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半导体膜和半导体元件

阅读：272发布：2024-02-10

专利汇可以提供半导体膜和半导体元件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及半导体膜和半导体元件。本发明的半导体膜通过以包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的涂布液进行涂布来制造。太阳能电池 (400)在基板 (410)上具备阳极层(420)、由本发明的p型半导体膜构成的层(430)、包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层 (440)、由本实施方式的n型半导体膜构成的层(450)以及阴极层(460)。本发明能够提供一种发电效率优异且低成本的具备结合界面层的太阳能电池。，下面是半导体膜和半导体元件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种半导体膜形成用涂布液，所述半导体膜用作能够传输载体的半导体元件的构成元件，所述涂布液包含无机半导体颗粒、介电常数为10以上的化合物以及分散剂，所述无机半导体颗粒的含量为0.5质量％～40质量％，介电常数为10以上的所述化合物的含量为2质量％～50质量％，
所述分散剂的含量为1质量％～98.5质量％，
介电常数为10以上的所述化合物是含氰乙基的有机化合物，并且
由所述涂布液形成的半导体膜中的无机半导体颗粒的含量为90质量％～99.5质量％。
2.如权利要求1所述的半导体膜形成用涂布液，其中，所述无机半导体颗粒为硅颗粒。
3.如权利要求1所述的半导体膜形成用涂布液，其中，所述无机半导体颗粒为化合物半导体颗粒。
4.如权利要求2所述的半导体膜形成用涂布液，其中，所述硅颗粒的平均粒径为0.1μm～400μm。
5.如权利要求3所述的半导体膜形成用涂布液，其中，所述化合物半导体颗粒的平均粒径为0.05μm～50μm。
6.一种半导体膜形成用涂布液，所述半导体膜用作能够传输载体的半导体元件的构成元件，所述涂布液包含无机半导体颗粒和介电常数为10以上的化合物，
所述无机半导体颗粒的含量为0.5质量％～70质量％，介电常数为10以上的所述化合物的含量为0.5质量％～90质量％，
所述无机半导体颗粒是n型半导体颗粒，其选自金属氧化物颗粒，
金属氧化物颗粒是选自氧化铜(I)、氧化铜(II)、氧化铁、氧化锌、氧化银、二氧化钛中的一种以上，所述二氧化钛为金红石或锐钛矿，
介电常数为10以上的所述化合物是选自氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基蔗糖、氰乙基缩水甘油支链淀粉、氰乙基山梨糖醇中的一种以上的含氰基的有机化合物，并且由所述涂布液形成的半导体膜中的n型半导体颗粒的含量为20质量％～99.5质量％。
7.一种用作能够传输载体的半导体元件的构成元件的半导体膜，其由权利要求1所述的半导体膜形成用涂布液形成。
8.一种用作能够传输载体的半导体元件的构成元件的半导体膜，其包含无机半导体颗粒和介电常数为10以上的化合物，
所述无机半导体颗粒的含量为20质量％～99.5质量％，介电常数为10以上的所述化合物的含量为0.5质量％～80质量％，
所述无机半导体颗粒是n型半导体颗粒，其选自金属氧化物颗粒，
介电常数为10以上的所述化合物为含氰乙基的有机化合物。
9.一种用作能够传输载体的半导体元件的构成元件的半导体膜，其由权利要求6所述的半导体膜形成用涂布液形成。
10.一种能够传输载体的半导体元件，其具备由权利要求7～9的任一项所述的半导体膜构成的层。
11.如权利要求10所述的半导体元件，所述半导体元件是太阳能电池。
12.一种能够传输载体的半导体元件，其具备：
由权利要求7～9的任一项所述的半导体膜构成的层、和
由具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体膜构成的层或具有与所述半导体膜相反的电荷的其它半导体层。
13.如权利要求10或12所述的半导体元件，其中，所述半导体元件为柔性半导体元件。
14.一种能够传输载体的半导体元件，其具备：
由权利要求7～9的任一项所述的半导体膜构成的层、
由具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体膜构成的层、和
在所述由半导体膜构成的层与所述由其它半导体膜构成的层之间包含介电常数为5以上的含氰基的有机化合物的结合界面层。
15.如权利要求14所述的半导体元件，其中：
所述结合界面层的电阻率为106Ω·cm以上。
16.一种能够传输载体的半导体元件，其具备：
由权利要求7～9的任一项所述的半导体膜构成的层、
半导体层、和
在所述由半导体膜构成的层与所述半导体层之间包含介电常数为5以上的有机化合物的结合界面层。
17.如权利要求16所述的半导体元件，其中：
所述结合界面层的电阻率为106Ω·cm以上。
18.如权利要求16所述的半导体元件，其中，
所述由半导体膜构成的层为由n型半导体膜构成的层，所述半导体层为p型半导体层。
19.如权利要求16所述的半导体元件，其中，所述半导体层为金属氧化物层或硅晶片。
20.如权利要求16所述的半导体元件，其中，所述半导体层为化合物半导体层。
21.如权利要求10～16的任一项所述的半导体元件，其中，在所述由半导体膜构成的层上进一步具备电极，所述无机半导体颗粒与所述电极接触。
22.如权利要求14或16所述的半导体元件，其中，所述结合界面层中包含的所述介电常数为5以上的化合物为选自由甘油、硫代甘油、含氰基的有机化合物和PVDF组成的组中的至少一种。
23.如权利要求14或16所述的半导体元件，其中，所述结合界面层的厚度为0.03μm～
500μm。
24.如权利要求14或16所述的半导体元件，其中，所述结合界面层的透过率为35％以上。
25.如权利要求12、14或16所述的半导体元件，其中，所述半导体元件是太阳能电池。

说明书全文

半导体膜和半导体元件

[0001] 本申请是申请日为2013年07月18日的PCT 国际申请PCT/JP2013/069527的分案申请，原申请为发明专利申请，进入国家阶段的申请号为201380037609.X，名称为“半导体膜和半导体元件”。

技术领域

[0002] 本发明涉及半导体膜形成用涂布液、半导体膜及其制造方法、以及半导体元件及其制造方法。

背景技术

[0003] 目前，出于轻量化、提高加工性、降低成本的目的，使用了以树脂、金属箔等为材料的基板的太阳能电池的开发活跃。作为具有柔软性、且可耐受某种程度的变形的太阳能电池，非晶硅太阳能电池和CIGS太阳能电池正在成为目前的主流。需要说明的是，在太阳能电池的制造中使用了等离子体CVD法、溅射法、蒸镀法等真空体系的工艺。

[0004] 与此相对，非真空体系的工艺的研究也在积极地进行。例如，在专利文献1中记载了使用了硅聚合物的多晶硅膜的制作方法。另外，还在研究利用印刷法制作CIGS太阳能电
池的方法。该方法中，印刷铜和铟的前体而形成薄膜后，经过还原工序、进而硒化工序，从而制作太阳能电池。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本专利第4016419号公报

[0008] 专利文献2：日本特开平9-36399号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的课题

[0010] 但是，在真空体系的工艺中，面积受到真空装置的限制，因此难以得到大面积的太阳能电池。此外，真空体系工艺中的材料的利用效率差。另外，真空体系工艺中使用的装置的耗电量大，具有产品成本升高的倾向，对于地球环境的负荷也大。另外，由于需要高温工艺，因此能够使用的基材受限。

[0011] 另一方面，利用专利文献1的方法虽能够制作硅膜，但该膜是否能够用作太阳能电池并不明确，性能也不明。此外，在由硅聚合物制作硅膜的过程中需要高温工艺。由此，能够使用的基材受限。

[0012] 另外，印刷法需要还原工序和硒化工序，因此从成本和对环境的负荷的方面考虑，存在与真空体系工艺同样的问题。此外，在印刷法中，硒化工序中还需要高温，因此能够使用的基材受限。

[0013] 另一方面，在专利文献2中记载了一种太阳能电池，其在p型半导体层与n型半导体层之间设置了由带隙大的材料构成的第3层。通过上述第3层，光不入射时的饱和电流量减
少，转换效率提高。但是，该文献中还记载了以下内容：上述第3层的厚度优选设定成引起隧道效应的不超过20nm的程度，层厚大于20nm的情况下，会抑制通过光吸收而产生的电子与
空穴向p型层和n型层扩散。

[0014] 本发明的目的在于提供一种半导体膜形成用涂布液，其可适宜地在能够利用低温工艺制作大面积的半导体膜、且能够低成本化的涂布法中应用。另外，本发明提供一种使用了该半导体膜形成用涂布液的半导体膜及其制造方法。此外，本发明的目的在于提供一种
通过具备由上述膜构成的层从而使发电效率优异的半导体元件。此外，本发明的目的在于
提供一种发电效率优异且低成本的具备结合界面层的半导体元件及其制造方法。

[0015] 用于解决课题的方案

[0016] 为了解决上述课题，本发明人进行了反复深入的研究，结果完成了本发明。

[0017] 本发明提供一种半导体膜形成用涂布液，其包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物。另外，本发明提供一种半导体膜形成用涂布液，其包含无机半导体颗粒和对于该无机半导体颗粒具有还原力的化合物。

[0018] 另外，本发明提供一种半导体膜，其包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物。另外，本发明提供一种半导体膜，其包含无机半导体颗粒和对于该无机半导体颗粒具有还原力的化合物。关于半导体膜的详细情况，如后所述。

[0019] 上述介电常数为2以上的化合物优选为选自由甘油、硫代甘油、含氰基的有机化合物和聚偏二氟乙烯(PVDF)组成的组中的至少一种。另外，上述对于无机半导体颗粒具有还
原力的化合物优选为选自由甘油和硫代甘油组成的组中的至少一种。

[0020] 需要说明的是，含氰基的有机化合物是指包含1个以上氰基的化合物。含氰基的有机化合物的详细说明如后所述。

[0021] 本发明的半导体膜形成用涂布液中，介电常数为2以上的化合物或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的含量优选为0.5质量％～90质量％。另外，本发明的半导体膜形成用涂布液中，无机半导体颗粒的含量优选为0.5质量％～70质量％。

[0022] 本发明的半导体膜中，介电常数为2以上的化合物或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的含量优选为0.5质量％～80质量％。本发明的半导体膜中，无机半导体颗粒的含量优选为20质量％～99.5质量％。

[0023] 上述无机半导体颗粒优选为硅颗粒、化合物半导体颗粒或二氧化钛颗粒。上述硅颗粒的平均粒径优选为0.1μm～400μm。另外，上述化合物半导体颗粒的平均粒径优选为
0.05μm～50μm。另外，上述二氧化钛颗粒的平均粒径优选为0.005μm～50μm。

[0024] 另外，本发明提供一种半导体膜的制造方法，其包括将上述半导体膜形成用涂布液涂布到形成有电极的基板上的工序。另外，本发明提供一种半导体元件，其具备由上述半导体膜构成的层。

[0025] 本发明的半导体元件是指具备半导体层、或者由半导体膜构成的层、或者由半导体层和半导体膜构成的层的元件。关于半导体元件的详细情况，如后所述。

[0026] 此外，本发明提供一种半导体元件，其具备由上述半导体膜构成的层、和具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体膜或具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体层。

[0027] 需要说明的是，本实施方式中，“半导体层”与“半导体膜(由半导体膜构成的层)”是不同的。如上所述，半导体膜是包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物的半导体膜。另一方面，半导体层由硅晶片、无机半导体的层、或有机半导体的层等半导体形成。关于半导体层和“半导体膜(由半导体膜构成的层)”的详细情况，如后所述。

[0028] 此外，本发明提供一种半导体元件，其具备由上述半导体膜构成的层、由具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体膜构成的层、和在上述由半导体膜构成的层与上述由其它半导体膜构成的层之间包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层。

