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公開番号2025038265
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2022022407
出願日2022-02-16
発明の名称光吸収層及び光吸収層の製造方法、並びに光電変換素子
出願人シチズン時計株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10K 30/50 20230101AFI20250312BHJP()
要約【課題】光電変換素子の光吸収層に使用することで、光電変換素子の変換効率を向上可能な膜を提供する。
【解決手段】本発明に係る膜13は、組成式Ag_aBi_bI_cで示され、それぞれ六つのIイオンからなる複数の八面体単位が稜上の二つのIイオンを互いに共有して連なり、且つ、複数の八面体単位のそれぞれの中心にAgイオン及びBiイオンの何れかが配置される構造を有する結晶を含み、X線回折測定したとき、42.0°≦2θ≦43.0°の範囲に現れる第1ピークの高さは、41.0°≦2θ<42.0°の範囲に現れる第2ピークの高さよりも高い。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
組成式Ａｇ
a
Ｂｉ
b
Ｉ
c
で示され、それぞれ六つのＩイオンからなる複数の八面体単位が連接され、且つ、前記複数の八面体単位のそれぞれの中心にＡｇイオン及びＢｉイオンの何れかが配置される構造を有する結晶を含み、
Ｘ線回折測定したとき、４２．０°≦２θ≦４３．０°の範囲に現れる第１ピークの高さは、４１．０°≦２θ＜４２．０°の範囲に現れる第２ピークの高さよりも高い、
ことを特徴とする光吸収層。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記組成式において、組成比ａ及びｂは、1／2≦ａ／ｂ≦7/２を満たす、請求項１に記載の光吸収層。
【請求項３】
前記第１ピークの高さは、前記第２ピークの高さの１．１倍以上である、請求項１又は２に記載の光吸収層。
【請求項４】
前記輸送層上に成膜され、組成式Ａｇ
a
Ｂｉ
b
Ｉ
c
で示される結晶を含む光吸収層と、
前記光吸収層の一方の面に成膜された電子輸送層と、
前記光吸収層の他方の面に成膜された正孔輸送層と、を有し、
前記光吸収層をＸ線回折測定したとき、４２．０°≦２θ≦４２．４°の範囲に現れる第１ピークの高さは、４１．３°≦２θ≦４１．７°の範囲に現れる第２ピークの高さよりも高い、
ことを特徴とする光電変換素子。
【請求項５】
前記組成式において、組成比ａ及びｂは、1／2≦ａ／ｂ≦7/２を満たす、請求項４に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記第１ピークの高さは、前記第２ピークの高さの１．１倍以上である、請求項４又は５に記載の光電変換素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光吸収層及び光吸収層の製造方法、並びに光電変換素子に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
組成式Ａｇ
a
Ｂｉ
b
Ｉ
c
で示され、それぞれ六つのヨウ素（Ｉ）からなる複数の八面体単位が稜上の二つのＩイオンを互いに共有して連なった構造を有し、光電変換素子の光吸収層として使用される膜が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される膜は、太陽電池素子の光吸収層として使用可能であり、Ｘ線回折測定したとき、回折強度の最大のピークが２５°≦２θ≦３５°の範囲に現れる。特許文献１に記載される膜は、Ｘ線回折測定したとき、最大のピークが２５°≦２θ≦３５°の範囲に現れるような結晶構造を有することで、鉛等を含有せず毒性が低く且つ電気的及び光学的に利用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－３０７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、太陽電池素子等のエネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子において、変換効率の更なる向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するものであり、光電変換素子の光吸収層に使用することで、光電変換素子の変換効率を向上可能な光吸収層を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光吸収層は、組成式Ａｇ
a
Ｂｉ
b
Ｉ
c
で示され、それぞれ六つのＩイオンからなる複数の八面体単位が稜上の二つのＩイオンを互いに共有して連なり、且つ、複数の八面体単位のそれぞれの中心にＡｇイオン及びＢｉイオンの何れかが配置される構造を有する結晶を含み、Ｘ線回折測定したとき、４２．０°≦２θ≦４３．０°°の範囲に現れる第１ピークの高さは、４１．０°≦２θ＜４２．０°の範囲に現れる第２ピークの高さよりも高い。
【０００７】
さらに、本発明に係る光吸収層では、組成式において、組成比ａ及びｂは、1／2≦ａ／ｂ≦7／２を満たすことが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明に係る光吸収層では、第１ピークの高さは、第２ピークの高さの１．１倍以上であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る光電変換素子は、輸送層上に成膜され、組成式Ａｇ
a
Ｂｉ
b
Ｉ
c
で示される結晶を含む光吸収層と、光吸収層の一方の面に成膜された電子輸送層と、光吸収層の他方の面に成膜された正孔輸送層と、を有し、光吸収層をＸ線回折測定したとき、４２．０°≦２θ≦４３．０°の範囲に現れる第１ピークの高さは、４１．０°≦２θ＜４２．０°の範囲に現れる第２ピークの高さよりも高い。
【００１０】
さらに、本発明に係る光電変換素子では、組成式において、組成比ａ及びｂは、1／2≦ａ／ｂ≦7／２を満たすことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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