはさらに連続的な半導
体性の層と第２電極層の間にＬｉＦ層を含む。一部の態様において、そのＬｉＦ層の厚さ
は約５オングストローム〜約１０オングストロームである。一部の態様において、そのＬ
ｉＦ層は約オングストローム未満の厚さである。ＬｉＦはファイバー光起電性デバイスに
おける光起電性エネルギー変換の効率を増進させる。一部の態様において、そのＬｉＦ層
は少なくとも部分的に酸化されて、混合されたＬｉＦおよびＬｉ２Ｏの層を形成している
。一部の態様において、そのＬｉＦ層は完全に酸化されてＬｉ２Ｏとなっている。
[0046] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、そのファイバー光起電性デバイスはさらに第１電極
層と連続的な半導体性の層の間に励起子ブロッキング層を含む。様々な態様において、そ
の励起子ブロッキング層はカーボンナノチューブ−ポリマー複合材料である。一部の態様
において、その励起子ブロッキング層は半導体性である。様々な態様において、その励起
子ブロッキング層は第１電極層と連続的な半導体性の層の間のバンド曲がりプロセスを助
ける。様々な態様において、その励起子ブロッキング層は励起子が拡散することができる
経路の長さを制限する。様々な態様において、その励起子ブロッキング層はさらに第１電
極層中のピンホールギャップまたは短絡の欠陥を埋める働きをする可能性がある。
法の様々な態様のいずれにおいても、そのファイバー光起電性デバイスはさらに第１電極
層と連続的な半導体性の層の間に励起子ブロッキング層を含む。様々な態様において、そ
の励起子ブロッキング層はカーボンナノチューブ−ポリマー複合材料である。一部の態様
において、その励起子ブロッキング層は半導体性である。様々な態様において、その励起
子ブロッキング層は第１電極層と連続的な半導体性の層の間のバンド曲がりプロセスを助
ける。様々な態様において、その励起子ブロッキング層は励起子が拡散することができる
経路の長さを制限する。様々な態様において、その励起子ブロッキング層はさらに第１電
極層中のピンホールギャップまたは短絡の欠陥を埋める働きをする可能性がある。
[0047] 様々な態様において、その励起子ブロッキング層はポリスチレンスルホネート
／カーボンナノチューブポリマー複合材料（ＰＳＳ／ナノチューブ複合材料）から形成さ
れている。そのＰＳＳ／ナノチューブ複合材料において、スチレンモノマーがジチオカル
ボキシルエステルで機能性を持たせたカーボンナノチューブに付着し、次いでその付加さ
れたスチレンが重合してＰＳＳ／ナノチューブ複合材料を形成する。その態様において、
カーボンナノチューブ類はポリマー母材に化学的に結合している。一部の態様において、
ＰＳＳ／ナノチューブ複合材料のカーボンナノチューブ類はＭＷＮＴ類である。一部の態
様において、ＰＳＳ／ナノチューブ複合材料のカーボンナノチューブ類はＳＷＮＴ類であ
る。
／カーボンナノチューブポリマー複合材料（ＰＳＳ／ナノチューブ複合材料）から形成さ
れている。そのＰＳＳ／ナノチューブ複合材料において、スチレンモノマーがジチオカル
ボキシルエステルで機能性を持たせたカーボンナノチューブに付着し、次いでその付加さ
れたスチレンが重合してＰＳＳ／ナノチューブ複合材料を形成する。その態様において、
カーボンナノチューブ類はポリマー母材に化学的に結合している。一部の態様において、
ＰＳＳ／ナノチューブ複合材料のカーボンナノチューブ類はＭＷＮＴ類である。一部の態
様において、ＰＳＳ／ナノチューブ複合材料のカーボンナノチューブ類はＳＷＮＴ類であ
る。
[0048] 他の様々な態様において、その励起子ブロッキング層は３，４−ポリエチレン
ジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホネートコポリマーまたはポリ（ビニリデンクロ
リド）ポリマーもしくはコポリマー中に分散された炭素ナノ粒子を有する複合材料から形
成されている。様々な態様において、その炭素ナノ粒子は、例えばＳＷＮＴ類、ＭＷＮＴ
類、フラーレン類およびそれらの組み合わせである。
ジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホネートコポリマーまたはポリ（ビニリデンクロ
リド）ポリマーもしくはコポリマー中に分散された炭素ナノ粒子を有する複合材料から形
成されている。様々な態様において、その炭素ナノ粒子は、例えばＳＷＮＴ類、ＭＷＮＴ
類、フラーレン類およびそれらの組み合わせである。
[0049] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方
法の様々な態様のいずれにおいても、そのファイバー光起電性デバイスはさらに第２電極
層をコートする保護層を含む。一部の態様において、その保護層はポリマー性材料である
。一部の態様において、その保護層は複合材料である。その保護層はそのファイバー光起
電性デバイスに増大した耐久性を提供し、そのファイバー光起電性デバイスの構成要素の
酸化的分解を抑制する。
法の様々な態様のいずれにおいても、そのファイバー光起電性デバイスはさらに第２電極
層をコートする保護層を含む。一部の態様において、その保護層はポリマー性材料である
。一部の態様において、その保護層は複合材料である。その保護層はそのファイバー光起
電性デバイスに増大した耐久性を提供し、そのファイバー光起電性デバイスの構成要素の
酸化的分解を抑制する。
[0050] 本明細書で記述されるファイバー光起電性デバイスの様々な層のいずれも、既
知の堆積技法により堆積させてよい。例えば、その層は例えばスパッタリング、浸漬コー
ティング、スピンコーティング、気相蒸着、真空熱アニーリング、およびそれらの組み合
わせのような技法を通して堆積させてよい。ファイバー光起電性デバイスの様々な態様に
おいて、その連続的な半導体性の層の少なくとも２種類の半導体性材料は浸漬コーティン
グの技法により適用される。様々な態様において、その浸漬コーティングの技法は段階的
な方式でその連続的な半導体性の層を形成するための順次的な工程を含むことができる。
知の堆積技法により堆積させてよい。例えば、その層は例えばスパッタリング、浸漬コー
ティング、スピンコーティング、気相蒸着、真空熱アニーリング、およびそれらの組み合
わせのような技法を通して堆積させてよい。ファイバー光起電性デバイスの様々な態様に
おいて、その連続的な半導体性の層の少なくとも２種類の半導体性材料は浸漬コーティン
グの技法により適用される。様々な態様において、その浸漬コーティングの技法は段階的
な方式でその連続的な半導体性の層を形成するための順次的な工程を含むことができる。
[0051] 本開示の他の様々な態様において、光起電性コレクターを記述する。その光起
電性コレクターは出力回路と電気的に接触している複数のファイバー光起電性デバイスを
含む。その複数のファイバー光起電性デバイスのそれぞれは光学フィラメント、その光学
フィラメントをコートしている第１電極、その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体
性の層、およびその連続的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層を含む。その第１電
極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層は
その第１電極層と電気的に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し
、その電磁放射を電気的シグナルに変える。さらに、その連続的な半導体性の層は少なく
とも２種類の半導体性材料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起
電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する。その第２電極層はその連続的な
半導体性の層と電気的に接触している。一部の態様において、その第２電極層は連続的で
ある。
電性コレクターは出力回路と電気的に接触している複数のファイバー光起電性デバイスを
含む。その複数のファイバー光起電性デバイスのそれぞれは光学フィラメント、その光学
フィラメントをコートしている第１電極、その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体
性の層、およびその連続的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層を含む。その第１電
極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層は
その第１電極層と電気的に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し
、その電磁放射を電気的シグナルに変える。さらに、その連続的な半導体性の層は少なく
とも２種類の半導体性材料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起
電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する。その第２電極層はその連続的な