[0029] 需要说明的是，结合界面层是指设置于半导体层的结合界面、包含介电常数为2以上的化合物的层。关于详细情况，如后所述。

[0030] 作为这种半导体元件，例如可以举出下述元件：由半导体膜构成的层为由p型半导体膜构成的层，由其它半导体膜构成的层为由n型半导体膜构成的层。

[0031] 另外，本发明提供一种半导体元件，其具备由上述半导体膜构成的层、半导体层、和在上述两个层之间包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层。

[0032] 作为这种半导体元件，例如可以举出下述元件：由半导体膜构成的层为由p型半导体膜构成的层，半导体层为n型半导体层；或者，由半导体膜构成的层为由n型半导体膜构成的层，半导体层为p型半导体层。

[0033] 此时，半导体层优选为二氧化钛层、硅晶片或化合物半导体层。

[0034] 此外，本发明提供一种半导体元件，其具备第一半导体层、第二半导体层、在第一半导体层和第二半导体层之间包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层。作为这种半导体元件，可以举出下述元件：第一半导体层为p型半导体层，第二半导体层为n型半导体
层。

[0035] 此时，半导体层中的至少一个半导体层优选为二氧化钛层、硅晶片或化合物半导体层。

[0036] 上述半导体元件中，结合界面层中包含的介电常数为2以上的化合物优选为选自由甘油、硫代甘油、含氰基的有机化合物和PVDF组成的组中的至少一种。

[0037] 需要说明的是，结合界面层的厚度优选为0.03μm～500μm。另外，结合界面层的透过率优选为35％以上。

[0038] 此外，本发明提供一种半导体元件的制造方法，其具备得到层积体的工序，该层积体在p型半导体层或n型半导体层上具有包含介电常数为2以上的化合物的层。此时，该方法可以具备：该工序；得到其它层积体的工序，该其层积体在透明电极上进一步具有其它p型半导体层或其它n型半导体层；和贴合工序，将层积体和其它层积体贴合，以使包含介电常数为2以上的化合物的层与其它p型半导体层或其它n型半导体层相对。

[0039] 此外，本发明可以提供一种半导体元件的制造方法，其具备以下工序：得到层积体的工序，该层积体在透明电极上依次具有p型半导体层或n型半导体层、和包含介电常数为2以上的化合物的层；和在包含介电常数为2以上的化合物的层上贴合其它p型半导体层或其它n型半导体层的工序。

[0040] 上述制造方法中，包含介电常数为2以上的化合物的层优选从含有介电常数为2以上的化合物的涂布液中除去挥发成分而得到。

[0041] 上述制造方法中，介电常数为2以上的化合物优选为选自由甘油、硫代甘油、含氰基的有机化合物和PVDF组成的组中的至少一种。

[0042] 需要说明的是，上述本发明中，半导体元件优选为太阳能电池。

[0043] 本发明的太阳能电池具备半导体层、或由半导体膜构成的层、或由半导体层和半导体膜构成的层、电极、和基板，利用光进行发电。关于太阳能电池的详细情况，如后所述。

[0044] 太阳能电池具备由上述半导体膜构成的层的情况下，优选半导体膜中包含的无机半导体颗粒与电极接触。

[0045] 发明的效果

[0046] 根据本发明，可以提供一种半导体膜形成用涂布液，其可适宜地在半导体膜的大面积化容易且能够以低成本进行制造的涂布法中应用，同时能够利用低温工艺制作半导体
膜。另外，根据本发明，可以提供一种适宜地用于半导体元件(太阳能电池)的半导体膜及其制造方法。另外，根据本发明，可以提供一种通过具备由该半导体膜构成的层从而使发电效率优异的半导体元件(太阳能电池)。此外，根据本发明，可以提供一种发电效率优异且低成本的、具备结合界面层的半导体元件(太阳能电池)及其制造方法。
附图说明

[0047] 图1是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0048] 图2是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0049] 图3是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0050] 图4是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0051] 图5是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0052] 图6是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0053] 图7是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0054] 图8是示出本发明的太阳能电池的一个实施方式的截面图。

[0055] 图9是示出太阳能电池的一般方式的截面图。

[0056] 图10是示出具备比较例1(A)和实施例1(B)的半导体膜的太阳能电池的特性的曲线图。

[0057] 图11是示出具备比较例2(A)和实施例2(B)、实施例3(C)的半导体膜的太阳能电池的特性的曲线图。

[0058] 图12是示出具备实施例12的半导体膜的太阳能电池的特性的曲线图。

[0059] 图13是示出实施例中的太阳能电池评价用试样的具体准备方法的图。

具体实施方式

[0060] 下面，详细说明本发明的优选实施方式。

[0061] 本实施方式的半导体膜形成用涂布液包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物、或无机半导体颗粒和对于该无机半导体颗粒具有还原力的化合物。

[0062] (无机半导体颗粒)

[0063] 无机半导体颗粒为由无机物构成的在特定条件下流通电流的半导体颗粒。无机半导体颗粒大致分为p型半导体颗粒和n型半导体颗粒。此处，p型是指半导体中的电荷移动的搬运体(担い手)为空穴的情况。n型是指半导体中的电荷移动的搬运体为传导电子的情况。
将这些空穴和传导电子一并称为载体(キャリア)。作为无机半导体颗粒，优选为硅颗粒、化合物半导体颗粒、金属氧化物颗粒等。从载体移动和成本的方面出发，更优选硅颗粒。

[0064] 作为硅颗粒，可以举出p型、n型和i型的硅的颗粒。

[0065] 作为化合物半导体颗粒中使用的化合物，可以举出硅锗化合物、CIS系化合物、CIGS系化合物、CZTS系化合物、CGS系化合物、CdTe化合物、InP化合物、GaAs化合物、GaSb化合物、GaP化合物、InSb化合物、InAs化合物、ZnTe化合物、ZnSe化合物、FeS化合物、CuS化合物、硫化锡、硫化锑等。CIS系化合物是指由Cu、In和S；或Cu、In、S和Se构成的化合物，还包括合用两化合物的方式。CIGS系化合物是指由Cu、In、Ga和S；或Cu、In、Ga、S和Se构成的化合物，还包括合用两化合物的方式。CZTS系化合物是指由Cu、Zn、Sn和S；或Cu、Zn、Sn、S和Se构成的化合物，还包括合用两化合物的方式。CGS系化合物是指由Cu、Ga和S；或Cu、Ga、S和Se构成的化合物，还包括合用两化合物的方式。需要说明的是，化合物半导体颗粒中使用的这些化合物可以合用两种以上。

[0066] 作为金属氧化物颗粒中使用的氧化物，可以举出氧化铜(I)、氧化铜(II)、氧化铁、氧化锌、氧化银、氧化铜、二氧化钛(金红石、锐钛矿)、氧化锌、氧化银等金属氧化物。金属氧化物颗粒中使用的这些氧化物可以合用两种以上。

[0067] 无机半导体颗粒优选结晶性高、纯度高。关于颗粒的结晶性，在化合物半导体颗粒和金属氧化物颗粒的情况下，可以由基于X射线分析的半峰宽来判断；在硅颗粒的情况下，可以由电阻率来判断。无机半导体颗粒的纯度优选为99.99质量％以上、更优选为99.999质量％以上。

[0068] 对硅颗粒进行详细说明。作为硅颗粒的制造方法，没有特别限定，例如可以通过使用了利用脉冲微孔喷射法(パルス圧力付加オリフィス噴射法)的高结晶性半导体微粒制造装置的方法、将多晶或单晶的硅晶锭或晶片粉碎的方法等来进行制造。另外，晶片制作时的切屑等也可以作为硅颗粒使用。作为p型硅颗粒，例如使用作为添加物掺杂了硼、镓等的硅颗粒。作为n型硅颗粒，使用作为添加物掺杂了磷、氮、砷等的硅颗粒。硅颗粒中包含的这些添加物浓度优选为1012atom/cm3以上、更优选为1013atom/cm3以上。另外，该添加物浓度优选为1021atom/cm3以下、更优选为1020atom/cm3以下。从半导体中的电荷的移动和耗尽层的扩展的方面出发，硅颗粒的电阻率优选为0.0001Ωcm以上、更优选为0.001Ωcm以上。另外，该电阻率优选为1000Ωcm以下、更优选为100Ωcm以下。

[0069] 作为将晶锭或晶片粉碎的方法，可以为干式粉碎，也可以为湿式粉碎，还可以是使用两者的方法。干式粉碎中可以利用锤式破碎机等。湿式粉碎中可以利用球磨机、行星球磨机、珠磨机、均化器等。作为湿式粉碎时的溶剂，可以举出后述的介电常数为2以上的化合物、对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物以及分散剂。

[0070] 从降低颗粒间的接触电阻的方面出发，硅颗粒的平均粒径优选为400μm以下、更优选为200μm以下、进一步优选为100μm以下、极其优选为70μm以下。另外，从颗粒与电极的接触电阻的降低和扩散长度的方面出发，优选为0.1μm以上、更优选为1μm以上、进一步优选为10μm以上。

[0071] 需要说明的是，硅颗粒、化合物半导体颗粒、金属氧化物颗粒等无机半导体颗粒的直径(粒径)通过以下的方法进行测定。

[0072] 关于硅颗粒，通过使用了显微镜的图像处理方法进行测定。

[0073] 关于硅颗粒以外的颗粒，制备分散有该颗粒的溶液，利用动态光散射法进行测定。

[0074] 对化合物半导体颗粒进行详细说明。作为化合物半导体颗粒的制造方法，没有特别限定，例如可以通过气相法、液相法等进行制造。作为所得到的颗粒的粉碎方法，可以为干式粉碎、湿式粉碎中的任一种，或者可以为合用两者的方法。干式粉碎中可以利用锤式破碎机等。湿式粉碎中可以利用球磨机、珠磨机、均化器等。作为湿式粉碎时的溶剂，可以使用后述的介电常数为2以上的化合物、对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物以及分散剂。

[0075] 从降低颗粒间的接触电阻的方面出发，化合物半导体颗粒的平均粒径优选为50μm以下、更优选为20μm以下、进一步优选为10μm以下。另外，从颗粒与电极的接触电阻的降低和扩散长度的方面出发，优选为0.05μm以上、更优选为0.1μm以上、进一步优选为0.2μm以上。

[0076] 从载体的移动良好的方面考虑，化合物半导体颗粒的基于X射线分析的半峰宽优选为2度以下、更优选为1度以下。

[0077] 对金属氧化物颗粒进行详细说明。作为金属氧化物颗粒的制造方法，没有特别限定，例如可以通过溶胶凝胶法等进行制造。

[0078] 作为金属氧化物颗粒的平均粒径，从颗粒间的接触电阻的降低和扩散长度的方面出发，优选为0.001μm以上、更优选为0.005μm以上、进一步优选为0.01μm以上、极其优选为
0.05μm以上。另外，从同样的方面出发，该平均粒径优选为50μm以下、更优选为30μm以下、进一步优选为20μm以下。

[0079] 从载体的移动良好的方面考虑，金属氧化物颗粒的基于X射线分析的半峰宽优选为2度以下、更优选为1度以下。

[0080] 半导体膜形成用涂布液中包含的无机半导体颗粒的含量优选为0.5质量％以上、更优选为1质量％以上、进一步优选为1.5质量％以上。另外，从无机半导体颗粒的分散性的方面出发，该含量优选为70质量％以下、更优选为50质量％、进一步优选为40质量％。

[0081] (介电常数为2以上的化合物)

[0082] 介电常数是指将测定频率设为1kHz、将测定温度设为23℃、利用阻抗法所测定的值。作为介电常数的优选范围，从光电转换效率的方面出发，为2以上、优选为5以上、更优选为10以上。另外，从同样的方面出发，介电常数优选为5000以下、更优选为1500以下、进一步优选为200以下。