半導体性の層と電気的に接触している。一部の態様において、その第２電極層は連続的で
ある。
[0052] 光起電性コレクターの様々な態様において、その複数のファイバー光起電性デ
バイスは少なくとも約１，０００本のファイバー光起電性デバイスを含む。光起電性コレ
クターの他の様々な態様において、その複数のファイバー光起電性デバイスは少なくとも
約１０，０００本のファイバー光起電性デバイスを含む。一部の態様において、その出力
回路はバッテリーを含む。一部の態様において、その出力回路は電気配線を含む。
バイスは少なくとも約１，０００本のファイバー光起電性デバイスを含む。光起電性コレ
クターの他の様々な態様において、その複数のファイバー光起電性デバイスは少なくとも
約１０，０００本のファイバー光起電性デバイスを含む。一部の態様において、その出力
回路はバッテリーを含む。一部の態様において、その出力回路は電気配線を含む。
[0053] 本開示のさらに他の様々な態様において、ファイバー光起電性デバイスを製造
するための方法を開示する。その方法は次の工程を含む：光学フィラメントを用意し、そ
の光学フィラメントを第１電極層でコートし、その第１電極層の上に連続的な半導体性の
層を堆積させ、その連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる。その第１電極
層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はそ
の第１電極層と電気的に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、
その電磁放射を電気的シグナルに変える。その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類
の半導体性材料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイ
スの縦軸に沿った分離した領域中に位置する。その少なくとも２種類の半導体性材料は、
第１浸漬コーティング工程および第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させる。
その第２電極層は、その連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
するための方法を開示する。その方法は次の工程を含む：光学フィラメントを用意し、そ
の光学フィラメントを第１電極層でコートし、その第１電極層の上に連続的な半導体性の
層を堆積させ、その連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる。その第１電極
層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である。その連続的な半導体性の層はそ
の第１電極層と電気的に接触している。その連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、
その電磁放射を電気的シグナルに変える。その連続的な半導体性の層は少なくとも２種類
の半導体性材料を含み、それらは実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイ
スの縦軸に沿った分離した領域中に位置する。その少なくとも２種類の半導体性材料は、
第１浸漬コーティング工程および第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させる。
その第２電極層は、その連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
[0054] 様々な態様において、その方法はさらに第１電極層と連続的な半導体性の層の
間に励起子ブロッキング層を堆積させることを含む。様々な態様において、その方法はさ
らに連続的な半導体性の層と第２電極層の間にＬｉＦ層を堆積させることを含む。様々な
態様において、その方法はさらに第２電極層の上に保護層を堆積させることを含む。様々
な任意の層に関するさらなる開示は上記で述べられている。
間に励起子ブロッキング層を堆積させることを含む。様々な態様において、その方法はさ
らに連続的な半導体性の層と第２電極層の間にＬｉＦ層を堆積させることを含む。様々な
態様において、その方法はさらに第２電極層の上に保護層を堆積させることを含む。様々
な任意の層に関するさらなる開示は上記で述べられている。
[0055] 下記の実験的な実施例は、本開示の特定の観点を示すために含められている。
下記の実施例において記述されている方法は単に本開示の代表的な態様を表しているにす
ぎないことを当業者は理解するべきである。当業者は、本開示を考慮して、本開示の精神
および範囲から逸脱すること無く記述された特定の態様において多くの変更をすることが
でき、なお同様な、または類似の結果が得られることを理解するべきである。
下記の実施例において記述されている方法は単に本開示の代表的な態様を表しているにす
ぎないことを当業者は理解するべきである。当業者は、本開示を考慮して、本開示の精神
および範囲から逸脱すること無く記述された特定の態様において多くの変更をすることが
でき、なお同様な、または類似の結果が得られることを理解するべきである。
[0056] スペクトルの特性付け：ファイバー光起電性デバイスおよびナノ複合材料の特
性付けを、下記のように行った：マクロスケールでの最初の分析を、紫外−可視吸収、蛍
光および光ルミネセンス分光法を用いて実行した。これらの技法は、そのナノ複合材料の
バルク特性に関する詳細な情報を、それらの電子的応答の点から与える。蛍光および光ル
ミネセンスの技法は、再結合の前の励起レベルにおいて生じた一重項および三重項状態の
間の識別をするのを可能にする。カーボンナノチューブを含むナノ複合材料に関して、ラ
マン分光法も、この技法はカーボンナノチューブの特性付けに関して十分に確立されてい
るので、利用された。また、ラマンスペクトル法は、個々のナノチューブの分析を行うた
めにＳＴＭを用いなければならないことを回避する。
性付けを、下記のように行った：マクロスケールでの最初の分析を、紫外−可視吸収、蛍
光および光ルミネセンス分光法を用いて実行した。これらの技法は、そのナノ複合材料の
バルク特性に関する詳細な情報を、それらの電子的応答の点から与える。蛍光および光ル
ミネセンスの技法は、再結合の前の励起レベルにおいて生じた一重項および三重項状態の
間の識別をするのを可能にする。カーボンナノチューブを含むナノ複合材料に関して、ラ
マン分光法も、この技法はカーボンナノチューブの特性付けに関して十分に確立されてい
るので、利用された。また、ラマンスペクトル法は、個々のナノチューブの分析を行うた
めにＳＴＭを用いなければならないことを回避する。
[0057] キャリア輸送の特性付け：まず２点プローブサンドイッチの技法を用いて電気
的な特性付けを実行した。この方法を用いて、半導体を２個の高仕事関数の金属の電極の
間にサンドイッチしてＡＣおよびＤＣの伝導特性を測定する。生じた電荷キャリアのディ
メンショナリティ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｔｙ）を、低温測定を用いて抵抗の傾きを
温度の関数として測定することで決定することができる。高い電圧においてナノ複合材料
中に生じる空間電荷制限電流を、電流の傾きを温度の関数として調べることにより決定す
ることができる。この特徴はバルク電荷キャリア全体の移動性を表している。
的な特性付けを実行した。この方法を用いて、半導体を２個の高仕事関数の金属の電極の
間にサンドイッチしてＡＣおよびＤＣの伝導特性を測定する。生じた電荷キャリアのディ
メンショナリティ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｔｙ）を、低温測定を用いて抵抗の傾きを
温度の関数として測定することで決定することができる。高い電圧においてナノ複合材料
中に生じる空間電荷制限電流を、電流の傾きを温度の関数として調べることにより決定す
ることができる。この特徴はバルク電荷キャリア全体の移動性を表している。
[0058] ファン・デル・ポー（Ｖａｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ）法を用いて電気的特性付け
も実行した。ファン・デル・ポーの技法は、シート抵抗および理想的なクローバーリーフ
幾何学でポリマー／カーボンナノチューブ複合材料中に存在する電荷キャリア密度を決定
するために用いられる。ファン・デル・ポー法において抵抗率およびホールの測定を組み
合わせることで、ｐおよびｎ型電荷キャリアの移動性およびシート密度の両方の決定が可
能となる。
も実行した。ファン・デル・ポーの技法は、シート抵抗および理想的なクローバーリーフ
幾何学でポリマー／カーボンナノチューブ複合材料中に存在する電荷キャリア密度を決定
するために用いられる。ファン・デル・ポー法において抵抗率およびホールの測定を組み
合わせることで、ｐおよびｎ型電荷キャリアの移動性およびシート密度の両方の決定が可
能となる。
[0059] 電気的特性付けは、タイムオブフライト法も用いて実行した。この方法は、例