[0083] 需要说明的是，光电转换效率η可以通过下式求出。

[0084] η＝(太阳能电池的输出功率)/100×100

[0085] 太阳能电池的输出功率＝短路电流密度×开路电压×FF＝Vmax·Imax

[0086] (Imax是指太阳能电池的输出功率达到最大时的电流，Vmax是指太阳能电池的输出功率达到最大时的电压。)

[0087] 作为介电常数为2以上的化合物，大致分为有机系化合物和无机系化合物。

[0088] 作为有机系化合物，一般的树脂可以举出聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、丙烯酸类树脂、乙酰基纤维素、苯胺树脂、ABS树脂、硬橡胶、氯乙烯树脂、丙烯腈树脂、苯胺甲醛树脂、氨基烷基树脂、氨基甲酸酯、AS树脂、环氧树脂、乙烯基丁缩醛树脂、三氟乙烯树脂、硅树脂、乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯丁二烯橡胶、硅橡胶、乙酸纤维素、苯乙烯树脂、糊精、尼龙、软质乙烯基丁缩醛树脂、氟树脂、糠醛树脂、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚缩醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、多硫化物聚合物、聚乙烯等。另外，可以举出丙酮、甲醇、异丁醇、乙醇、苯胺、异丁基甲基酮、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、甲酚二醇、邻苯二甲酸二烯丙酯、糊精、不烂油、苯酚、电木漆、甲醛、硫代甘油、氯芘、琥珀酸、丁二腈、硝酸纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、淀粉、羟丙基淀粉、支链淀粉、缩水甘油支链淀粉、聚乙烯醇、蔗糖、山梨糖醇、含氰基的有机化合物等。

[0089] 需要说明的是，含氰基的有机化合物是指包含1个以上氰基的化合物。含氰基的有机化合物更优选为含氰乙基的有机化合物。作为含氰基的有机化合物的具体例，可以举出
氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基蔗糖(氰乙基蔗糖)、氰乙基纤维素、氰乙基羟乙基纤维素、氰乙基淀粉、氰乙基羟丙基淀粉、氰乙基缩水甘油支链淀粉、氰乙基山梨糖醇等。

[0090] 特别是在有机系化合物的情况下，包含极性高的原子或官能团的有机系化合物的介电常数大，因而优选。作为极性的指标的偶极矩可以利用键矩之和进行推测。作为介电常数为2以上的有机系化合物，优选具有键矩为1.4D(D＝3.33564×10-30Cm)以上的取代基的
化合物。作为键矩为1.4D以上的取代基，有OH、CF、CCl、C＝O、N＝O、CN等。作为具有这些取代基的介电常数为2以上的有机系化合物，可以举出聚偏二氟乙烯(PVDF)、甘油、硫代甘油、含氰基的有机化合物等。

[0091] 作为无机系化合物，可以举出硅酸钙、玻璃、氧化铝、氧化锌、二氧化钛、硒、钛酸钡、硅酸铋、铌酸铅、二氧化钛、脲、电木、PYREX(注册商标)、凡士林、云母、氯化铜、氧化铜、硫酸铜、氧化铁、氯酸钾、氯化钾、氯化钠、氯化银、溴化钾、氟化锂、二氧化硅、氧化镁、氟化钙、硫化锌、NaI、NaF、NaClO3、NaSO4等。

[0092] 作为无机系化合物，除了上述物质外，还可以使用锆钛酸铅、钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸钡锶等复合氧化物；或者以这些复合氧化物为主成分并进一步在Ba位点取代镁、在Ti位点取代锡和/或锆而得到的钙钛矿型复合氧化物等。进而还可以使用在钙钛矿型复合氧化物中加入了1种或2种以上微量添加物而得到的物质。

[0093] 作为微量添加物，可以举出钨、钽、铌、铁、铜、镁、铋、钇、钼、钒、钠、钾、铝、锰、镍、锌、钙、锶、硅、锡、硒、钕、铒、铥、铪、镨、钷、钐、铕、钆、铽、镝、锂、钪、钡、镧、锕、铈、钌、锇、钴、钯、银、镉、硼、镓、锗、磷、砷、锑、氟、碲、镥、镱等。

[0094] 作微量添加物为，除了上述物质外，还有将咪唑鎓、吡啶鎓、吡咯烷鎓、磷鎓、铵、锍等作为阳离子的离子性液体等。

[0095] 从该涂布液的稳定性和光电转换特性的方面出发，半导体膜形成用涂布液中的介电常数为2以上的化合物的含量优选为0.5质量％以上、更优选为2质量％以上。另外，从同样的方面出发，该含量优选为90质量％以下、更优选为50质量％以下。

[0096] (对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物)

[0097] 对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物是指在与无机半导体颗粒混合时将该颗粒表面还原的化合物。

[0098] 作为对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物，可以举出3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、1,3-双(烯丙氧基)-2-丙醇、2,3-二羟基苯甲醛、邻苯二酚、二季戊四醇、蒜糖醇、塔罗糖醇、艾杜糖醇、聚氧乙基甘油醚、1,4-二硫代赤藓糖醇、1,4-二硫基-2,3-丁二醇、麦芽三糖、乙醇酸、乳酸、聚碳酸酯二醇、聚酯多元醇、甘油醛、乙醇醛、转化糖、m-赤藓糖醇、烷撑二醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、聚烷撑二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、乙氧基乙醇、丁二醇、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚、辛二醇、十二烷二醇、甘油、甘油醛、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、硫代甘油、1,5-戊二醇、
1,12-十二烷二酸、邻苯二酚、3-甲氧基邻苯二酚、1,2,3-丁烷硫醇等；乙醇、甲醇、异丙醇、
2-乙基己醇等醇类；己胺、庚胺、辛胺、十一烷基胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、二丁胺、二戊胺、环己胺、苯胺、萘胺、甲苯胺等胺系材料。在上述化合物中，特别优选甘油和硫代甘油。

[0099] 从该涂布液的稳定性和光电转换特性的方面出发，半导体膜形成用涂布液中的对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的含量优选为0.5质量％以上、更优选为2质量％以
上。另外，从同样的方面出发，该含量优选为90质量％以下、更优选为50质量％以下。

[0100] 半导体膜形成用涂布液包含对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物和上述介电常数为2以上的化合物两者的情况下，从涂布液的稳定性和光电转换特性的方面出发，两者的总含量优选为0.5质量％以上、更优选为2质量％以上。另外，从同样的方面出发，该含量优选为90质量％以下、更优选为50质量％以下。需要说明的是，本实施方式中，介电常数为2以上且对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物是特别优选的化合物。作为这样的化
合物，可以举出甘油和硫代甘油。

[0101] (分散剂)

[0102] 从半导体膜形成用涂布液的粘度调整等方面出发，半导体膜形成用涂布液可以包含分散剂。

[0103] 作为分散剂的例子，可以举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇等醇类；乙二醇、丙二醇等二醇类；溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等溶纤剂类；丙酮、甲基乙基酮等酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类；二氧六环、四氢呋喃等醚类；N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类；苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷、十氢化萘(萘烷)、四氢化萘等烃类；水等。

[0104] 作为半导体膜形成用涂布液中包含的分散剂的含量，从易于调整粘度而对半导体膜形成用涂布液进行处理的方面考虑，优选为1质量％以上、另外优选为98.5质量％以下。

[0105] 在介电常数为2以上的化合物或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物为液体的情况下，其自身也可以起到分散剂的作用。该情况下，即使不进一步加入分散剂，也可以调整粘度。

[0106] (表面活性剂)

[0107] 出于提高分散稳定性的目的，可以向半导体膜形成用涂布液中加入表面活性剂。从分散稳定性的方面出发，表面活性剂的添加量优选为0.0001质量％以上、另外优选为10
质量％以下。

[0108] 作为表面活性剂，没有特别限定，例如可以使用阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂、高分子表面活性剂等。

[0109] 作为上述的表面活性剂，例如可以举出：月桂基硫酸钠等脂肪酸盐、高级醇硫酸酯盐、十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯多环苯基醚硫酸盐、聚氧壬基苯基醚磺酸盐、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇醚硫酸盐、分子中具有磺酸基或硫酸酯基与聚合性的不饱和双键的所谓反应性表面活性剂等阴离子型表面活性剂；聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、在这些“聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、山梨聚糖脂肪酸酯或聚氧乙烯脂肪酸酯”的分子中具有聚合性的不饱和双键的反应性非离子型表面活性剂等非离子型表面
活性剂；烷基胺盐、季铵盐等阳离子型表面活性剂；(改性)聚乙烯醇；直链烷基硫醇类；等等。

[0110] (半导体膜)

[0111] 本实施方式的半导体膜是指包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的半导体膜。作为本实施方式的半导体膜，可以
举出p型半导体膜、n型半导体膜、以及在一种膜中具有p型和n型的两种特性的半导体膜。

[0112] 半导体膜优选由上述半导体膜形成用涂布液形成。

[0113] 从制成太阳能电池时的光电转换特性的方面出发，半导体膜中的无机半导体颗粒的含量优选为20质量％以上、更优选为50质量％。另外，从同样的方面出发，该含量优选为
99.5质量％以下、更优选为99质量％以下。

[0114] 从光电转换特性的方面出发，半导体膜中的介电常数为2以上的化合物、或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的含量优选为0.5质量％以上、更优选为1质量％以上。
另外，从同样的方面出发，该含量优选为80质量％以下、更优选为50质量％以下。另外，在半导体膜包含介电常数为2以上的化合物和对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物两者的
情况下，半导体膜中的两者的总含量优选为0.5质量％以上、更优选为1质量％以上。另外，该总含量优选为80质量％以下、更优选为50质量％以下。另外，从光电转换特性的方面出
发，半导体膜的膜厚优选为0.1μm以上、更优选为0.5μm以上。另外，从同样的方面出发，该膜厚优选为1000μm以下、更优选为500μm以下。半导体膜的膜厚通过截面SEM或截面TEM观察进行测定。

[0115] 半导体膜中的介电常数为2以上的化合物、或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物被认为起到无机半导体颗粒的粘结剂的作用。这样的化合物优选为介电常数为2以
上且对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物。

[0116] 作为半导体膜中包含的无机半导体颗粒，可以合用上述列举的p型半导体颗粒中的两种以上，也可以合用n型半导体颗粒中的两种以上，还可以合用p型半导体颗粒与n型半导体颗粒两者。

[0117] 此处，在半导体膜中的对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的含量中，还包括具有还原力的化合物对无机半导体颗粒进行还原、结果具有还原力的化合物被氧化的状
态的物质的量。

[0118] 具体来说，作为对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物，以甘油为例进行说明。若将下述式(1)所示的甘油与硅颗粒混合而制作薄膜，则硅颗粒的表面被还原，一部分变成Si-H键。另一方面，甘油被氧化，推测生成下述式(2)～(13)中记载的化合物。

[0119]

[0120]

[0121] 这可以由半导体膜的IR光谱进行确认。在半导体膜形成用涂布液中未发现C＝O键的伸缩振动的峰，但若经过加热工序形成半导体膜，则可发现C＝O键的伸缩振动的峰。其
中，并不是所有的甘油均被氧化，也残留有未被氧化的甘油。

[0122] 甘油的氧化率可以由下述通式(I)求出。

[0123] 甘油的氧化率＝αCO/(αCO+αOH)···(I)

[0124] 式(I)中，αOH表示甘油的3350cm-1附近的来自OH键的峰强度，αCO表示甘油被氧化而形成的化合物的2350cm-1附近的来自CO键的峰强度。

[0125] 从将无机半导体颗粒的表面的经氧化的层除去的方面考虑，甘油的氧化率优选为0.09以上、并优选小于1。在硅颗粒为化合物半导体颗粒的情况下，上述范围也相同。另外，在硅颗粒为金属氧化物的情况下，上述范围也相同。