えばＰＣＢＭ−Ｃ６０およびＰＣＢＭ−Ｃ７０を含むフラーレンに基づく半導体において
生じるキャリアのような移動性の乏しいキャリアを評価するのに特に有用である。その場
合では、電荷キャリアはあるホッピング位置から次に移動する前に高度に局在している。
従って、ホールの移動性の測定はこれらの場合では十分に高感度ではない可能性がある。
タイムオブフライト測定は、そのホッピング輸送の機構がトンネル効果またはフォノンに
助けられるプロセスにより引き起されるのかどうかに関する情報を与える。電極の極性を
切り替え、電子または正孔の移動性を測定することにより、キャリアの特異性も測定する
ことができる。
えばＰＣＢＭ−Ｃ６０およびＰＣＢＭ−Ｃ７０を含むフラーレンに基づく半導体において
生じるキャリアのような移動性の乏しいキャリアを評価するのに特に有用である。その場
合では、電荷キャリアはあるホッピング位置から次に移動する前に高度に局在している。
従って、ホールの移動性の測定はこれらの場合では十分に高感度ではない可能性がある。
タイムオブフライト測定は、そのホッピング輸送の機構がトンネル効果またはフォノンに
助けられるプロセスにより引き起されるのかどうかに関する情報を与える。電極の極性を
切り替え、電子または正孔の移動性を測定することにより、キャリアの特異性も測定する
ことができる。
[0060] 実施例１：単一構成要素の連続的な半導体性の層を有するファイバー光起電性
デバイスの製作。Ｐ３ＨＴを半導体性の層として有するファイバー光起電性デバイス（電
池）を製作し、光学吸収の測定をその電池において行った。そのデバイスを、４００μｍ
のコア径を有する光学フィラメントの周りに作った。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をそ
の光学フィラメントの上に堆積させた。次いでＰ３ＨＴの層をそのＩＴＯ層の上にコート
した。最後に、ＡｌをそのＰ３ＨＴポリマー表面の上に、ポリマー表面全体がコートされ
るまでコートした。その電池を白色光源を用いて照射し、ここでその光はそのファイバー
の中に様々な角度で伝わり、ファイバーの末端において伝わった光を微小部品（ｍｉｃｒ
ｏｐａｒｔｓ）吸収分光計を用いて捕えた。次いでスペクトル吸収を、電池上の光の入力
の入射角の関数として決定した。その電池の吸収の最大はおよそ５００ｎｍ〜５２５ｎｍ
で起こり、それは以前のＰ３ＨＴについての測定と一致している。最大スペクトル吸収は
ファイバーの前面に対して約２０度の入射角で起こった。
デバイスの製作。Ｐ３ＨＴを半導体性の層として有するファイバー光起電性デバイス（電
池）を製作し、光学吸収の測定をその電池において行った。そのデバイスを、４００μｍ
のコア径を有する光学フィラメントの周りに作った。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をそ
の光学フィラメントの上に堆積させた。次いでＰ３ＨＴの層をそのＩＴＯ層の上にコート
した。最後に、ＡｌをそのＰ３ＨＴポリマー表面の上に、ポリマー表面全体がコートされ
るまでコートした。その電池を白色光源を用いて照射し、ここでその光はそのファイバー
の中に様々な角度で伝わり、ファイバーの末端において伝わった光を微小部品（ｍｉｃｒ
ｏｐａｒｔｓ）吸収分光計を用いて捕えた。次いでスペクトル吸収を、電池上の光の入力
の入射角の関数として決定した。その電池の吸収の最大はおよそ５００ｎｍ〜５２５ｎｍ
で起こり、それは以前のＰ３ＨＴについての測定と一致している。最大スペクトル吸収は
ファイバーの前面に対して約２０度の入射角で起こった。
[0061] 実施例２：２構成要素の連続的な半導体性の層を有するファイバー光起電性デ
バイスの製作。２００μｍの直径を有する光学フィラメントをＩＴＯのフィルムでコート
し、表面の伝導性が１０ΩＳｑとなった。その後ＩＴＯをアニールして透過性を維持する
一方でフィルムの形態を向上させた。ポリスチレンスルホネート／カーボンナノチューブ
複合材料から形成された励起子ブロッキング層を、そのＩＴＯ層の上に１００ｎｍの厚さ
までコートした。
バイスの製作。２００μｍの直径を有する光学フィラメントをＩＴＯのフィルムでコート
し、表面の伝導性が１０ΩＳｑとなった。その後ＩＴＯをアニールして透過性を維持する
一方でフィルムの形態を向上させた。ポリスチレンスルホネート／カーボンナノチューブ
複合材料から形成された励起子ブロッキング層を、そのＩＴＯ層の上に１００ｎｍの厚さ
までコートした。
[0062] 次いで連続的な半導体性の層を浸漬コーティングの技法により適用した。図４
はファイバー光起電性デバイスの態様の製作において用いられる説明的な浸漬コーティン
グ技法の図式的表現を示す。図４において示されているように、ファイバー前駆体４０１
（ＩＴＯ層および励起子ブロッキング層でコートされた光ファイバー）を第１液体媒体４
０２中に浸漬して半導体性の層の第１部分４０６を堆積させた。示した限定的で無い態様
において、半導体性の層の第１部分４０６をファイバー光起電性デバイスの励起子ブロッ
キング層の上に、ファイバー前駆体４０１の一部をＰ３ＨＴ／ＰＣＢＭ−Ｃ７０ナノ複合
材料を含む第１液体媒体４０２中で浸漬コーティングすることにより堆積させた。浸漬の
後、部分的にコートされたファイバー４０３を第１液体媒体４０２から引き出し、ＲＦコ
イルで約１５０℃で熱処理して複合材料を硬化した。２構成要素の連続的な半導体性の層
を形成するため、その部分的にコートされたファイバー４０３を回転させ、その反対側の
末端をＰｍＰＶ−カーボンナノチューブ半導体複合材料を含む第２液体媒体４０４中に浸
漬し、半導体性の層の第１部分４０６と実質的に連続的に接触している半導体性の層の第
２部分４０７を有するコートされたファイバー４０５を形成した。上記のように熱処理を
実行してその第２複合材料構成要素を硬化した。
はファイバー光起電性デバイスの態様の製作において用いられる説明的な浸漬コーティン
グ技法の図式的表現を示す。図４において示されているように、ファイバー前駆体４０１
（ＩＴＯ層および励起子ブロッキング層でコートされた光ファイバー）を第１液体媒体４
０２中に浸漬して半導体性の層の第１部分４０６を堆積させた。示した限定的で無い態様
において、半導体性の層の第１部分４０６をファイバー光起電性デバイスの励起子ブロッ
キング層の上に、ファイバー前駆体４０１の一部をＰ３ＨＴ／ＰＣＢＭ−Ｃ７０ナノ複合
材料を含む第１液体媒体４０２中で浸漬コーティングすることにより堆積させた。浸漬の
後、部分的にコートされたファイバー４０３を第１液体媒体４０２から引き出し、ＲＦコ
イルで約１５０℃で熱処理して複合材料を硬化した。２構成要素の連続的な半導体性の層
を形成するため、その部分的にコートされたファイバー４０３を回転させ、その反対側の
末端をＰｍＰＶ−カーボンナノチューブ半導体複合材料を含む第２液体媒体４０４中に浸
漬し、半導体性の層の第１部分４０６と実質的に連続的に接触している半導体性の層の第
２部分４０７を有するコートされたファイバー４０５を形成した。上記のように熱処理を
実行してその第２複合材料構成要素を硬化した。
[0063] ２構成要素の連続的な半導体性の層のコーティングが完了した後、コートされ
たファイバー４０５をＬｉＦで０．５ｎｍの厚さまでコートした。最後に、そのＬｉＦ層
の上にアルミニウムの外側の電極を適用した。有機性樹脂の任意の層を、その電極を酸化
的な損傷から保護するためにその外側の電極の上に適用することができる。
たファイバー４０５をＬｉＦで０．５ｎｍの厚さまでコートした。最後に、そのＬｉＦ層
の上にアルミニウムの外側の電極を適用した。有機性樹脂の任意の層を、その電極を酸化
的な損傷から保護するためにその外側の電極の上に適用することができる。
[0064] 上記の記述から、当業者はこの開示の本質的な特徴を容易に確かめることがで
き、その精神および範囲から逸脱すること無く、その開示を様々な用途および条件に適応
させるために様々な変更および修正をすることができる。上記で記述された態様は単に説
明的なものであることを意図しており、下記の特許請求の範囲において定義される本開示
の範囲を限定するものとして受け取られるべきでは無い。
本発明は以下の態様を含む。
［１］ ファイバー光起電性デバイスであって、前記ファイバー光起電性デバイスが次
のものを含む、ファイバー光起電性デバイス：
光学フィラメント；
その光学フィラメントをコートしている第１電極層；
ここでその第１電極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である；
その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層；
ここでその連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接触している；
ここでその連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグナ
ルに変える；および
ここでその連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含む；
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は実質的に混合されておらず、ファイ
バー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する；ならびに
その連続的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層；
ここでその第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
［２］ 連続的な半導体性の層のバンドギャップが約１．１ｅＶである、［１］に記載
のファイバー光起電性デバイス。
［３］ 第１電極層と連続的な半導体性の層の間にさらに励起子ブロッキング層を含む
、［１］〜［２］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［４］ 励起子ブロッキング層がカーボンナノチューブ−ポリマー複合材料を含む、［
３］に記載のファイバー光起電性デバイス。
［５］ 連続的な半導体性の層と第２電極層の間にさらにＬｉＦ層を含む、［１］〜［
４］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［６］ さらに第２電極層をコートする保護層を含む、［１］〜［５］のいずれか１項
に記載のファイバー光起電性デバイス。
［７］ 光学フィラメントがガラス、石英およびポリマーからなるグループから選択さ
れる材料を含む、［１］〜［６］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［８］ 第１電極層が酸化インジウムスズ、酸化ガリウムスズ、酸化亜鉛インジウムス
ズおよびそれらの組み合わせからなるグループから選択される導電性酸化物を含む、［１
］〜［７］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［９］ 電磁放射が可視光、赤外線、紫外線およびそれらの組み合わせからなるグルー
プから選択される、［１］〜［８］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス
。
［１０］ 少なくとも２種類の半導体性材料がポリマーに基づく半導体を含む、［１］
〜［９］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１１］ 少なくとも２種類の半導体性材料がポリマーおよび充填材料を含むナノ複合
材料を含む、［１］〜［１０］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１２］ 第１の半導体性材料がＰ ３ ＨＴ：ＰＣＢＭ Ｃ ７０ ナノ複合材料を含み、第
２半導体性材料がカーボンナノチューブ類でドープされたＰｍＰＶを含むナノ複合材料を
含む、［１１］に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１３］ ポリマーがポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェ
ン）、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ−ｐ−フェニレンビニレ
ン）］、ポリ［２−メトキシ−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−ｐ−フェニレ
ンビニレン］、ナトリウム ポリ［２−（３−チエニル）−エトキシ−４−ブチルスルホ
ネート］およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される、［１１］に記載の
ファイバー光起電性デバイス。
［１４］ 充填材料がカーボンナノチューブ類を含む、［１１］または［１３］のいず
れか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１５］ カーボンナノチューブ類が機能性を持っている、［１２］または［１４］の
いずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１６］ カーボンナノチューブ類に少なくとも１種類の有機色素で機能性を持たせて
おり；
ここでその少なくとも１種類の有機色素が赤外領域、可視領域、紫外領域およびそれら
の組み合わせからなるグループから選択される電磁スペクトルの領域において吸収する、
［１５］に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１７］ 充填材料が量子ドットを含む、［１１］に記載のファイバー光起電性デバイ
ス。
［１８］ 第２電極層が金、銀、銅、アルミニウムおよびそれらの組み合わせからなる
グループから選択される材料を含む、［１］〜［１７］のいずれか１項に記載のファイバ
ー光起電性デバイス。
［１９］ 電磁放射の吸収がファイバー光起電性デバイスの縦軸に対して約１５度〜約
４０度の入射角で最大化される、［１］〜［１８］のいずれか１項に記載のファイバー光
起電性デバイス。
［２０］ 電磁放射の吸収が約２５度の入射角で最大化される、［１９］に記載のファ
イバー光起電性デバイス。
［２１］ 連続的な半導体性の層を構成する少なくとも２種類の半導体性材料が浸漬コ
ーティングの技法により適用される、［１］〜［２０］のいずれか１項に記載のファイバ
ー光起電性デバイス。
［２２］ 複数の［１］に記載のファイバー光起電性デバイスを含む光起電性コレクタ
ーであって、その複数のファイバー光起電性デバイスが出力回路と電気的に接触している
光起電性コレクター。
［２３］ ファイバー光起電性デバイスを製造するための方法であって、前記方法が次
のことを含む方法：
光学フィラメントを用意する；
その光学フィラメントを第１電極層でコートする；
ここでその第１電極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である；
その第１電極層の上に連続的な半導体性の層を堆積させる；
ここでその連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接触している；
ここでその連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグナ
ルに変える；ならびに
ここでその連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含む；
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は実質的に混合されておらず、ファイ
バー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する；ならびに
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は、第１浸漬コーティング工程および
第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させる；ならびに
その連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる；
ここでその第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
［２４］ 第１電極層と連続的な半導体性の層の間にさらに励起子ブロッキング層を堆
積させることを含む、［２３］に記載の方法。
［２５］ 連続的な半導体性の層と第２電極層の間にさらにＬｉＦ層を堆積させること
を含む、［２３］〜［２４］のいずれか１項に記載の方法。
［２６］ 第２電極層の上にさらに保護層を堆積させることを含む、［２３］〜［２５
］のいずれか１項に記載の方法。
き、その精神および範囲から逸脱すること無く、その開示を様々な用途および条件に適応
させるために様々な変更および修正をすることができる。上記で記述された態様は単に説
明的なものであることを意図しており、下記の特許請求の範囲において定義される本開示
の範囲を限定するものとして受け取られるべきでは無い。
本発明は以下の態様を含む。
［１］ ファイバー光起電性デバイスであって、前記ファイバー光起電性デバイスが次
のものを含む、ファイバー光起電性デバイス：
光学フィラメント；
その光学フィラメントをコートしている第１電極層；
ここでその第１電極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である；
その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層；
ここでその連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接触している；
ここでその連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグナ
ルに変える；および
ここでその連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含む；
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は実質的に混合されておらず、ファイ