[0126] 另外，硅颗粒的表面被还原、一部分变成Si-H键的情况也可以由半导体膜的IR光谱确认。硅颗粒的还原率可以由下述(II)求出。

[0127] 硅颗粒的还原率＝βSiH/(βSiH+βSiOSi)···(II)

[0128] 式(II)中，βSiH表示2100cm-1附近的来自SiH键的峰强度，βSiOSi表示1100cm-1附近的来自SiOSi键的峰强度。

[0129] 从将硅颗粒的表面的经氧化的层除去的方面考虑，硅颗粒的还原率优选为0.01以上、另外优选为0.5以下。

[0130] 因此，在一个实施方式中，使用甘油作为介电常数为2以上的化合物、或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物所制造的半导体膜中存在甘油与甘油的氧化物。该情况
下，半导体膜中的甘油的含量是指甘油与甘油被氧化后的物质的总量。

[0131] 需要说明的是，通常，对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的氧化率可以通过下述通式(III)求出。

[0132] 对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的氧化率＝α’Y/(α’X+α’Y)···(III)

[0133] 式(III)中，α’X表示来自在该化合物的氧化反应中进行反应的官能团的峰强度，α’Y表示来自该化合物被氧化所形成的官能团的峰强度。

[0134] (半导体膜的制造方法)

[0135] 本实施方式提供一种半导体膜的制造方法，其包括将上述半导体膜形成用涂布液涂布到形成有电极的基板上而得到涂布膜的工序。需要说明的是，在上述半导体膜形成用
涂布液包含分散剂的情况下，本实施方式的半导体膜的制造方法优选包括：将该涂布液涂
布到形成有电极的基板上而得到涂布膜的工序；和在20℃～500℃加热该涂布膜的工序。
即，本实施方式的半导体膜优选从半导体膜形成用涂布液中除去为了控制粘度而加入的分
散剂。此处，如上所述，分散剂与介电常数为2以上的化合物不同。

[0136] 为了制作半导体膜，作为涂布半导体膜形成用涂布液的基板，可以举出玻璃基板；PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)、PI(聚酰亚胺)、PP(聚丙烯)、丙烯酸类树脂等塑料基板；铝基板、不锈钢(SUS)基板等金属基板；纸基板等所有基板。

[0137] 作为半导体膜形成用涂布液的涂布方法，可以使用浇注法、旋涂法、喷墨法、浸渍法、喷雾法等涂布方法；柔版印刷、凹版印刷、丝网印刷等印刷法。

[0138] 在使用了半导体膜形成用涂布液的半导体膜的制造方法中，涂布液包含分散剂的情况下，通过在20℃～500℃加热涂布液，可以促进分散剂的除去和无机半导体颗粒彼此的热粘。作为加热温度，从分散剂的除去和作业效率出发，优选为40℃以上、更优选为60℃以上。另外，从同样的方面出发，该加热温度优选为400℃以下、更优选为250℃以下。加热工序只要能够除去分散剂即可，因此，在分散剂的沸点低的情况下，可以将加热温度设定为较
低。该情况下，基板不需要耐热性，因此基板的材料可以从宽范围的树脂材料中选择。例如，作为树脂材料，可以使用丙烯酸类树脂、PP、PET、PC等通用树脂，因此能够以低成本制造太阳能电池。需要说明的是，在不使用分散剂的情况下，可以不具有加热工序。

[0139] (半导体元件)

[0140] 本实施方式的半导体元件是指具备半导体层、或由半导体膜构成的层、或由半导体层和半导体膜构成的层的元件。作为具体例，可举出发光二极管、半导体激光器、光电二极管或太阳能电池。本实施方式的半导体元件具备后述的结合界面层等。上述半导体元件
优选为太阳能电池。下面，以太阳能电池为例，进行本实施方式的说明。

[0141] (太阳能电池)

[0142] 本发明的太阳能电池具备由半导体层或半导体膜构成的层、或由半导体层和半导体膜构成的层、电极、和基板，利用光进行发电。构成太阳能电池的半导体可以为p-p结型和n-n结型，优选为p-n结型。

[0143] 对本实施方式的太阳能电池的构成进行说明。太阳能电池通常具有pn结型半导体层，其具备p型半导体层或由本实施方式的p型半导体膜构成的层、以及n型半导体层或由本实施方式的n型半导体膜构成的层作为构成要素。

[0144] 由p型半导体膜构成的层由上述的半导体膜形成用涂布液形成，优选包含硅颗粒和化合物半导体颗粒中的至少一种，更优选包含硅颗粒。由n型半导体膜构成的层由上述的半导体膜形成用涂布液形成，优选包含硅颗粒和金属氧化物颗粒中的至少一种。p型是指半导体中的电荷移动的搬运体为空穴的情况。n型是指半导体中的电荷移动的搬运体为传导
电子的情况。通过使电荷移动的搬运体为空穴或传导电子，半导体层在外观上具有正或负
的电荷。

[0145] 上述无机半导体颗粒优选高效地将电子和空穴取出至电极，并且与电极接触。即，优选的是，通过使与电极相邻的由本实施方式的半导体膜构成的层中包含的无机半导体颗粒与电极接触，从而电极被无机半导体颗粒所被覆。其中，也可以不是电极的整个面被无机半导体颗粒所被覆。需要说明的是，从发电效率的方面出发，优选无机半导体颗粒被覆电极的30％以上，更优选被覆50％以上。接触的程度、即被覆的程度例如可以通过光学显微镜或电子显微镜进行观察和评价。

[0146] 本实施方式的太阳能电池的电极间的厚度由所使用的半导体决定。通过使电极间的厚度薄至1000μm以下，从而可得到具有柔软性、还能耐受某种程度的变形的太阳能电池。

[0147] 特别是，在使用无机半导体颗粒的情况下，对于弯曲时的应力，在颗粒间可以缓和应力。由此，在制作具有柔软性的太阳能电池的情况下，优选使用无机半导体颗粒。

[0148] 本实施方式的太阳能电池优选具有柔软性，优选为柔性太阳能电池。柔性太阳能电池是指在下述工序(a)～(d)后也能够发电的太阳能电池。

[0149] (a)将太阳能电池放置于水平台上。

[0150] (b)按住太阳能电池的一半的面积，弯曲至台与太阳能电池所成的角为45度。其后，恢复到原来的状态。

[0151] (c)反复进行5次上述(b)的工序。

[0152] (d)确认太阳能电池是否发电。

[0153] 本发明的柔性太阳能电池在制造时可以缠绕成卷状，因此，可提高制造速度而进行低成本化。

[0154] 另外，本实施方式的电极基板优选具有柔软性，优选为柔性电极基板。电极基板是指具备电极、半导体层和结合界面层的基板；或者具备电极和由半导体膜构成的层的基板。需要说明的是，关于结合界面层的详细情况，如后所述。

[0155] 柔性电极基板是指在下述工序(a)～(e)后也能发电的电极基板。

[0156] (a)将电极基板放置于水平台上。

[0157] (b)按住电极基板的一半的面积，弯曲至台与电极基板所成的角为45度。其后，恢复到原来的状态。

[0158] (c)反复进行5次上述(b)的工序。

[0159] (d)将半导体层或半导体膜贴合至电极基板，制作太阳能电池。

[0160] (e)确认太阳能电池是否发电。

[0161] 特别是，在结合界面层为有机系化合物的情况下，半导体层被结合界面层覆盖，因此可抑制无机半导体颗粒的剥离或破裂。另外，通过使电极基板包含由半导体膜构成的层，可抑制无机半导体颗粒的剥离或破裂，因而优选。

[0162] 作为太阳能电池的具体例，将本实施方式的太阳能电池的例子示于图1～8，将一般的pn结的太阳能电池的例子示于图9。

[0163] 作为例1，图1所示的太阳能电池100在基板110上具备阳极层120、由本实施方式的半导体膜构成的层130、n型半导体层140以及阴极层150。还可以将各层进一步细分而设置
成两个以上的层。例如，也可以在层140与层150之间设置电子取出层(未图示)。另外，也可以在层130与层120之间设置空穴取出层(未图示)。另外，也可以在层130与层140之间设置
与由本实施方式的半导体膜构成的层不同的光吸收层(未图示)。另外，层130和层140可以
形成相互混杂的本体异质结构。优选层120或层150的任一者为透明。另外，基板110可以位于层150侧，也可以位于层120侧和层150侧这两侧。例1的方式即为具备由本实施方式的半
导体膜构成的层和具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体层的太阳能电池。

[0164] 需要说明的是，本实施方式中，“半导体层”与“半导体膜(由半导体膜构成的层)”不同。如上所述，半导体膜是包含无机半导体颗粒和介电常数为2以上的化合物或对于无机半导体颗粒具有还原力的化合物的半导体膜。另一方面，半导体层由硅晶片、无机半导体的层、或有机半导体的层等半导体形成。即，半导体层是指通过将硅锭切片而得到的硅晶片、对该硅晶片进行研磨而得到的硅晶片、在基板上利用蒸镀法、CVD法、溅射法等真空装置由无机半导体材料形成的无机半导体的层、或者利用涂布法或蒸镀法等由有机半导体材料形成的有机半导体的层等。

[0165] 具体来说，p型半导体层例如可以举出单晶或多晶的硅晶片、非晶硅膜、CIGS系、CZTS系等的化合物半导体层；由硅颗粒、氧化铜(I)等金属氧化物颗粒构成的层；由CIGS系、CZTS系等的化合物半导体颗粒构成的层；由p型有机半导体构成的层。作为p型有机半导体，可以举出并五苯、6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯等并五苯衍生物；并四苯、2-己基并四苯等并四苯衍生物；N,N’-二苯基-N,N’-双(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺
(NPD)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)、1,3,5-三(3-甲基二苯基氨基)苯(m-MTDATA)等芳香族胺系材料。另外，除此以外，作为p型有机半导体，可以举出酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)等酞菁系络合物、卟啉系化合物、二萘嵌苯系衍生物、咪唑衍生物、三唑衍生物、吡唑啉衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、均二苯代乙烯衍生物、聚芳基链烷烃衍生物等。此外，作为p型有机半导体，可以举出噻吩的衍生物、聚亚苯基亚乙烯基(PPV)的衍生物等。作为噻吩的衍生物，具体来说，可以举出P3HT(聚(3-己基噻吩-
2,5-二基))、P3OT(聚(3-辛基噻吩-2,5-二基))、P3DDT(聚(3-十二烷基噻吩-2,5-二基))
等。作为p型半导体层，从载体移动和成本的方面出发，优选单晶或多晶的硅晶片。

[0166] n型半导体层例如可以举出单晶或多晶的硅晶片、非晶硅膜、由二氧化钛、氧化锌等金属氧化物构成的层、由硅颗粒、二氧化钛颗粒、氧化锌颗粒等金属氧化物颗粒构成的
层、由n型有机半导体构成的层。作为n型有机半导体，可以举出氟化并苯系化合物、富勒烯、
60PCBM([6,6]-苯基C61丁酸甲酯)、70PCBM([6,6]-苯基C71丁酸甲酯)等富勒烯系化合物、
萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、芘衍生物、二萘嵌苯衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物等。作为n型半导体层，从载体移动和成本的方面出发，优选单晶或多晶的硅晶片、或由金属氧化物、金属氧化物颗粒构成的
层。

[0167] 在p型半导体层或n型半导体层为硅晶片的情况下，其厚度优选为50μm以上。另外，该厚度优选为1000μm以下、更优选为700μm以下、进一步优选为300μm以下。在非晶硅膜的情况下，其厚度优选为0.1μm以上、另外优选为100μm以下。在化合物半导体层的情况下，其厚度优选为0.5μm以上、另外优选为10μm以下。在将硅颗粒凝固而成的膜的情况下，其厚度优选为0.5μm以上。另外，该厚度优选为500μm以下、更优选为300μm以下。在将化合物半导体颗粒凝固而成的膜的情况下，其厚度优选为0.5μm以上、另外优选为10μm以下。在由有机半导体构成的膜的情况下，其厚度优选为10nm以上、另外优选为10μm以下。另外，在采用由复数个无机半导体颗粒形成的半导体层的情况下，即由复数个无机半导体颗粒形成膜状的半导体层的情况下，由于光吸收能力与载体传输的关系，其厚度优选为0.01μm以上、另外优选为
300μm以下。

[0168] 半导体层的膜厚通过vertscan2.0(Ryoka Systems Inc.制造)或截面TEM观察进行测定。

[0169] 需要说明的是，在n型半导体层为由二氧化钛、氧化锌等金属氧化物或金属氧化物颗粒构成的层的情况下，出于防止泄漏与载体传输的关系，其厚度优选为0.1μm以上、更优选为0.2μm以上。另外，从同样的方面出发，该厚度优选为10μm以下、更优选为5μm以下。

[0170] 需要说明的是，作为由复数个无机半导体颗粒形成膜状的半导体层的方法，例如可以举出以下方法：使复数个材料共蒸镀，并堆积在带电极的基板上的方法；准备包含复数种材料的一种涂布液，利用该涂布液通过各种印刷法制作半导体层的方法；等等。

[0171] 作为例2，图2所示的太阳能电池200在基板210上具备阳极层220、p型半导体层230、由本实施方式的半导体膜构成的层240以及阴极层250。还可以将各层进一步细分而设置成两个以上的层。例如，也可以在层230与层220之间设置空穴取出层(未图示)。另外，也可以在层240与层250之间设置电子取出层(未图示)。另外，也可以在层230与层240之间设
置与由本实施方式的半导体膜构成的层不同的光吸收层(未图示)。另外，层230和层240可
以形成相互混杂的本体异质结构。优选层220或层250的任一者为透明。另外，基板210可以位于层250侧，也可以位于层220侧和层250侧这两侧。

[0172] 作为例3，图3所示的太阳能电池300在基板310上具备阳极层320、由本实施方式的p型半导体膜构成的层330、由本实施方式的n型半导体膜构成的层340以及阴极层350。还可以将各层进一步细分而设置成两个以上的层。例如，也可以在层330与层320之间设置空穴
取出层(未图示)。另外，也可以在层340与层350之间设置电子取出层(未图示)。另外，也可以在层330与层340之间设置与由本实施方式的半导体膜构成的层不同的光吸收层(未图
示)。另外，层330和层340可以形成相互混杂的本体异质结构。优选层320或层350的任一者为透明。另外，基板310可以位于层350侧，也可以位于层320侧和层350侧这两侧。例3的方式即为具备由本实施方式的半导体膜构成的层和具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导
体膜的太阳能电池。

[0173] 作为例4，图4所示的太阳能电池400在基板410上具备阳极层420、由本实施方式的p型半导体膜构成的层430、包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层440、由本实施方
式的n型半导体膜构成的层450以及阴极层460。还可以将各层进一步细分而设置成两个以
上的层。例如，也可以在层430与层420之间设置空穴取出层(未图示)。另外，也可以在层450与层460之间设置电子取出层(未图示)。优选层420或层460的任一者为透明。另外，基板410可以位于层460侧，也可以位于层420侧和层460侧这两侧。例4的方式即为具备由本实施方
式的半导体膜构成的层、由具有与该半导体膜相反的电荷的其它半导体膜构成的层、和在
由本实施方式的半导体膜构成的层和由其它半导体膜构成的层之间包含介电常数为2以上
的化合物的结合界面层的太阳能电池。

[0174] 作为例5，图5所示的太阳能电池500在基板510上具备阳极层520、由包含p型半导体颗粒531、n型半导体颗粒532及介电常数为2以上的化合物的本实施方式的半导体膜构成
的层530、以及阴极层540。需要说明的是，基板510可以位于层540侧，也可以位于层520侧和层540侧这两侧。优选层520或层540的任一者为透明。另外，在层530与层540之间也可以设置电子取出层(未图示)。在层530与层520之间也可以设置空穴取出层(未图示)。此处，从光吸收能力和载体传输的方面出发，p型半导体颗粒和n型半导体颗粒的平均粒径优选为5nm
以上、更优选为10nm以上。另外，从同样的方面出发，该平均粒径优选为200μm以下、更优选为100μm以下。另外，从表现出高光电转换效率的方面出发，层530的厚度优选为100nm以上、更优选为500nm以上。另外，从同样的方面出发，该厚度优选为1000μm以下、更优选为500μm以下。层530是在同一层内包含p型半导体颗粒和n型半导体颗粒、通过使它们接触而在1层
中实现了P/N结的例子。

[0175] 作为例6，图6所示的太阳能电池600在基板610上具备阳极层620、p型半导体层630、包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层640、n型半导体层650以及阴极层660。需要说明的是，基板610可以位于层660侧，也可以位于层620侧和层660侧这两侧。优选层620或层660的任一者为透明。另外，在层650与层660之间也可以设置电子取出层(未图示)。在层630与层620之间也可以设置空穴取出层(未图示)。

[0176] 需要说明的是，例6的方式是具备第一半导体层、第二半导体层、和在第一半导体层及第二半导体层之间包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层的太阳能电池。如上
所述，可以制成第一半导体层为p型半导体层、第二半导体层为n型半导体层的太阳能电池。
需要说明的是，优选半导体层中至少一个半导体层为二氧化钛层、硅晶片或化合物半导体
层。

[0177] 作为例7，图7所示的太阳能电池700在基板710上具备阳极层720、由本实施方式的半导体膜构成的层730、包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层740、n型半导体层750以及阴极层760。需要说明的是，基板710可以位于层760侧，也可以位于层720侧和层760侧这两侧。优选层720或层760的任一者为透明。另外，在层750与层760之间也可以设置电子取出层(未图示)。在层730与层720之间也可以设置空穴取出层(未图示)。层730优选为由p型
半导体膜构成的层。

[0178] 作为例8，图8所示的太阳能电池800在基板810上具备阳极层820、p型半导体层830、包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层840、由本实施方式的半导体膜构成的层
850以及阴极层860。需要说明的是，基板810可以位于层860侧，也可以位于层820侧和层860侧这两侧。优选层820或层860的任一者为透明。另外，在层850与层860之间也可以设置电子取出层(未图示)。在层830与层820之间也可以设置空穴取出层(未图示)。层850优选为由n
型半导体膜构成的层。

[0179] 需要说明的是，例7和8的方式是具备由本实施方式的半导体膜构成的层、半导体层、和在由半导体膜构成的层及半导体层之间包含介电常数为2以上的化合物的结合界面
层的太阳能电池。如上所述，可以制成由半导体膜构成的层为由p型半导体膜构成的层、半导体层为n型半导体层；或者由半导体膜构成的层为由n型半导体膜构成的层、半导体层为p型半导体层的太阳能电池。

[0180] 作为例9，图9所示的太阳能电池900是通常的pn结的太阳能电池的一例。在基板910上具备阳极层920、p型半导体层930、n型半导体层940以及阴极层950。需要说明的是，基板910可以位于层950侧，也可以位于层920侧和层950侧这两侧。优选层920或层950的任一
者为透明。

[0181] 本实施方式的太阳能电池的结构可以是将2个以上的上述图1～8和图9所示的结构串联堆积而成的串联结构。

[0182] 作为上述的基板，可以使用玻璃基板、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)等塑料的基板、铝基板、不锈钢(SUS)基板、纸基板等通常使用的所有基板。

[0183] 作为阴极(层)，可以使用铝、SUS、金、银、ITO(氧化铟锡)、FTO(氟掺杂氧化锡)、IZO(铟锌氧化物)、氧化锌、铝掺杂氧化锌等通常使用的金属或金属氧化物。另外，也可以使用导电性高分子、石墨烯等。

[0184] 作为阳极(层)，可以使用铝、SUS、金、银、ITO(氧化铟锡)、FTO(氟掺杂氧化锡)、IZO(铟锌氧化物)、氧化锌、铝掺杂氧化锌等通常使用的金属或金属氧化物。另外，也可以使用导电性高分子、石墨烯等。

[0185] 需要说明的是，对基板、阴极层和阳极层的厚度没有特别限制，分别可以为0.1mm～100mm、0.01μm～1000μm和0.01μm～1000μm左右。

[0186] (结合界面层)

[0187] 通过在半导体层的结合界面设置包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层，可以简便地制作发电效率优异的太阳能电池。特别是，优选在p型半导体层与n型半导体层
的结合界面、p型半导体膜与n型半导体层的结合界面、p型半导体层与n型半导体膜的结合
界面、p型半导体膜与n型半导体膜的结合界面设置包含介电常数为2以上的化合物的结合
界面层。

[0188] 作为介电常数2以上的化合物，可以举出上述化合物。进而，从柔软性、成膜性等方面出发，结合界面层优选由有机化合物构成。上述有机化合物优选具有OH、CF、CCl、C＝O、N＝O、CN等作为取代基。具体的上述有机化合物优选为聚偏二氟乙烯(PVDF)、甘油、硫代甘油、含氰基的有机化合物。含氰基的有机化合物是指包含1个以上氰基的化合物。含氰基的有机化合物更优选为含氰乙基的有机化合物。作为含氰基的有机化合物的具体例，可以举出氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基蔗糖(氰乙基蔗糖)、氰乙基纤维素、氰乙基羟乙基纤维素、氰乙基淀粉、氰乙基羟丙基淀粉、氰乙基缩水甘油支链淀粉、氰乙基山梨糖醇等。

[0189] 作为结合界面层的介电常数的优选范围，从光电转换效率的方面出发，为2以上、优选为5以上、更优选为10以上。另外，从同样的方面出发，上述介电常数优选为5000以下、更优选为1500以下、进一步优选为200以下。

[0190] 从光电转换效率的方面出发，结合界面层中的介电常数为2以上的化合物的含量优选为50质量％以上、更优选为80质量％以上、进一步优选为90质量％以上、极其优选为95质量％以上。另一方面，从提高太阳能电池特性的方面考虑，该含量的上限优选为100质
量％、即结合界面层由介电常数为2以上的化合物构成。从太阳能电池的性能的方面出发，上述结合界面层优选以不含空气的方式被填充。在不损害特性的范围内，上述结合界面层
也可以包含作为粘结剂成分的一般通用性树脂、进而表面活性剂、分散剂等。

[0191] 结合界面层也可以不在p型半导体层与n型半导体层的整个结合界面导入。从发电效率的方面出发，优选被覆上述的全部结合界面的30％以上、更优选被覆50％以上、进一步优选被覆100％。

[0192] 需要说明的是，从发电效率和载体移动的方面出发，结合界面层的平均厚度优选为1nm以上、更优选为20nm以上、进一步优选为30nm以上、极其优选为50nm以上。另外，从同样的方面出发，该厚度优选为500μm以下、更优选为100μm以下、进一步优选为50μm以下、极其优选为10μm以下、最优选为5μm以下。本结合界面层的特征在于，即使在隧道效应引起的电流难以流动的30nm以上的厚度的情况下，也具有高光电转换特性。结合界面层的膜厚通
过vertscan2.0(Ryoka Systems Inc.制造)或截面TEM观察进行测定。

[0193] 需要说明的是，从使半导体层吸收光的方面考虑，结合界面层优选在某种程度上是透明的。对于550nm的波长的光，结合界面层的透过率优选为35％以上、优选为50％以上、进一步优选为70％以上。透过率可以利用分光光度计进行测定。对透过率的上限没有特别
限定，为100％以下。透过率可以利用分光光度计进行测定。测定基材可以使用石英玻璃或树脂基板。

[0194] 结合界面层的电阻率优选较高。由此，推测可以有助于防止泄漏电流。需要说明的是，从这种方面考虑，电阻率优选为10Ωcm以上、更优选为100Ωcm以上、进一步优选为1000Ωcm以上、极其优选为10000Ωcm以上、最优选为1000000Ωcm以上。对电阻率的上限没有特别限定，优选为1×1019Ωcm以下。

[0195] 本实施方式中的电阻率是电的流通容易性的尺度，是单位体积的电阻率。该值为物质固有的值，通过使恒定电流I流至物质的截面积W并测定间隔距离L的电极间的电位差V
而求出。

[0196] 电阻率＝(V/I)×(W/L)

[0197] 由于结合界面层可实现低成本化，因而对利用印刷法进行制作有效。此时，优选为具有柔软性的上述柔性电极基板。由此，可以将具备结合界面层的电极基板缠绕成卷状，因此可以提高制造速度。

[0198] (太阳能电池的制造方法)

[0199] 本实施方式的太阳能电池的制造方法例如具备以下工序：在具备电极的基板上涂布半导体膜形成用涂布液而形成半导体膜，得到带半导体膜的基板的工序；在具备电极的
基板上形成半导体层，得到带半导体层的基板的工序；和按照半导体膜和半导体层相对的
方式将这些基板贴合的工序。此时，也可以使用其它带半导体膜的基板来代替带半导体层
的基板。需要说明的是，本实施方式的制造方法中，还可以具备在半导体膜或半导体层上进一步设置包含介电常数为2以上的化合物的层的工序。

[0200] (具有结合界面层的太阳能电池的制造方法)

[0201] 示出具有结合界面层的太阳能电池的制造方法的例子。本实施方式的制造方法具备以下工序：得到层积体的工序，该层积体在电极上依次具有p型半导体层或n型半导体层、和包含介电常数为2以上的化合物的层；和在该层积体的包含介电常数为2以上的化合物的
层上贴合其它p型半导体层或其它n型半导体层的工序。具体来说，例如可以通过经由以下
工序而得到太阳能电池：在电极上形成p型半导体层后涂布包含介电常数为2以上的化合物
的涂布液(形成包含介电常数为2以上的化合物的层)的工序1；在电极上形成n型半导体层
的工序2；和将在工序1和工序2中得到的层积物彼此贴合的工序3。该制造方法中，也可以将p型半导体层和n型半导体层调换。另外，优选电极中的一者透明。该例中，涂布液仅在工序1中涂布，但也可以在工序2中涂布至n型半导体层，还可以在工序1和工序2的两者中进行涂
布。即，涂布液可以涂布至p型半导体层、n型半导体层中的任一者，也可以涂布至两者。另外，在工序1和工序2后可以追加干燥涂布液的工序。这是因为，包含介电常数为2以上的化合物的层可以通过从含有介电常数为2以上的化合物的涂布液中除去挥发成分而得到。

[0202] 需要说明的是，本实施方式中，也可以在p型半导体层上涂布包含介电常数为2以上的化合物的涂布液后，在其上形成n型半导体层，进而在其上形成电极，从而制作太阳能电池。该情况下，也可以将p型半导体层和n型半导体层调换。另外，在涂布涂布液后、或者在形成n型半导体层后，也可以追加进行干燥的工序。

[0203] 另外，本实施方式的太阳能电池也可以通过具备在p型半导体层或n型半导体层上形成包含介电常数为2以上的化合物的层而得到层积体的工序的方法来制造。该方法可以
具备：该工序；得到其它层积体的工序，该其它层积体在透明电极上进一步设置有其它p型半导体层或其它n型半导体层；和贴合工序，将层积体和其它层积体贴合，以使包含介电常数为2以上的化合物的层与其它p型半导体层或其它n型半导体层相对。

[0204] 以上，说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不受上述实施方式的任何限定。

[0205] 实施例

[0206] 下面，通过具体的实施例来更详细地说明本发明。

[0207] [评价方法]

[0208] 以下，只要没有特别声明，则在25℃、湿度45％的条件下进行评价。

[0209] (1)平均粒径

[0210] 关于硅颗粒，通过显微镜随机地选择100个颗粒，将利用图像分析以圆当量直径进行评价的颗粒直径的算术平均值作为平均粒径。作为显微镜，使用了KEYENCE社制造的数字显微镜。

[0211] 关于硅颗粒以外的颗粒，制备将该颗粒分散而成的溶液，利用动态光散射法进行测定。测定装置使用大塚电子株式会社制造的“ELSZ-2”来进行计测。

[0212] (2)I-V特性的评价

[0213] 利用通过计算机(SYSTEMHOUSE SUNRISE CORP.制造太阳能电池IV测定软件)控制的直流电压·电流源(6241A、ADCMT社制造)、以及简易型太阳模拟器(三永电机制作所制造
XES-40S1)测定光电动势特性，进行了I-V特性的评价。光量(AM1.5G、100mW/cm2)的检验中使用了BS-500Si系光电二极管检测器(结晶Si太阳能电池用、分光计量株式会社制造、二次基准太阳能电池)。

[0214] 测定在将太阳能电池固定的状态下进行。利用图13对测定试样的具体准备方法进行说明。首先，将太阳能电池4放置于涂布有绝缘处理材料的金属制夹具5上。在其上依次层叠厚度为2mm的硅橡胶3、厚度为3mm的石英板2、涂布有绝缘处理材料的金属制夹具1(在中
心设置有用于使光10透过的光透过孔)，用螺钉9固定金属制夹具1和5彼此的四角。

[0215] 本评价中，求出I-V特性以及Imax和Vmax。需要说明的是，Imax是指太阳能电池的输出功率达到最大时的电流，Vmax是指太阳能电池的输出功率达到最大时的电压。

[0216] 并且，由I-V特性的曲线图计算出短路电流密度、开路电压、FF和光电转换效率。需要说明的是，短路电流密度(Isc)是电压为0时的电流密度，开路电压(Voc)是电流为0时的电压。

[0217] FF可以通过下式求出。

[0218] FF＝(Vmax·Imax)/(Voc·Isc)

[0219] 光电转换效率η可以通过下式求出。

[0220] η＝(太阳能电池的输出功率)/100×100

[0221] 太阳能电池的输出功率＝短路电流密度×开路电压×FF＝Vmax·Imax

[0222] (3)介电常数

[0223] 介电常数是指将测定频率设为1kHz、将测定温度设为23℃并利用阻抗法所测定的值。具体来说，可以利用LCR测量计(Agilent制造4284A的PRESISIONLCR测量计)通过下式求出。

[0224] 样品的介电常数＝(电极间距离×静电容量)/(电极的面积×真空的介电常数)

[0225] (其中，真空的介电常数为8.854×10-12(F/m)。)

[0226] 在样品为液体的情况下，介电常数可使用液体测定用的夹具(Agilent制造16452ALIQUID TEST FIXTURE)将电极插入液体中来测定。

[0227] 在样品为固体的情况下，介电常数可使用膜测定用的夹具(Agilent制造16451BDIELECTRIC TEST FIXTURE)在电极板上制作膜并用一个电极夹持来测定。

[0228] (4)透过率

[0229] 使用UV-2500PC(株式会社岛津制作所社制造)，对于针对波长550nm的光的透过率进行评价。样品的透过率通过下式求出。

[0230] 样品的透过率(％)＝A/B×100

[0231] A＝(具备基板/电极/半导体层或由半导体膜构成的层/样品的层积体的透过率)

[0232] B＝(具备基板/电极/半导体层或由半导体膜构成的层的层积体的透过率)

[0233] (5)电阻率

[0234] 电阻率是电的流通容易性的尺度，是单位体积的电阻率。该值为物质固有的值，通过使恒定电流I流至物质的截面积W并测定间隔距离L的电极间的电位差V而求出。

[0235] 电阻率＝(V/I)×(W/L)

[0236] 电阻率使用Loresta(三菱化学分析技术)进行测定。

[0237] (6)柔性评价

[0238] i)电极基板

[0239] (a)将电极基板放置于水平台上。

[0240] (b)按住电极基板的一半的面积，弯曲至台与电极基板所成的角为45度。其后，恢复到原来的状态。

[0241] (c)反复进行5次上述(b)的工序。

[0242] (d)在电极基板上贴合半导体层或半导体膜，制作太阳能电池。

[0243] (e)通过I-V特性的评价确认太阳能电池是否发电。在确认到发电的情况下，柔性评价为“有”。

[0244] ii)太阳能电池

[0245] (a)将太阳能电池放置于水平台上。

[0246] (b)按住太阳能电池的一半的面积，弯曲至台与太阳能电池所成的角为45度。其后，恢复到原来的状态。

[0247] (c)反复进行5次上述(b)的工序。

[0248] (d)通过I-V特性的评价确认太阳能电池是否发电。在确认到发电的情况下，柔性评价为“有”。

[0249] (7)膜厚

[0250] 半导体层和结合界面层的膜厚通过vertscan2.0(Ryoka Systems Inc.制造)进行测定。对于测定用的半导体层或结合界面层，在与元件制作时同样的条件下涂布至基板上
来进行制作。对于这些层，任意地测定5处的膜厚，计算其平均值，作为平均膜厚。

[0251] 半导体膜的膜厚使用台式扫描显微镜CarryScopeJCM5100(JEOL社制造)通过截面SEM进行测定。对于半导体膜，测定了半导体元件的截面。截面SEM测定进行2处，对每1处等间隔地测定了5点膜厚。测定共计10点的膜厚，将其平均值作为平均膜厚。

[0252] 通过截面TEM观察测定了制作太阳能电池后的半导体层、结合界面层、半导体膜的膜厚。通过FIB法，在切断太阳能电池的截面后进行测定。

[0253] FIB法中，将以30kV～40kV加速的Ga离子聚焦成0.01μm～0.1μm，一边扫描太阳能电池截面一边进行溅射。作为上述溅射最外表面的保护膜，蒸镀了碳膜或钨膜。另外，截面TEM观察进行2处，对每1处等间隔地测定了5点膜厚。计算共计10点的膜厚的平均值，作为平均膜厚。确认到，通过上述截面TEM观察得到的平均膜厚为与上述膜厚测定的结果大致相同的值。

[0254] [实施例1]

[0255] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0256] 通过球磨法在甲醇存在下将电阻率为1Ωcm的p型硅晶片粉碎。粉碎后加入大量过剩的甲醇，利用网眼为37μm的尼龙网和网眼为100μm的尼龙网进行过滤，由此区分出粒径为
37μm以上的硅颗粒。此外，反复进行甲醇清洗，由此得到粒径为37μm～100μm的硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为55μm。

[0257] 在真空干燥后称量这些硅颗粒，加入3倍质量的甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)并振荡，制备出在甘油/乙醇混合溶剂中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。半导体膜形成用涂布液的组成为：硅颗粒为25质量％、甘油为15质量％、乙醇为60质量％。

[0258] (2)制膜

[0259] 将上述半导体膜形成用涂布液滴落涂布(Drop-casting)至带氟掺杂氧化锡(FTO)的透明电极的玻璃基板上，在加热板上以120℃对其进行加热，将乙醇除去。在除去乙醇后，进一步在150℃加热3分钟，制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：硅颗粒为95质
量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为5质量％。甘油的介电常数为48。半导体膜的膜厚为250μm。

[0260] [实施例2]

[0261] (1)含CIGS颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0262] 将CIGS颗粒粉末(高纯度化学社制造、组成：Cu(In0.8Ga0.2)S2)添加到1-硫代甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)中，制作出5质量％的溶液。向该溶液中加入氧化锆球，进行超声波处理后，搅拌振荡10小时。搅拌振荡后，取出氧化锆球。CIGS颗粒的粒径为0.5μm～2.0μm，平均粒径为0.8μm。半导体膜形成用涂布液的组成为：CIGS颗粒为5质量％、1-硫代甘油为19质量％、乙醇为76质量％。

[0263] (2)制膜

[0264] 在与实施例1相同的条件下制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：CIGS颗粒为90质量％、1-硫代甘油和1-硫代甘油被氧化而成的化合物的合计为10质量％。半导体
膜的膜厚为20μm。1-硫代甘油的介电常数为132。

[0265] [实施例3]

[0266] (1)含CIGS颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0267] 使1-硫代甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)为甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)，除此以外在与实施例2同样的条件下调整了涂布液。CIGS颗粒的粒径为0.5μm～2.0μm，平均粒径为0.8μm。半导体膜形成用涂布液的组成为：CIGS颗粒为5质量％、甘油为19质量％、乙醇为76质量％。

[0268] (2)制膜

[0269] 在与实施例1相同的条件下制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：CIGS颗粒为90质量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为10质量％。半导体膜的膜厚为20μm。

[0270] [比较例1]

[0271] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0272] 除了使甲醇为甲苯以外，在与实施例1相同的条件得到硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为55μm。在真空干燥后称量上述硅颗粒，加入3倍质量的甲苯并振荡，制备出在甲苯中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。上述半导体膜形成用涂布液的组成为：硅颗
粒为25质量％、甲苯为75质量％。

[0273] (2)制膜

[0274] 在与实施例1相同的条件下制作出带半导体层的基板。半导体层的组成为：硅颗粒为100％。半导体层的膜厚为250μm。

[0275] [比较例2]

[0276] (1)含CIGS颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0277] 除了使1-硫代甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)为乙醇以外，在与实施例2同样的条件下得到CIGS颗粒。CIGS颗粒的粒径为0.5μm～2.0μm，平均粒径为0.8μm。半导体膜形成用涂布液的组成为：CIGS颗粒为5质量％、乙醇为95质量％。

[0278] (2)制膜

[0279] 在与实施例1相同的条件下制作出带半导体层的基板。半导体层的组成为：CIGS颗粒为100质量％。半导体层的膜厚为20μm。

[0280] [太阳能电池特性评价1]

[0281] 使用上述实施例和比较例中得到的带p型半导体膜的基板、由二氧化钛构成的n型半导体层、以及具备IZO作为透明电极的基板，制作出太阳能电池。n型半导体层如下制作：
使用包含平均粒径为20nm的二氧化钛颗粒(锐钛矿型、固体成分5质量％)的水/2丁氧基乙
醇混合溶剂，通过旋涂法在透明电极上进行制作。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥60分钟后得到的n型半导体层的厚度为500nm。将带p型半导体膜的基板和带n型半导体膜的基板
贴合，制成太阳能电池。

[0282] 作为太阳能电池的结构，实施例1～3为与图1类似的结构。比较例1和2大致为与图9类似的结构。

[0283] 上述太阳能电池的I-V特性的评价中，按照以光量3sun对太阳能电池进行照射的方式进行调整并测定。另外，将各个电极和导电胶带用银糊接合，制成阳极和阴极。从导电胶带取下I-V测定时的端子。结果示于表1。

[0284] 包含硅颗粒和甘油的具有实施例1的半导体膜的太阳能电池中，光电转换效率为1.09％。仅由硅颗粒构成的具有比较例1的半导体层的太阳能电池中，光电转换效率为
0.035％。将比较例1和实施例1的太阳能电池的I-V曲线分别示于图10的(A)和(B)。

[0285] 包含CIGS颗粒和1-硫代甘油的具有实施例2的半导体膜的太阳能电池中，光电转换效率为0.005％。包含CIGS颗粒和甘油的具有实施例3的半导体膜的太阳能电池中，光电
转换效率为0.001％。仅由CIGS颗粒构成的具有比较例2的半导体层的太阳能电池未发电。
将比较例2的太阳能电池的I-V曲线和具有实施例2和实施例3的半导体膜的太阳能电池的
I-V曲线分别示于图11的(A)、(B)和(C)。

[0286] 【表1】

[0287]

[0288] [实施例4]

[0289] (1)使用了硅晶片异质结太阳能电池的制作

[0290] 利用旋涂法在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上制作由平均粒径为20nm的二氧化钛颗粒(金红石型、固体成分12质量％)构成的二氧化钛层。需要说明的
是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为300nm。进而，通过刮板涂布在该二氧化钛层上涂布将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质量％的溶液，将其在
120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的层的厚度为600nm。在上述氰乙基蔗糖的层上贴合厚度为
500μm、电阻率为3Ωcm的p型硅晶片，制作出太阳能电池。氰乙基蔗糖的介电常数为25。

[0291] [实施例5]

[0292] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0293] 对厚度为500μm、电阻率为3Ωcm的p型硅晶片进行以下的氢氟酸处理，除此以外在与实施例4同样的条件下制作出太阳能电池。

[0294] “氢氟酸处理”：对于上述p型硅晶片，通过丙酮清洗除去表面的污垢后，在5％氢氟酸溶液中浸渍5分钟，并用超纯水进行清洗。其后，用甲醇进行清洗。清洗后，将晶片在室温、真空下干燥1小时。

[0295] [实施例6]

[0296] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0297] 除了使电阻率为3Ωcm的p型硅晶片变成电阻率为0.02Ωcm的p型硅晶片以外，在与实施例5同样的条件下制作出太阳能电池。

[0298] [实施例7]

[0299] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0300] 除了使电阻率为3Ωcm的p型硅晶片变成电阻率为23Ωcm的p型硅晶片以外，在与实施例5同样的条件下制作出太阳能电池。

[0301] [实施例8]

[0302] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0303] 利用旋涂法在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上制作由平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)构成的二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为2000nm。进而，通过刮板涂布在该二氧化钛层上涂布将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质
量％的溶液，将其在120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的层的厚度为600nm。另一方面，对于厚度为500μm、电阻率为3Ωcm的p型硅晶片，进行了上述氢氟酸处理。将硅晶片和涂布了氰乙基蔗糖的二氧化钛膜贴合，制作出太阳能电池。

[0304] [比较例3]

[0305] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0306] 利用旋涂法在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上制作了平均粒径为20nm的二氧化钛颗粒(金红石型、固体成分12质量％)的薄膜。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的薄膜的厚度为300nm。另一方面，对于膜厚为500μm、电阻率为0.02Ωcm的p型硅晶片，进行了上述氢氟酸处理。将硅晶片和二氧化钛膜贴合，制作出太阳能电池。

[0307] [太阳能电池特性评价2]

[0308] 对实施例4～8和比较例3的太阳能电池进行了评价。实施例4～8的电池结构是与图6类似的结构。比较例3的电池结构大致为与图9类似的结构。上述太阳能电池的I-V特性
的评价中，按照以光量3sun对太阳能电池进行照射的方式进行调整并测定。另外，对于实施例、比较例，均在硅侧的电极使用铟和镓合金糊使导电胶带与硅接合。另外，对于二氧化钛侧，将ITO电极和导电胶带用银糊接合。从导电胶带取下I-V测定时的端子。其结果示于表2和3。

[0309] 如表2和3所示，可知：将含氰基的有机化合物导入pn界面的体系中，短路电流密度和开路电压提高，转换效率升高。进而，改变硅的电阻率和二氧化钛的种类，从而显示出5％以上的转换效率。

[0310] 【表2】

[0311]

[0312] 【表3】

[0313]

[0314] [实施例9]

[0315] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0316] 通过球磨法在甲醇存在下将电阻率为1Ωcm的p型硅晶片粉碎。粉碎后加入大量过剩的甲醇，利用网眼为37μm的尼龙网进行过滤，由此区分出粒径为37μm以下的硅颗粒。此外，用甲醇溶剂进行倾滗，从而得到粒径为10μm～37μm的硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为20μm。

[0317] 在真空干燥后称量这些硅颗粒，加入3倍质量的甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)并振荡，制备出在甘油/乙醇混合溶剂中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。半导体膜形成用涂布液的组成为：硅颗粒为25质量％、甘油为15质量％、乙醇为60质量％。

[0318] (2)制膜

[0319] 将上述半导体膜形成用涂布液滴落涂布(Drop-casting)至带氟掺杂氧化锡(FTO)的透明电极的玻璃基板上，在加热板上以120℃对其进行加热，将乙醇除去。在除去乙醇后，进一步在150℃加热3分钟，制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：硅颗粒为95质
量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为5质量％。膜厚为250μm。

[0320] (3)太阳能电池制作

[0321] 将具备IZO作为透明电极的基板、上述带p型半导体膜的基板、由二氧化钛构成的n型半导体层贴合，制作出太阳能电池。n型半导体层是使用平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒
(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)通过旋涂法所制作的。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后得到的n型半导体层的厚度为500nm。

[0322] [实施例10]

[0323] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0324] 通过球磨法在甲醇存在下将电阻率为1Ωcm的p型硅晶片粉碎。粉碎后加入大量过剩的甲醇，利用网眼为37μm的尼龙网和网眼为100μm的尼龙网进行过滤，由此得到粒径为37μm～100μm的硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为55μm。

[0325] 在真空干燥后称量这些硅颗粒，加入3倍质量的甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)并振荡，制备出在甘油/乙醇混合溶剂中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。半导体膜形成用涂布液的组成为：硅颗粒为25质量％、甘油为15质量％、乙醇为60质量％。

[0326] (2)制膜

[0327] 在与实施例9同样的条件下制作出半导体膜。半导体膜的组成为：硅颗粒为95质量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为5质量％。膜厚为300μm。

[0328] (3)太阳能电池制作

[0329] 使用上述带p型半导体膜的基板、由氧化锌构成的n型半导体层、具备IZO作为透明电极的基板，制作出太阳能电池。n型半导体层是使用包含平均粒径为35nm的氧化锌颗粒
(固体成分40质量％、Aldrich社制造)的乙酸丁酯溶剂、通过旋涂法所制作的。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥60分钟后得到的n型半导体层的厚度为600nm。

[0330] [实施例11]

[0331] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0332] 通过球磨法在甲醇存在下将电阻率为3Ωcm的p型硅晶片粉碎。粉碎后加入大量过剩的乙醇，利用网眼为32μm的尼龙网和57μm的尼龙网进行过滤，从而区分出粒径为32μm以上57μm以下的硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为43μm。

[0333] 在真空干燥后称量这些硅颗粒，加入3倍质量的甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/4)并振荡，制备出在甘油/乙醇混合溶剂中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。半导体膜形成用涂布液的组成为：硅颗粒为25质量％、甘油为15质量％、乙醇为60质量％。

[0334] (2)制膜

[0335] 除了使基板为SUS304以外，利用与实施例9相同的方法制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：硅颗粒为95质量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为5质
量％。膜厚为250μm。

[0336] (3)太阳能电池制作

[0337] 使用上述带p型半导体膜的基板、由二氧化钛构成的n型半导体层、具备ITO作为透明电极的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)，制作出太阳能电池。

[0338] n型半导体层是使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)的水分散液通过旋涂法制作的。需要说明的是，旋涂后，在
120℃干燥10分钟后得到的n型半导体层的厚度为600nm。

[0339] [实施例12]

[0340] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0341] 在与实施例11同样的条件下得到了硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为43μm。

[0342] 在真空干燥后称量上述硅颗粒，加入甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/3)以及氰乙基聚乙烯醇的2-甲氧基乙醇溶液并振荡。其结果，制备出在氰乙基聚乙烯醇溶解的甘油/乙
醇/2-甲氧基乙醇混合溶液中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。半导体膜形成用涂
布液的组成为：硅颗粒为20质量％、氰乙基聚乙烯醇为4质量％、甘油为19质量％、乙醇为57质量％。

[0343] (2)制膜

[0344] 利用与实施例11相同的方法制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：硅颗粒为80质量％、氰乙基聚乙烯醇为16质量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为4质量％。氰乙基聚乙烯醇的介电常数为15。半导体膜的膜厚为250μm。

[0345] (3)太阳能电池制作

[0346] 使用具备ITO作为透明电极的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)，在其上制作了由二氧化钛构成的n型半导体层。n型半导体层是使用包含平均粒径为6nm的二氧化
钛颗粒(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)的水分散液、通过旋涂法所制作的。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后得到的薄膜的厚度为600nm。进而，通过刮板涂布在该二氧化钛层上涂布将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质量％的
溶液，将其在120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的厚度为600nm。将其与上述带p型半导体膜的基板贴合，制作出太阳能电池。

[0347] [太阳能电池特性评价3]

[0348] 进行了实施例9～12的太阳能电池的I-V特性的评价。对于太阳能电池的电极，将各个电极和导电胶带用银糊接合，制成阳极和阴极。从导电胶带取下I-V测定时的端子。上述太阳能电池的I-V特性的评价中，按照以光量3sun对太阳能电池进行照射的方式进行调
整并测定。实施例9～11的电池结构为与图1类似的结构。实施例12的电池结构为与图7类似的结构。其结果示于表4和5。

[0349] 如表4和5所示，确认到：通过导入含有甘油的p型半导体膜，从而性能提高，在pn界面导入了含氰基的有机化合物的太阳能电池的性能进一步提高。将实施例12的光照射前和照射后的I-V特性示于图12((A)为光照射前，(B)为光照射后)。

[0350] 【表4】

[0351]

[0352] 【表5】

[0353]

[0354] [实施例13]

[0355] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0356] 使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上通过旋涂法制作了二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为1500nm。进而，通过旋涂法，在该二氧化钛层上利用将聚偏二氟乙烯(PVDF)以N-甲基吡咯烷酮(NMP)稀释并调整为0.1质量％的溶液来制作薄膜，将其在120℃干燥1分钟。PVDF
的层的厚度为50nm。另一方面，对于厚度为500μm、电阻率为3Ωcm的p型硅晶片，进行了上述氢氟酸处理。将硅晶片和涂布了PVDF的二氧化钛膜贴合，制作出太阳能电池。PVDF的介电常数为8。

[0357] [实施例14]

[0358] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0359] 使用将聚偏二氟乙烯(PVDF)以N-甲基吡咯烷酮(NMP)稀释并调整为5质量％的溶液，除此以外与实施例13同样地进行。PVDF的层的厚度为550nm。

[0360] [太阳能电池特性评价4]

[0361] 对实施例13和14及比较例3的太阳能电池进行了评价。实施例13和14的电池结构为与图6类似的结构。比较例3的电池结构大致为与图9类似的结构。上述太阳能电池的I-V
特性的评价中，按照以光量1sun对太阳能电池进行照射的方式进行调整并测定。在硅晶片
侧的电极中使用铟和镓合金糊，使导电胶带和硅晶片接合。另外，对于二氧化钛层侧，将ITO电极和导电胶带用银糊接合。从导电胶带取下I-V测定时的端子。其结果示于表6和7。

[0362] 【表6】

[0363]

[0364] 【表7】

[0365]

[0366] 如表6和7所示，可知：将介电常数高的材料导入pn界面的体系中，短路电流和开路电压提高，转换效率升高。

[0367] [实施例15]

[0368] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0369] 在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上，使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，通过旋涂法制作了二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为1500nm。进而，通过旋涂法，在该二氧化钛层上利用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为0.1质量％的溶液进行制膜，将其在120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的层的厚度为
20nm。另一方面，将厚度为500μm、电阻率为3Ωcm的p型硅晶片用甲醇进行清洗。将清洗后并干燥的硅晶片与涂布了氰乙基蔗糖的二氧化钛膜贴合，制作出太阳能电池。

[0370] [实施例16]

[0371] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0372] 除了使用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为1质量％的溶液以外，与实施例15同样地进行。氰乙基蔗糖的层的厚度为40nm。

[0373] [实施例17]

[0374] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0375] 除了使用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为5质量％的溶液以外，与实施例15同样地进行。氰乙基蔗糖的层的厚度为150nm。

[0376] [实施例18]

[0377] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0378] 除了使用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质量％的溶液以外，与实施例15同样地进行。氰乙基蔗糖的层的厚度为600nm。

[0379] [实施例19]

[0380] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0381] 除了使用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为40质量％的溶液以外，与实施例15同样地进行。氰乙基蔗糖的层的厚度为2100nm。

[0382] [实施例20]

[0383] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0384] 除了使用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为40质量％的溶液以外，与实施例15同样地进行。氰乙基蔗糖的层的厚度为5000nm。

[0385] [比较例4]

[0386] (1)使用了硅晶片的异质结太阳能电池的制作

[0387] 在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上，使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，通过旋涂法制作了薄膜。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的薄膜的厚度为1500nm。另一方面，将厚度为500μm、电阻率为3Ωcm的p型硅晶片用甲醇进行清洗。将清洗后并干燥的硅晶片与二氧化钛膜贴合，制作出太阳能电池。

[0388] [太阳能电池特性评价5]

[0389] 对实施例15～20和比较例4的太阳能电池进行了评价。实施例15～20的电池结构为与图6类似的结构。上述太阳能电池的I-V特性的评价中，按照以光量1sun对太阳能电池
进行照射的方式进行调整并测定。在硅晶片侧的电极中使用铟和镓合金糊，使导电胶带和
硅晶片接合。另外，对于二氧化钛层侧，将ITO电极和导电胶带用银糊接合。从导电胶带取下I-V测定时的端子。其结果示于表8和9。

[0390] 【表8】

[0391]

[0392] 【表9】

[0393]

[0394] 如表8和9所示，可知：改变导入pn界面的含氰基的有机化合物的厚度后，结果至少在40nm以上的厚度下短路电流和开路电压提高，转换效率升高。

[0395] [结合界面层的透过率评价]

[0396] [实施例21]

[0397] 在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上，使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，通过旋涂法制作了二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为1500nm。进而，通过旋涂法，在该二氧化钛层上利用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质量％的溶液进行制膜，将其在120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的层的厚度为
600nm。

[0398] 利用上述方法测定的氰乙基蔗糖的层的透过率为90％。

[0399] [实施例22]

[0400] 在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上，使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，通过旋涂法制作了二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为1500nm。进而，通过旋涂法，在该二氧化钛层上利用将聚偏二氟乙烯(PVDF)以N-甲基吡咯烷酮(NMP)稀释并调整为5质量％的溶液制作膜，将其在120℃干燥1分钟。PVDF的层的厚
度为550nm。

[0401] 利用上述方法测定的PVDF的层的透过率为36％。

[0402] 将实施例21和22的透过率的结果一并示于表10。可知实施例21和22的透过率均高。

[0403] 【表10】

[0404]

[0405] [结合界面层的电阻率评价]

[0406] [实施例23]

[0407] 利用上述方法测定了实施例21中记载的氰乙基蔗糖的层、即结合界面层的电阻率。

[0408] [实施例24]

[0409] 利用上述方法测定了实施例22中记载的的PVDF的层、即结合界面层的电阻率。

[0410] 将实施例23和24的电阻率的结果一并示于表11。可知实施例23和24的电阻率均高。

[0411] 【表11】

[0412]

[0413] [太阳能电池的柔性评价]

[0414] [实施例25]

[0415] 在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上，使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，通过旋涂法制作了二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为1500nm。进而，通过旋涂法，在该二氧化钛层上利用将聚偏二氟乙烯(PVDF)以N-甲基吡咯烷酮(NMP)稀释并调整为5质量％的溶液制作薄膜，将其在120℃干燥1分钟。PVDF的层的
厚度为550nm。

[0416] 使用带有PET基板、ITO、二氧化钛、PVDF的电极基板、和用甲醇清洗后的电阻率为3Ωcm的p型硅晶片，对柔性进行了评价。

[0417] [实施例26]

[0418] 在带ITO的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)上，使用包含平均粒径为6nm的二氧化钛颗粒的水分散液(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)，通过旋涂法制作了二氧化钛层。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后的二氧化钛层的厚度为1500nm。进而，通过旋涂法，在该二氧化钛层上利用将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质量％的溶液制膜，将其在120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的层的厚度为600nm。

[0419] 使用带有PET基板、ITO、二氧化钛、氰乙基蔗糖的电极基板、和用甲醇清洗后的电阻率为3Ωcm的p型硅晶片，对柔性进行了评价。

[0420] 将实施例25和26的柔性评价的结果归纳示于表12。在实施例25和26中均确认到：即使弯曲，也可作为太阳能电池驱动。

[0421] 【表12】

[0422]

[0423] [实施例27]

[0424] (1)含有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液的制备

[0425] 在与实施例11同样的条件下得到硅颗粒。所得到的硅颗粒的平均粒径为43μm。

[0426] 在真空干燥后称量上述硅颗粒，加入甘油/乙醇混合溶剂(质量比1/3)以及氰乙基聚乙烯醇的2-甲氧基乙醇溶液并振荡。其结果，制备出在氰乙基聚乙烯醇溶解的甘油/乙
醇/2-甲氧基乙醇混合溶液中分散有硅颗粒的半导体膜形成用涂布液。半导体膜形成用涂
布液的组成为：硅颗粒为20质量％、氰乙基聚乙烯醇为4质量％、甘油为19质量％、乙醇为57质量％。

[0427] (2)制膜

[0428] 将上述半导体膜形成用涂布液滴落涂布(Drop-casting)至10μm厚的SUS304上，在加热板上以120℃对其进行加热，将乙醇除去。在除去乙醇后，进一步在150℃加热3分钟，制作出带半导体膜的基板。半导体膜的组成为：硅颗粒为80质量％、氰乙基聚乙烯醇为16质
量％、甘油和甘油被氧化而成的化合物的合计为4质量％。氰乙基聚乙烯醇的介电常数为
15。

[0429] (3)太阳能电池制作

[0430] 使用具备ITO作为透明电极的PET膜(Aldrich社制造、表面电阻60Ω/□)，在其上制作了由二氧化钛构成的n型半导体层。n型半导体层是使用包含平均粒径为6nm的二氧化
钛颗粒(锐钛矿型、TAYCA社制造、TKS201、固体成分33质量％)的水分散液、通过旋涂法所制作的。需要说明的是，旋涂后，在120℃干燥10分钟后得到的二氧化钛层的厚度为600nm。进而，通过刮板涂布在该二氧化钛层上涂布将氰乙基蔗糖以2-甲氧基乙醇稀释并调整为20质
量％的溶液，将其在120℃干燥1分钟。氰乙基蔗糖的层的厚度为600nm。将其与上述带p型半导体膜的基板贴合，制作出太阳能电池。

[0431] [太阳能电池特性评价6]

[0432] 对上述太阳能电池的柔性进行了评价。在实施例27中确认到：即使弯曲，也可作为太阳能电池驱动(具有柔性)。需要说明的是，照射光并测定了开路电压后，结果确认到0.6V的开路电压。遮光时为0V。

[0433] 工业实用性

[0434] 根据本发明，可以提供一种可适宜地用于半导体元件的半导体膜和通过具备由该半导体膜构成的层从而使发电效率优异的太阳能电池。此外，根据本发明，可以提供一种发电效率优异且低成本的具备结合界面层的太阳能电池。

[0435] 符号的说明

[0436] 1、5…金属制夹具、2…石英板、3…硅橡胶、9…螺钉、10…光、4、100、200、300、400、500、600、700、800、900…太阳能电池；110、210、310、410、510、610、710、810、910…基板；
120、220、320、420、520、620、720、820、920…阳极层；130、240、330、340、430、450、530、730、
850…由半导体膜构成的层；140、650、750、940…n型半导体层；150、250、350、460、540、660、
760、860、950…阴极层；230、630、830、930…p型半导体层；440、640、740、840…包含介电常数为2以上的化合物的结合界面层；531…p型半导体颗粒；532…n型半导体颗粒。

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