バー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する；ならびに
その連続的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層；
ここでその第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
［２］ 連続的な半導体性の層のバンドギャップが約１．１ｅＶである、［１］に記載
のファイバー光起電性デバイス。
［３］ 第１電極層と連続的な半導体性の層の間にさらに励起子ブロッキング層を含む
、［１］〜［２］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［４］ 励起子ブロッキング層がカーボンナノチューブ−ポリマー複合材料を含む、［
３］に記載のファイバー光起電性デバイス。
［５］ 連続的な半導体性の層と第２電極層の間にさらにＬｉＦ層を含む、［１］〜［
４］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［６］ さらに第２電極層をコートする保護層を含む、［１］〜［５］のいずれか１項
に記載のファイバー光起電性デバイス。
［７］ 光学フィラメントがガラス、石英およびポリマーからなるグループから選択さ
れる材料を含む、［１］〜［６］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［８］ 第１電極層が酸化インジウムスズ、酸化ガリウムスズ、酸化亜鉛インジウムス
ズおよびそれらの組み合わせからなるグループから選択される導電性酸化物を含む、［１
］〜［７］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［９］ 電磁放射が可視光、赤外線、紫外線およびそれらの組み合わせからなるグルー
プから選択される、［１］〜［８］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス
。
［１０］ 少なくとも２種類の半導体性材料がポリマーに基づく半導体を含む、［１］
〜［９］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１１］ 少なくとも２種類の半導体性材料がポリマーおよび充填材料を含むナノ複合
材料を含む、［１］〜［１０］のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１２］ 第１の半導体性材料がＰ ３ ＨＴ：ＰＣＢＭ Ｃ ７０ ナノ複合材料を含み、第
２半導体性材料がカーボンナノチューブ類でドープされたＰｍＰＶを含むナノ複合材料を
含む、［１１］に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１３］ ポリマーがポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェ
ン）、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ−ｐ−フェニレンビニレ
ン）］、ポリ［２−メトキシ−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−ｐ−フェニレ
ンビニレン］、ナトリウム ポリ［２−（３−チエニル）−エトキシ−４−ブチルスルホ
ネート］およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される、［１１］に記載の
ファイバー光起電性デバイス。
［１４］ 充填材料がカーボンナノチューブ類を含む、［１１］または［１３］のいず
れか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１５］ カーボンナノチューブ類が機能性を持っている、［１２］または［１４］の
いずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１６］ カーボンナノチューブ類に少なくとも１種類の有機色素で機能性を持たせて
おり；
ここでその少なくとも１種類の有機色素が赤外領域、可視領域、紫外領域およびそれら
の組み合わせからなるグループから選択される電磁スペクトルの領域において吸収する、
［１５］に記載のファイバー光起電性デバイス。
［１７］ 充填材料が量子ドットを含む、［１１］に記載のファイバー光起電性デバイ
ス。
［１８］ 第２電極層が金、銀、銅、アルミニウムおよびそれらの組み合わせからなる
グループから選択される材料を含む、［１］〜［１７］のいずれか１項に記載のファイバ
ー光起電性デバイス。
［１９］ 電磁放射の吸収がファイバー光起電性デバイスの縦軸に対して約１５度〜約
４０度の入射角で最大化される、［１］〜［１８］のいずれか１項に記載のファイバー光
起電性デバイス。
［２０］ 電磁放射の吸収が約２５度の入射角で最大化される、［１９］に記載のファ
イバー光起電性デバイス。
［２１］ 連続的な半導体性の層を構成する少なくとも２種類の半導体性材料が浸漬コ
ーティングの技法により適用される、［１］〜［２０］のいずれか１項に記載のファイバ
ー光起電性デバイス。
［２２］ 複数の［１］に記載のファイバー光起電性デバイスを含む光起電性コレクタ
ーであって、その複数のファイバー光起電性デバイスが出力回路と電気的に接触している
光起電性コレクター。
［２３］ ファイバー光起電性デバイスを製造するための方法であって、前記方法が次
のことを含む方法：
光学フィラメントを用意する；
その光学フィラメントを第１電極層でコートする；
ここでその第１電極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である；
その第１電極層の上に連続的な半導体性の層を堆積させる；
ここでその連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接触している；
ここでその連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグナ
ルに変える；ならびに
ここでその連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含む；
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は実質的に混合されておらず、ファイ
バー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する；ならびに
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は、第１浸漬コーティング工程および
第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させる；ならびに
その連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる；
ここでその第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している。
［２４］ 第１電極層と連続的な半導体性の層の間にさらに励起子ブロッキング層を堆
積させることを含む、［２３］に記載の方法。
［２５］ 連続的な半導体性の層と第２電極層の間にさらにＬｉＦ層を堆積させること
を含む、［２３］〜［２４］のいずれか１項に記載の方法。
［２６］ 第２電極層の上にさらに保護層を堆積させることを含む、［２３］〜［２５
］のいずれか１項に記載の方法。
１００ ファイバー光起電性デバイス
１０１ 光学フィラメント
１０２ 第１電極層
１０３ 励起子ブロッキング層
１０４ 半導体性の層
１０５ 第２電極層
２００ ファイバー光起電性デバイス
２０２ 光学フィラメント
２０４ 半導体性構成要素
２０６ 半導体性構成要素
２０８ 半導体性構成要素
２１０ 被覆
４０１ ファイバー前駆体
４０２ 第１液体媒体
４０３ 部分的にコートされたファイバー
４０４ 第２液体媒体
４０５ コートされたファイバー
４０６ 半導体性の層の第１部分
４０７ 半導体性の層の第２部分
１０１ 光学フィラメント
１０２ 第１電極層
１０３ 励起子ブロッキング層
１０４ 半導体性の層
１０５ 第２電極層
２００ ファイバー光起電性デバイス
２０２ 光学フィラメント
２０４ 半導体性構成要素
２０６ 半導体性構成要素
２０８ 半導体性構成要素
２１０ 被覆
４０１ ファイバー前駆体
４０２ 第１液体媒体
４０３ 部分的にコートされたファイバー
４０４ 第２液体媒体
４０５ コートされたファイバー
４０６ 半導体性の層の第１部分
４０７ 半導体性の層の第２部分
Claims (25)
- ファイバー光起電性デバイスであって、前記ファイバー光起電性デバイスが次のものを含む、ファイバー光起電性デバイス：
光学フィラメント；
その光学フィラメントをコートしている第１電極層；
ここでその第１電極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である；
その第１電極層の上に堆積した連続的な半導体性の層；
ここでその連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接触している；
ここでその連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグナルに変える；および
ここでその連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含む；
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置し、
ここで前記連続的な半導体性の層は、該ファイバーの縦軸に対して垂直に交差する接合部を与え、該接合部でその少なくとも２種類の半導体性材料は互いに接触する；ならびに
その連続的な半導体性の層の上に堆積した第２電極層；
ここでその第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している。 - 連続的な半導体性の層の少なくとも２種類の半導体性材料の内の一つのバンドギャップが１．１ｅＶである、請求項１に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 第１電極層と連続的な半導体性の層の間にさらに励起子ブロッキング層を含む、請求項１〜２のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 励起子ブロッキング層がカーボンナノチューブ−ポリマー複合材料を含む、請求項３に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 連続的な半導体性の層と第２電極層の間にさらにＬｉＦ層を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- さらに第２電極層をコートする保護層を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 光学フィラメントがガラス、石英およびポリマーからなるグループから選択される材料を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 第１電極層が酸化インジウムスズ、酸化ガリウムスズ、酸化亜鉛インジウムスズおよびそれらの組み合わせからなるグループから選択される導電性酸化物を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 電磁放射が可視光、赤外線、紫外線およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 少なくとも２種類の半導体性材料がポリマーに基づく半導体を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 少なくとも２種類の半導体性材料がポリマーおよび充填材料を含むナノ複合材料を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 第１の半導体性材料がＰ３ＨＴ：ＰＣＢＭ Ｃ７０ナノ複合材料を含み、第２半導体性材料がカーボンナノチューブ類でドープされたＰｍＰＶを含むナノ複合材料を含む、請求項１１に記載のファイバー光起電性デバイス。
- ポリマーがポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ−ｐ−フェニレンビニレン）］、ポリ［２−メトキシ−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−ｐ−フェニレンビニレン］、ナトリウム ポリ［２−（３−チエニル）−エトキシ−４−ブチルスルホネート］およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される、請求項１１に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 充填材料がカーボンナノチューブ類を含む、請求項１１または１３のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- カーボンナノチューブ類が機能性を持っている、請求項１２または１４のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- カーボンナノチューブ類に少なくとも１種類の有機色素で機能性を持たせており；
ここでその少なくとも１種類の有機色素が赤外領域、可視領域、紫外領域およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される電磁スペクトルの領域において吸収する、請求項１５に記載のファイバー光起電性デバイス。 - 充填材料が量子ドットを含む、請求項１１に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 第２電極層が金、銀、銅、アルミニウムおよびそれらの組み合わせからなるグループから選択される材料を含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 電磁放射の吸収がファイバー光起電性デバイスの縦軸に対して１５度〜４０度の入射角で最大化される、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 電磁放射の吸収が２５度の入射角で最大化される、請求項１９に記載のファイバー光起電性デバイス。
- 複数の請求項１に記載のファイバー光起電性デバイスを含む光起電性コレクターであって、その複数のファイバー光起電性デバイスが出力回路と電気的に接触している光起電性コレクター。
- ファイバー光起電性デバイスを製造するための方法であって、前記方法が次のことを含む方法：
光学フィラメントを用意する；
その光学フィラメントを第１電極層でコートする；
ここでその第１電極層は電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である；
その第１電極層の上に連続的な半導体性の層を堆積させる；
ここでその連続的な半導体性の層はその第１電極層と電気的に接触している；
ここでその連続的な半導体性の層は電磁放射を吸収し、その電磁放射を電気的シグナルに変える；ならびに
ここでその連続的な半導体性の層は少なくとも２種類の半導体性材料を含む；
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は実質的に混合されておらず、ファイバー光起電性デバイスの縦軸に沿った分離した領域中に位置する；ならびに
ここでその少なくとも２種類の半導体性材料は、第１浸漬コーティング工程および第２浸漬コーティング工程において別々に堆積させ、その少なくとも２種類の半導体性材料は、前記連続的な半導体性の層を形成するために、互いに接触して、該ファイバーの縦軸に対して垂直に交差する接合部を形成する；ならびに
その連続的な半導体性の層の上に第２電極層を堆積させる；
ここでその第２電極層はその連続的な半導体性の層と電気的に接触している。 - 第１電極層と連続的な半導体性の層の間にさらに励起子ブロッキング層を堆積させることを含む、請求項２２に記載の方法。
- 連続的な半導体性の層と第２電極層の間にさらにＬｉＦ層を堆積させることを含む、請求項２２〜２３のいずれか１項に記載の方法。
- 第２電極層の上にさらに保護層を堆積させることを含む、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5613508P | 2008-05-27 | 2008-05-27 | |
| US61/056,135 | 2008-05-27 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011511782A Division JP2011522422A (ja) | 2008-05-27 | 2009-05-27 | ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014209649A JP2014209649A (ja) | 2014-11-06 |
| JP6005102B2 true JP6005102B2 (ja) | 2016-10-12 |
Family
ID=41403940
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011511782A Pending JP2011522422A (ja) | 2008-05-27 | 2009-05-27 | ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 |
| JP2014128280A Expired - Fee Related JP6005102B2 (ja) | 2008-05-27 | 2014-06-23 | ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011511782A Pending JP2011522422A (ja) | 2008-05-27 | 2009-05-27 | ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8247688B2 (ja) |
| EP (1) | EP2304806B1 (ja) |
| JP (2) | JP2011522422A (ja) |
| AU (1) | AU2009260580B2 (ja) |
| NZ (1) | NZ589490A (ja) |
| WO (1) | WO2009154986A2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010135723A2 (en) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | Polyera Corporation | Conjugated polymers and their use in optoelectronic devices |
| US8476637B2 (en) | 2010-06-08 | 2013-07-02 | Sundiode Inc. | Nanostructure optoelectronic device having sidewall electrical contact |
| US8659037B2 (en) | 2010-06-08 | 2014-02-25 | Sundiode Inc. | Nanostructure optoelectronic device with independently controllable junctions |
| US8431817B2 (en) * | 2010-06-08 | 2013-04-30 | Sundiode Inc. | Multi-junction solar cell having sidewall bi-layer electrical interconnect |
| TWI506801B (zh) | 2011-12-09 | 2015-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 太陽能電池組 |
| CN103165690B (zh) * | 2011-12-16 | 2015-11-25 | 清华大学 | 太阳能电池 |
| CN103165742B (zh) * | 2011-12-16 | 2016-06-08 | 清华大学 | 太阳能电池的制备方法 |
| CN103165719B (zh) | 2011-12-16 | 2016-04-13 | 清华大学 | 太阳能电池 |
| CN103187476B (zh) | 2011-12-29 | 2016-06-15 | 清华大学 | 太阳能电池的制备方法 |
| CN103187456B (zh) | 2011-12-29 | 2015-08-26 | 清华大学 | 太阳能电池 |
| CN103187453B (zh) | 2011-12-29 | 2016-04-13 | 清华大学 | 太阳能电池 |
| DE112014002253T5 (de) | 2013-05-03 | 2016-02-18 | The Procter & Gamble Company | Dehnlaminate umfassende Absorptionsartikel |
| CN106960979A (zh) | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 三星电子株式会社 | 纤维形电能采集和存储装置及其制造方法 |
| CN113599080B (zh) | 2016-08-12 | 2022-10-28 | 宝洁公司 | 用于装配带有不同粘结密度的用于吸收制品的弹性层压体的方法和设备 |
| CN117503488A (zh) | 2016-08-12 | 2024-02-06 | 宝洁公司 | 带有耳片部分的吸收制品 |
| US11278458B2 (en) | 2017-03-27 | 2022-03-22 | The Procter & Gamble Company | Crimped fiber spunbond nonwoven webs/laminates |
| CN113237834B (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-14 | 成都信息工程大学 | 基于光自旋霍尔效应的手性分子手性分辨装置及方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1051752A2 (en) * | 1998-02-02 | 2000-11-15 | Uniax Corporation | Image sensors made from organic semiconductors |
| GB9806066D0 (en) | 1998-03-20 | 1998-05-20 | Cambridge Display Tech Ltd | Multilayer photovoltaic or photoconductive devices |
| US6913713B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-07-05 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic fibers |
| JP5061414B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2012-10-31 | 東レ株式会社 | 薄膜トランジスタ素子 |
| JP2003292801A (ja) * | 2002-02-04 | 2003-10-15 | Toray Ind Inc | 重合体コンポジット |
| US7291782B2 (en) * | 2002-06-22 | 2007-11-06 | Nanosolar, Inc. | Optoelectronic device and fabrication method |
| US6852920B2 (en) * | 2002-06-22 | 2005-02-08 | Nanosolar, Inc. | Nano-architected/assembled solar electricity cell |
| AU2003304679A1 (en) * | 2002-12-09 | 2005-06-08 | Rensselaer Polytechnic Institute | Nanotube-organic photoelectric conversion devices and methods of making same |
| US7535019B1 (en) * | 2003-02-18 | 2009-05-19 | Nanosolar, Inc. | Optoelectronic fiber |
| US7618838B2 (en) * | 2005-04-25 | 2009-11-17 | The Research Foundation Of State University Of New York | Hybrid solar cells based on nanostructured semiconductors and organic materials |
| WO2007086903A2 (en) * | 2005-08-24 | 2007-08-02 | The Trustees Of Boston College | Apparatus and methods for solar energy conversion using nanocoax structures |
| EP1917557A4 (en) * | 2005-08-24 | 2015-07-22 | Trustees Boston College | APPARATUS AND METHODS FOR SOLAR ENERGY CONVERSION IMPLEMENTING COMPOSITE METAL STRUCTURES OF NANOMETRIC SCALE |
| EP1989744A1 (en) * | 2006-02-16 | 2008-11-12 | Solexant Corporation | Nanoparticle sensitized nanostructured solar cells |
| DE102006009164B4 (de) | 2006-02-20 | 2011-06-09 | Alantum Corporation, Seongnam | Vorrichtung zur Separation von in Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen enthaltenen Partikeln |
| US20080066802A1 (en) * | 2006-03-23 | 2008-03-20 | Solexant Corp. | Photovoltaic device containing nanoparticle sensitized carbon nanotubes |
| SI2022108T1 (sl) * | 2006-05-01 | 2009-10-31 | Univ Wake Forest | Organske optoelektronske naprave in uporabe le-teh |
| JP5417170B2 (ja) | 2006-05-01 | 2014-02-12 | ウェイク フォレスト ユニバーシティ | 光起電性装置及びそれを含む光電子デバイス |
-
2009
- 2009-05-27 NZ NZ589490A patent/NZ589490A/xx not_active IP Right Cessation
- 2009-05-27 EP EP09767298.4A patent/EP2304806B1/en not_active Not-in-force
- 2009-05-27 AU AU2009260580A patent/AU2009260580B2/en not_active Ceased
- 2009-05-27 US US12/473,089 patent/US8247688B2/en active Active
- 2009-05-27 JP JP2011511782A patent/JP2011522422A/ja active Pending
- 2009-05-27 WO PCT/US2009/045310 patent/WO2009154986A2/en active Application Filing
-
2014
- 2014-06-23 JP JP2014128280A patent/JP6005102B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011522422A (ja) | 2011-07-28 |
| AU2009260580A1 (en) | 2009-12-23 |
| NZ589490A (en) | 2013-09-27 |
| WO2009154986A2 (en) | 2009-12-23 |
| US20100018579A1 (en) | 2010-01-28 |
| WO2009154986A3 (en) | 2010-02-25 |
| AU2009260580B2 (en) | 2015-07-16 |
| JP2014209649A (ja) | 2014-11-06 |
| EP2304806B1 (en) | 2016-06-22 |
| US8247688B2 (en) | 2012-08-21 |
| EP2304806A2 (en) | 2011-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6005102B2 (ja) | ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法 | |
| Iwan et al. | Perspectives of applied graphene: Polymer solar cells | |
| US8258500B2 (en) | Photovoltaic device containing carbon nanotubes and at least one organic hole conductor | |
| EP2443683B1 (en) | Wrapped optoelectronic devices and methods for making same | |
| EP2109900A1 (en) | Quantum dot photovoltaic device | |
| US11043335B2 (en) | Multilayer carbon nanotube film-containing devices | |
| WO2008057615A2 (en) | Highly transparent and conductive carbon nanotube coatings | |
| Qiao et al. | Characteristics of water-soluble polythiophene: TiO2 composite and its application in photovoltaics | |
| Rud et al. | Water soluble polymer/carbon nanotube bulk heterojunction solar cells | |
| US8861921B2 (en) | Photovoltaic device with frequency conversion region | |
| CA2704554A1 (en) | Lateral organic optoelectronic devices and applications thereof | |
| Giambrone et al. | Comparative photoelectrochemical studies of regioregular polyhexylthiophene with microdiamond, nanodiamond and hexagonal boron nitride hybrid films | |
| Mardi et al. | Enhanced thermoelectric properties of poly (3-hexylthiophene) through the Incorporation of aligned carbon nanotube forest and chemical treatments | |
| KR100926263B1 (ko) | 전도성 모노머로 개질된 플러렌 유도체를 이용하여 제조된전도성 고분자 복합막 광전 변환 소자 및 그의 제조방법 | |
| Ramakrishnan et al. | Facile strategy for the fabrication of efficient nonvolatile bistable memory devices based on polyvinylcarbazole–zinc oxide | |
| Hosseini et al. | Carbon nanotube–polymer composites: Device properties and photovoltaic applications | |
| Kukhta | Organic-inorganic nanocomposites and their applications | |
| Pareek et al. | Graphitic Carbon Nitride Nanostructures as Molecular Modifier for PEDOT: PSS Hole Transport Layer in Polymer Solar Cells | |
| Bag et al. | Emerging Carbon Nanomaterials for Organic and Perovskite-Based Optoelectronics Device Applications | |
| Sharma et al. | Prospects and future perspectives of electronic materials for solar energy applications | |
| Zhu et al. | Recent progress of poly (3-hexylthiophene) based materials for thermoelectric application | |
| Thapa | Hybrid polymer: inorganic-nanoparticle composite devices for photodetection and photovoltaics | |
| Al-Azzawi | Investigation of polyaniline and its composites as interlayers in organic solar cells | |
| Lockwood | Electronic applications of single-walled carbon nanotubes: Electropolymerised transparent electrodes and CNT monolayers on silicon | |
| Nivetha et al. | Oxide and Metallic Materials for Photovoltaic Applications: A Review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150302 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150602 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151112 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160906 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6005102 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |