JP2002100787A - Solar battery - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery which has superior photoelectric conversion efficiency. SOLUTION: The solar battery 1 is the so-called 'dry solar battery' and is composed of a substrate 2, a 1st electrode 3 which is installed on the top surface of the substrate 2, a filmy semiconductor 4 installed on the top surface of the 1st electrode 3, and a 2nd electrode 5 which is installed on the top surface of the semiconductor 4 and has a Schottky barrier formed on the interface between the 2nd electrode and the semiconductor 4. The solar battery 1 has R52/R90 of, preferably, >=0.8, where R52 is photoelectric transduction efficiency, when the angle of light incidence is 90 deg. and R90 is the photoelectric transduction efficiency when 90 deg.. This semiconductor 4 is principally made of titanate and is preferably porous. This semiconductor 4 is preferably filmy and 0.1 to 300 μm in thickness. Furthermore, the semiconductor 4 is preferably processed by band-gap reduction, so that its band gap becomes small.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池に関する
ものである。[0001] The present invention relates to a solar cell.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から、環境にやさしい電源として、
シリコンを用いた太陽電池が注目を集めている。シリコ
ンを用いた太陽電池の中には、人工衛星等に用いられる
単結晶シリコン型の太陽電池もあるが、実用的なものと
しては、特に多結晶シリコンを用いた太陽電池や、アモ
ルファスシリコンを用いた太陽電池が、産業用や家庭用
として実用化が始まっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an environmentally friendly power source,
Solar cells using silicon are attracting attention. Among the solar cells using silicon, there are single-crystal silicon solar cells used for artificial satellites and the like, but practically, solar cells using polycrystalline silicon and amorphous silicon are particularly used. Solar cells have been put into practical use for industrial and home use.

【０００３】しかしながら、これらのシリコンを用いた
太陽電池は、いずれもＣＶＤ（化学的気相成長）法等の
真空プロセスを用いるため、製造コストが高く、また、
これらのプロセスにおいて、多大な熱量や電気を使うた
め、製造に必要なエネルギーと太陽電池が生み出すエネ
ルギーとのバランスが非常に悪く、必ずしも省エネルギ
ーな電源とは言えなかった。However, these solar cells using silicon all use a vacuum process such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, so that the manufacturing cost is high, and
In these processes, a large amount of heat and electricity are used, so that the balance between the energy required for manufacturing and the energy generated by the solar cell is extremely poor, and it is not necessarily an energy-saving power source.

【０００４】これに対し、いわゆる“湿式太陽電池”，
“第４世代の光電池”などと呼ばれる新型の太陽電池が
提案されている。On the other hand, a so-called "wet solar cell",
A new type of solar cell called a "fourth generation photocell" has been proposed.

【０００５】図１２は、湿式太陽電池１００の構成およ
び原理を示す模式図である。湿式太陽電池１００は、二
酸化チタン（ＴｉＯ₂）よりなる電極１１０と、金属材
料よりなる電極１２０と、これらの電極１１０、１２０
の間に電解質溶液１３０を用いるものである。このよう
な湿式太陽電池１００の反応原理としては、次のような
ものである。FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration and principle of the wet solar cell 100. The wet solar cell 100 includes an electrode 110 made of titanium dioxide (TiO ₂ ), an electrode 120 made of a metal material, and these electrodes 110 and 120.
During this time, an electrolyte solution 130 is used. The reaction principle of such a wet solar cell 100 is as follows.

【０００６】まず、電極１１０に、例えば、太陽光等の
光が照射されると、電極１１０内で電子と正孔が発生す
る。First, when the electrode 110 is irradiated with light such as sunlight, for example, electrons and holes are generated in the electrode 110.

【０００７】次に、電極１１０は、電子を外部回路１４
０を介して、対極の電極１２０に引き渡す。一方、電極
１１０に残った正孔は、ヨウ素イオンを酸化して、Ｉ^-
をＩ₃ ^-に変える。[0007] Next, the electrode 110 transfers electrons to the external circuit 14.
0 to the counter electrode 120. Meanwhile, the electrode
The holes remaining in 110 oxidize iodine ions to form I^-
To I_Three ^-Change to

【０００８】このＩ₃ ^-は、電解質溶液１３０中を拡散
し、電極１２０の表面に達すると、再び電子を受け取
る。このサイクルが両電極１１０、１２０間に形成さ
れ、電池となる。[0008] The I ₃ ^- spreads the middle electrolyte solution 130 reaches the surface of the electrode 120, receive electrons again. This cycle is formed between both electrodes 110 and 120, and a battery is obtained.

【０００９】この湿式太陽電池１００は、材料が安価で
あることと、製造に際して、例えば真空プロセス等の大
掛かりな設備を必要としないことから低コストの太陽電
池として多くの期待を集めている。The wet-type solar cell 100 has attracted much expectations as a low-cost solar cell because the material is inexpensive and large-scale equipment such as a vacuum process is not required for manufacturing.

【００１０】しかしながら、この湿式太陽電池１００に
おいては、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）のバンドギャップ
が大きいため、太陽光等の光のうち、主として紫外線の
みしか発電に寄与せず、光電変換効率が低く、十分な性
能が得られていない。However, in this wet type solar cell 100, since the band gap of titanium dioxide (TiO ₂ ) is large, only ultraviolet rays out of light such as sunlight mainly contribute to power generation, and the photoelectric conversion efficiency is low. Sufficient performance has not been obtained.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光電
変換効率に優れる太陽電池を提供することにある。An object of the present invention is to provide a solar cell having excellent photoelectric conversion efficiency.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１６）の本発明により達成される。This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (16).

【００１３】（１） 主として酸化チタンで構成される
半導体と、前記半導体を介して配置される一対の電極と
を有する太陽電池であって、前記電極の少なくとも一方
は、実質的に透明であり、該透明な電極側から光を入射
させて使用することを特徴とする太陽電池。(1) A solar cell having a semiconductor mainly composed of titanium oxide and a pair of electrodes disposed via the semiconductor, wherein at least one of the electrodes is substantially transparent; A solar cell wherein light is incident from the transparent electrode side for use.

【００１４】（２） 主として酸化チタンで構成される
半導体と、前記半導体を介して配置される一対の電極と
を有する太陽電池であって、前記電極の少なくとも一方
は、間隙を有する形状をなし、該間隙を有する電極側か
ら光を入射させて使用することを特徴とする太陽電池。(2) A solar cell having a semiconductor mainly composed of titanium oxide and a pair of electrodes arranged via the semiconductor, wherein at least one of the electrodes has a shape having a gap, A solar cell wherein light is incident from the electrode side having the gap to be used.

【００１５】（３） 主として酸化チタンで構成される
半導体と、前記半導体を介して配置される一対の電極
と、前記半導体および前記電極を支持する基板とを有す
る太陽電池であって、前記基板、および、少なくとも前
記基板側の電極は、実質的に透明であり、該透明な基板
側から光を入射させて使用することを特徴とする太陽電
池。(3) A solar cell comprising a semiconductor mainly composed of titanium oxide, a pair of electrodes arranged via the semiconductor, and a substrate supporting the semiconductor and the electrodes, Further, a solar cell is characterized in that at least the electrode on the substrate side is substantially transparent, and is used by allowing light to enter from the transparent substrate side.

【００１６】（４） 主として酸化チタンで構成される
半導体と、前記半導体を介して配置される一対の電極
と、前記半導体および前記電極を支持する基板とを有す
る太陽電池であって、前記基板は、実質的に透明であ
り、少なくとも前記基板側の電極は、間隙を有する形状
をなし、該透明な基板側から光を入射させて使用するこ
とを特徴とする太陽電池。(4) A solar cell including a semiconductor mainly composed of titanium oxide, a pair of electrodes arranged via the semiconductor, and a substrate supporting the semiconductor and the electrodes, wherein the substrate is A solar cell, which is substantially transparent, wherein at least the electrode on the substrate side has a shape having a gap, and is used by allowing light to enter from the transparent substrate side.

【００１７】（５） 整流特性を有する上記（１）ない
し（４）のいずれかに記載の太陽電池。(5) The solar cell according to any one of the above (1) to (4) having a rectifying characteristic.

【００１８】（６） 前記整流特性は、前記半導体と前
記電極の少なくとも一方との界面に形成されたショット
キー障壁により得られている上記（５）に記載の太陽電
池。(6) The solar cell according to (5), wherein the rectification characteristic is obtained by a Schottky barrier formed at an interface between the semiconductor and at least one of the electrodes.

【００１９】（７） 前記半導体への光の入射角が９０
°での光電変換効率をＲ₉₀とし、光の入射角が５２°で
の光電変換効率をＲ₅₂としたとき、Ｒ₅₂／Ｒ₉₀が０．８
以上である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の
太陽電池。(7) The incident angle of light on the semiconductor is 90
When the photoelectric conversion efficiency at ₉₀ ° is R ₉₀ and the photoelectric conversion efficiency at a light incident angle of 52 ° is R ₅₂ , R ₅₂ / R ₉₀ is 0.8.
The solar cell according to any one of the above (1) to (6).

【００２０】（８） 前記酸化チタンは、主として二酸
化チタンで構成される上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載の太陽電池。(8) The solar cell according to any one of (1) to (7), wherein the titanium oxide is mainly composed of titanium dioxide.

【００２１】（９） 前記二酸化チタンは、結晶構造が
ルチル型の二酸化チタンを含む上記（８）に記載の太陽
電池。(9) The solar cell according to (8), wherein the titanium dioxide contains rutile-type titanium dioxide.

【００２２】（１０） 前記半導体は、平均粒径が１０
ｎｍ〜１０μｍの酸化チタン粉末を用いて製造されたも
のである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の太
陽電池。(10) The semiconductor has an average particle diameter of 10
The solar cell according to any one of the above (1) to (9), which is manufactured using a titanium oxide powder having a thickness of 10 nm to 10 μm.

【００２３】（１１） 前記半導体は、膜状をなしてい
る上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の太陽電
池。(11) The solar cell according to any one of (1) to (10), wherein the semiconductor has a film shape.

【００２４】（１２） 前記半導体は、厚さが０．１〜
３００μｍである上記（１１）に記載の太陽電池。(12) The semiconductor has a thickness of 0.1 to
The solar cell according to the above (11), which is 300 μm.

【００２５】（１３） 前記半導体は、多孔質である上
記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の太陽電池。(13) The solar cell according to any one of the above (1) to (12), wherein the semiconductor is porous.

【００２６】（１４） 前記半導体は、空孔率が１〜５
０％である上記（１３）に記載の太陽電池。(14) The semiconductor has a porosity of 1 to 5
The solar cell according to the above (13), which is 0%.

【００２７】（１５） 前記半導体は、表面粗さＲａが
５ｎｍ〜１０μｍである上記（１３）または（１４）に
記載の太陽電池。(15) The solar cell according to (13) or (14), wherein the semiconductor has a surface roughness Ra of 5 nm to 10 μm.

【００２８】（１６） 前記半導体は、バンドギャップ
を小さくするバンドギャップ低減処理が施されている上
記（１）ないし（１５）のいずれかに記載の太陽電池。(16) The solar cell according to any one of the above (1) to (15), wherein the semiconductor has been subjected to a band gap reduction process for reducing a band gap.

【００２９】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の太陽電池を添付図
面に示す好適な実施形態について詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the solar cell of the present invention shown in the attached drawings will be described below in detail.

【００３０】図１は、本発明の太陽電池（光電池）の第
１実施形態を示す斜視図である。図２は、本発明の太陽
電池の第１実施形態を示す断面図である。図３は、半導
体と第２の電極の界面付近の断面を示す拡大図、図４
は、半導体の受光面付近の断面図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a solar cell (photocell) according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the solar cell of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view showing a cross section near the interface between the semiconductor and the second electrode.
FIG. 3 is a cross-sectional view near a light receiving surface of a semiconductor.

【００３１】図１および図２に示す太陽電池１は、電解
質溶液を必要としない、いわゆる乾式太陽電池と呼ばれ
るものであり、基板２と、基板２の上面に設置された第
１の電極３と、第１の電極３の上面に設置された半導体
４と、半導体４の上面に設置された第２の電極５とで構
成されている。すなわち、本実施形態の太陽電池１で
は、半導体４が第１の電極３と第２の電極５とで挟持さ
れている。以下、各構成要素について説明する。The solar cell 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a so-called dry solar cell that does not require an electrolyte solution, and includes a substrate 2 and a first electrode 3 provided on the upper surface of the substrate 2. , A semiconductor 4 provided on the upper surface of the first electrode 3, and a second electrode 5 provided on the upper surface of the semiconductor 4. That is, in the solar cell 1 of the present embodiment, the semiconductor 4 is sandwiched between the first electrode 3 and the second electrode 5. Hereinafter, each component will be described.

【００３２】基板２は、第１の電極３、半導体４および
第２の電極５を支持するためのものであり、平板状の部
材で構成されている。The substrate 2 is for supporting the first electrode 3, the semiconductor 4, and the second electrode 5, and is composed of a plate-like member.

【００３３】本実施形態の太陽電池１では、図１等に示
すように、基板２および後述する第１の電極３側から、
例えば、太陽光等の光（以下、単に「光」と言う。）を
入射させて（照射して）使用するものである。このた
め、基板２および第１の電極３は、好ましくは実質的に
透明（無色透明、着色透明または半透明）とされる。こ
れにより、光を半導体４の受光面に効率よく到達させる
ことができる。In the solar cell 1 of this embodiment, as shown in FIG. 1 and the like, the substrate 2 and a first electrode 3 described later
For example, light such as sunlight (hereinafter, simply referred to as “light”) is used by being incident (irradiated). For this reason, the substrate 2 and the first electrode 3 are preferably substantially transparent (colorless transparent, colored transparent or translucent). Thereby, light can efficiently reach the light receiving surface of the semiconductor 4.

【００３４】この基板２は、例えば、各種ガラス材料、
各種セラミックス材料、各種プラスチック材料、ポリカ
ーボネート（ＰＣ）のような樹脂材料、または、アルミ
ニウムのような金属材料等で構成されている。The substrate 2 is made of, for example, various glass materials,
It is made of various ceramic materials, various plastic materials, resin materials such as polycarbonate (PC), or metal materials such as aluminum.

【００３５】基板２の厚さとしては、特に限定されない
が、例えば、０．１〜１．５ｍｍ程度であるのが好まし
く、０．８〜１．２ｍｍ程度であるのがより好ましい。
なお、基板２は、必要に応じて、省略することもでき
る。The thickness of the substrate 2 is not particularly limited, but is, for example, preferably about 0.1 to 1.5 mm, and more preferably about 0.8 to 1.2 mm.
Note that the substrate 2 can be omitted as necessary.

【００３６】基板２の上面には、層状（平板状）の第１
の電極３が設置されている。この第１の電極３は、半導
体４内で発生した電子または正孔を捕捉し、外部回路６
へ伝達する機能を有するものである。On the upper surface of the substrate 2, a first layer-shaped (plate-shaped)
Electrodes 3 are provided. The first electrode 3 captures electrons or holes generated in the semiconductor 4 and forms an external circuit 6.
It has the function of transmitting to

【００３７】第１の電極３の厚さとしては、特に限定さ
れないが、例えば、０．００１〜０．５ｍｍ程度である
のが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍ程度であるのがよ
り好ましい。The thickness of the first electrode 3 is not particularly limited, but is, for example, preferably about 0.001 to 0.5 mm, and more preferably about 0.05 to 0.3 mm.

【００３８】第１の電極３および後述する第２の電極５
の構成材料としては、それぞれ、例えば、インジウムテ
ィンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素ドープした酸化錫
（ＦＴＯ）、酸化インジウム（ＩＯ）、酸化錫（ＳｎＯ
₂）のような金属酸化物、アルミニウム、ニッケル、ク
ロム、白金、銀、金、銅、モリブデン、チタン、タンタ
ルのような金属またはこれらの合金等を用いることがで
きる。The first electrode 3 and a second electrode 5 described later
Are, for example, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), indium oxide (IO), and tin oxide (SnO), respectively.
Metal oxides such as ₂ ), metals such as aluminum, nickel, chromium, platinum, silver, gold, copper, molybdenum, titanium, and tantalum, or alloys thereof, and the like can be used.

【００３９】第１の電極３の上面には、主として酸化チ
タンで構成される膜状（層状）の半導体４が設置されて
いる。On the upper surface of the first electrode 3, a film-shaped (layered) semiconductor 4 mainly composed of titanium oxide is provided.

【００４０】半導体４は、光が照射されると、半導体４
内で電子が励起され、電子と正孔とを発生する。When the semiconductor 4 is irradiated with light, the semiconductor 4
Electrons are excited in the inside to generate electrons and holes.

【００４１】この半導体４は、図３および図４に示すよ
うに、複数の孔４１を有する多孔質であるのが好まし
い。なお、半導体４の詳細については、後述する。The semiconductor 4 is preferably porous having a plurality of holes 41, as shown in FIGS. The details of the semiconductor 4 will be described later.

【００４２】半導体４の上面には、層状（平板状）の第
２の電極５が形成されている。この第２の電極５は、半
導体４内で発生した電子または正孔を捕捉し、外部回路
６へ伝達する機能を有するものである。On the upper surface of the semiconductor 4, a layered (flat) second electrode 5 is formed. The second electrode 5 has a function of capturing electrons or holes generated in the semiconductor 4 and transmitting the captured electrons or holes to the external circuit 6.

【００４３】第２の電極５の厚さとしては、特に限定さ
れないが、例えば、０．００１〜０．５ｍｍ程度である
のが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍ程度であるのがよ
り好ましい。The thickness of the second electrode 5 is not particularly limited, but is, for example, preferably about 0.001 to 0.5 mm, and more preferably about 0.05 to 0.3 mm.

【００４４】ところで、金属と半導体を接触させると、
これらの界面には、金属の仕事関数と半導体の仕事関数
との差に相当する高さのショットキー障壁が形成され、
整流作用が生じる。By the way, when a metal and a semiconductor are brought into contact,
A Schottky barrier having a height corresponding to the difference between the work function of the metal and the work function of the semiconductor is formed at these interfaces,
Rectifying action occurs.

【００４５】本実施形態では、第２の電極５と半導体４
が接触して配置され、第２の電極５の仕事関数が、半導
体４の仕事関数より大きく設定されている。このため、
第２の電極５と半導体４との界面に、ショットキー障壁
が形成され、整流作用が生じている。すなわち、このよ
うな太陽電池１は、整流特性を有している。In this embodiment, the second electrode 5 and the semiconductor 4
Are arranged in contact with each other, and the work function of the second electrode 5 is set to be larger than the work function of the semiconductor 4. For this reason,
A Schottky barrier is formed at the interface between the second electrode 5 and the semiconductor 4, and a rectifying action occurs. That is, such a solar cell 1 has rectification characteristics.

【００４６】この様子を等価回路で表すと、図５に示す
ようなダイオード７を有する電流の循環回路が形成され
ている。If this situation is represented by an equivalent circuit, a current circulating circuit having a diode 7 as shown in FIG. 5 is formed.

【００４７】このとき、半導体４に、例えば、その価電
子帯と伝導帯の間隔（バンドギャップ）よりも大きいエ
ネルギーを持つ光を入射させると、半導体４内で電子が
励起され、電子と正孔とが発生する。また、ショットキ
ー障壁には、界面電位により電場が存在している。この
ため、これらの電子と正孔とは、界面の電場により引き
分けられ、電位差（光起電力）が生じる。At this time, for example, when light having energy larger than the gap (band gap) between the valence band and the conduction band is incident on the semiconductor 4, the electrons are excited in the semiconductor 4, and the electrons and the holes are excited. Occurs. Further, an electric field exists in the Schottky barrier due to the interface potential. For this reason, these electrons and holes are drawn by the electric field at the interface, and a potential difference (photoelectromotive force) is generated.

【００４８】そして、第１の電極３と第２の電極５と
を、外部回路６で接続すれば、光励起電流が得られ、太
陽電池となる。Then, if the first electrode 3 and the second electrode 5 are connected by an external circuit 6, a photo-excitation current is obtained and a solar cell is obtained.

【００４９】なお、半導体４に光が照射されると、半導
体４の内部では、電子および正孔が同時に発生するが、
以下の説明では、便宜上、「電子が発生する」と記載す
る。When the semiconductor 4 is irradiated with light, electrons and holes are simultaneously generated inside the semiconductor 4.
In the following description, “electrons are generated” for convenience.

【００５０】また、第２の電極５は、図３に示すよう
に、半導体４が多孔質である場合には、その孔４１内に
入り込んで形成されているのが好ましい。これにより、
ショットキー障壁の表面積（形成領域）が増大する。こ
のため、第２の電極５と半導体４の界面における電子の
受け渡しが、より円滑かつ確実に行なわれる。As shown in FIG. 3, when the semiconductor 4 is porous, it is preferable that the second electrode 5 is formed to penetrate the hole 41. This allows
The surface area (formation area) of the Schottky barrier increases. Therefore, the transfer of electrons at the interface between the second electrode 5 and the semiconductor 4 is performed more smoothly and reliably.

【００５１】なお、ショットキー障壁は、第２の電極５
と半導体４の界面ではなく、第１の電極３と半導体４の
界面に形成されるようにしてもよく、第１の電極３と半
導体４の界面および第２の電極５と半導体４の界面の双
方に形成されるようにしてもよい。Note that the Schottky barrier is the second electrode 5
May be formed not at the interface between the first electrode 3 and the semiconductor 4 but at the interface between the first electrode 3 and the semiconductor 4 and at the interface between the second electrode 5 and the semiconductor 4. They may be formed on both sides.

【００５２】さて、本発明の太陽電池１において用いら
れる半導体４は、主として酸化チタンで構成される。す
なわち、この半導体４は、主として酸化チタンで構成さ
れる半導体材料を成形することにより得られる。The semiconductor 4 used in the solar cell 1 of the present invention is mainly composed of titanium oxide. That is, the semiconductor 4 is obtained by molding a semiconductor material mainly composed of titanium oxide.

【００５３】酸化チタンとしては、例えば、二酸化チタ
ン、一酸化チタン、三酸化二チタン等のうちの、１種ま
たは２種以上を組み合わせて用いることができるが、こ
の中でも、酸化チタンとしては、主として二酸化チタン
で構成されるものが好ましい。二酸化チタンは、光に対
する感受性が高く、より容易かつ確実に電子が励起され
る。このため、酸化チタンとして、主として二酸化チタ
ンを用いた半導体４は、より確実に電子を発生すること
ができる。As titanium oxide, for example, one or a combination of two or more of titanium dioxide, titanium monoxide, dititanium trioxide and the like can be used. Among them, titanium oxide is mainly used. Those composed of titanium dioxide are preferred. Titanium dioxide is highly sensitive to light and electrons are more easily and reliably excited. Therefore, the semiconductor 4 mainly using titanium dioxide as titanium oxide can generate electrons more reliably.

【００５４】さらに、二酸化チタンとしては、結晶構造
がアナターゼ型の二酸化チタンのみからなるものであっ
てもよいが、ルチル型の二酸化チタンを含むものである
のが好ましい。すなわち、二酸化チタンとしては、ルチ
ル型の二酸化チタンを主とするもの、ルチル型の二酸化
チタンとアナターゼ型の二酸化チタンとの混合物を主と
するものであるのが好ましい。The titanium dioxide may have a crystal structure of only anatase-type titanium dioxide, but preferably contains rutile-type titanium dioxide. That is, it is preferable that the titanium dioxide is mainly a rutile type titanium dioxide or a mixture mainly of a rutile type titanium dioxide and an anatase type titanium dioxide.

【００５５】ルチル型の二酸化チタンは、アナターゼ型
の二酸化チタンと比較して、そのバンドギャップが小さ
く（低く）、紫外領域に近い部分の可視光領域の波長の
光を利用することが可能であることから、ルチル型の二
酸化チタンを主とする半導体４では、光の利用効率に優
れるという利点を有する。Rutile-type titanium dioxide has a smaller (lower) band gap than anatase-type titanium dioxide, and it is possible to use light having a wavelength in the visible light region near the ultraviolet region. Therefore, the semiconductor 4 mainly composed of rutile-type titanium dioxide has an advantage that light utilization efficiency is excellent.

【００５６】また、ルチル型の二酸化チタンは、アナタ
ーゼ型の二酸化チタンと比較して、その結晶構造が安定
していることから、ルチル型の二酸化チタンを主とする
半導体４では、過酷な環境下に曝された場合でも、経年
変化（劣化）が少なく、安定した性能が長期間継続して
得られるという利点を有する。Further, since the crystal structure of rutile-type titanium dioxide is more stable than that of anatase-type titanium dioxide, the semiconductor 4 mainly composed of rutile-type titanium dioxide has a severe environment. In this case, there is an advantage that even when exposed to water, there is little aging (deterioration) and stable performance can be continuously obtained for a long period of time.

【００５７】さらに、ルチル型の二酸化チタンにアナタ
ーゼ型の二酸化チタンを混合すると、すなわち、ルチル
型の二酸化チタンとアナターゼ型の二酸化チタンとの混
合物を主とする半導体４では、ルチル型の二酸化チタン
が有する前記の利点に加えて、アナターゼ型の二酸化チ
タンが有する利点、すなわち、その結晶構造が比較的不
安定であることに起因する電子を発生し易いという利点
をも併せ持つことができるようになる。Further, when anatase-type titanium dioxide is mixed with rutile-type titanium dioxide, that is, in the semiconductor 4 mainly containing a mixture of rutile-type titanium dioxide and anatase-type titanium dioxide, rutile-type titanium dioxide contains In addition to the above-mentioned advantages, the anatase-type titanium dioxide also has an advantage, that is, an advantage that electrons are easily generated due to its relatively unstable crystal structure.

【００５８】この場合、ルチル型の二酸化チタンとアナ
ターゼ型の二酸化チタンとは、特に限定されないが、例
えば、重量比で９５：５〜５：９５程度であるのが好ま
しく、８０：２０〜２０：８０程度であるのがより好ま
しい。In this case, the rutile type titanium dioxide and the anatase type titanium dioxide are not particularly limited. For example, the weight ratio is preferably about 95: 5 to 5:95, and 80:20 to 20:20. More preferably, it is about 80.

【００５９】このような半導体４のバンドギャップとし
ては、特に限定されないが、例えば、３．１ｅＶ以下程
度であるのが好ましく、１．９〜２．７ｅＶ程度である
のがより好ましい。バンドギャップが前記の範囲内の半
導体４では、可視光領域（通常、４００〜７５０ｎｍ程
度）の広い範囲の波長の光を利用することができる。よ
って、このような半導体４では、光の利用効率が向上
し、より確実に電子を発生することができる。The band gap of the semiconductor 4 is not particularly limited, but is, for example, preferably about 3.1 eV or less, and more preferably about 1.9 to 2.7 eV. In the semiconductor 4 having a band gap in the above-described range, light having a wide range of wavelengths in a visible light region (generally, about 400 to 750 nm) can be used. Therefore, in such a semiconductor 4, the light use efficiency is improved, and electrons can be generated more reliably.

【００６０】ところで、通常、アナターゼ型の二酸化チ
タンそのもののバンドギャップは、３．２ｅＶ程度、ル
チル型の二酸化チタンそのもののバンドギャップは、
３．０ｅＶ程度である。したがって、半導体４のバンド
ギャップを前記の範囲内とするためには、何らかの方法
で各固有のバンドギャップを小さく（狭く）する必要が
ある。すなわち、半導体４には、バンドギャップを小さ
くするバンドギャップ低減処理が施されているのが好ま
しい。Generally, the band gap of anatase type titanium dioxide itself is about 3.2 eV, and the band gap of rutile type titanium dioxide itself is:
It is about 3.0 eV. Therefore, in order for the band gap of the semiconductor 4 to be within the above range, it is necessary to reduce (narrow) each unique band gap by some method. That is, it is preferable that the semiconductor 4 be subjected to band gap reduction processing for reducing the band gap.

【００６１】このバンドギャップ低減処理の方法として
は、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン結晶構
造中に酸素欠陥を形成する方法（以下、この方法を「酸
素欠陥形成法」と言う。）、二酸化チタン結晶構造中の
チタン原子の一部をチタン原子と異なる金属原子で置換
する方法（以下、この方法を「原子置換法」と言う。）
等が挙げられる。以下、これらの方法について詳述す
る。The method of the band gap reduction treatment is not particularly limited. For example, a method of forming an oxygen defect in a titanium dioxide crystal structure (hereinafter, this method is referred to as an “oxygen defect forming method”), A method in which part of titanium atoms in a titanium crystal structure is replaced with a metal atom different from titanium atoms (hereinafter, this method is referred to as an "atom replacement method")
And the like. Hereinafter, these methods will be described in detail.

【００６２】 酸素欠陥形成法 酸素欠陥形成法としては、特に限定されないが、例え
ば、酸化チタン粉末あるいは半導体材料を膜状に形成し
たもの（以下、「半導体材料の膜状体（塗膜）」と言
う。）を、水素雰囲気中で熱処理する方法、真空（例え
ば１０^-5〜１０^-6Ｔｏｒｒ）下で熱処理する方法、低温
プラズマ処理する方法等が挙げられる。この中でも、酸
素欠陥形成法としては、酸化チタン粉末あるいは半導体
材料の膜状体を、水素雰囲気中で熱処理する方法が好ま
しい。Oxygen Deficiency Forming Method The oxygen deficiency forming method is not particularly limited. For example, a method in which a titanium oxide powder or a semiconductor material is formed in a film shape (hereinafter referred to as a “film material (coating film) of a semiconductor material”) ) In a hydrogen atmosphere, a heat treatment under vacuum (for example, 10 ^-5 to 10 ^-6 Torr), a low-temperature plasma treatment, and the like. Among them, as the oxygen defect forming method, a method in which a titanium oxide powder or a film of a semiconductor material is heat-treated in a hydrogen atmosphere is preferable.

【００６３】これにより、二酸化チタン結晶構造中から
酸素が離脱する。このとき、１個の酸素原子が離脱する
ごとに２個の電子が結晶構造中に残存する。すなわち、
かかる二酸化チタンを主として構成される半導体４は、
いわゆるｎ型半導体となる。Thus, oxygen is released from the titanium dioxide crystal structure. At this time, every time one oxygen atom leaves, two electrons remain in the crystal structure. That is,
The semiconductor 4 mainly composed of such titanium dioxide is:
This is a so-called n-type semiconductor.

【００６４】 原子置換法 原子置換法としては、例えば、半導体材料中に、例えば
前記の金属原子あるいはその酸化物からなる無機増感剤
を添加し、かかる無機増感剤が添加された半導体材料の
膜状体を焼成（焼結）する方法、半導体材料の膜状体に
対して前記の金属原子をイオン化したものを注入する
（打ち込む）方法等が挙げられる。この中でも、原子置
換法としては、無機増感剤が添加された半導体材料の膜
状体を焼成する方法がより好ましい。Atomic Replacement Method As an atomic replacement method, for example, an inorganic sensitizer composed of, for example, the above-described metal atom or an oxide thereof is added to a semiconductor material, and the semiconductor material to which the inorganic sensitizer is added is added. Examples include a method of firing (sintering) the film-like body, and a method of implanting (implanting) the ionized metal atom into the film-like body of the semiconductor material. Among these, a method of firing a film of a semiconductor material to which an inorganic sensitizer is added is more preferable as the atom replacement method.

【００６５】これにより、無機増感剤を構成する金属原
子の一部は、二酸化チタン結晶構造の格子の位置に、チ
タン原子の一部と置換する形で存在するようになる。As a result, some of the metal atoms constituting the inorganic sensitizer are present at the positions of the lattices of the titanium dioxide crystal structure in such a manner as to replace some of the titanium atoms.

【００６６】なお、このような原子置換法は、半導体材
料の膜状体に代わり、酸化チタン粉末に対して施すよう
にしてもよい。It is to be noted that such an atomic substitution method may be applied to titanium oxide powder instead of a film-like body of a semiconductor material.

【００６７】また、前述したように、半導体４は、多孔
質であるのが好ましいが、この多孔質の度合を表す指標
としては、例えば、半導体４の空孔率（気孔率）、半導
体４の受光面の表面粗さＲａ等がある。以下、これらの
空孔率および受光面の表面粗さＲａについて説明する。As described above, the semiconductor 4 is preferably porous. As an index indicating the degree of the porosity, for example, the porosity (porosity) of the semiconductor 4, the porosity of the semiconductor 4, There is a surface roughness Ra or the like of the light receiving surface. Hereinafter, the porosity and the surface roughness Ra of the light receiving surface will be described.

【００６８】半導体４の空孔率としては、特に限定され
ないが、例えば、１〜５０％程度であるのが好ましく、
３〜３０％程度であるのがより好ましく、３〜２０％程
度であるのがさらに好ましい。図４は、半導体４の受光
面付近に、光が入射している状態を模式的に示してい
る。なお、図４では、基板２および第１の電極３は、省
略されている。図４に示すように、半導体４の空孔率を
前記の範囲内とすると、光（図４中の矢印）は、半導体
４の表面から、さらに内部まで侵入し、孔４１内で多重
反射される。このため、光は、より広い範囲で、半導体
４に接触することになる。これにより、半導体４は、よ
り確実に電子を発生することができる。The porosity of the semiconductor 4 is not particularly limited, but is preferably, for example, about 1 to 50%.
It is more preferably about 3 to 30%, and further preferably about 3 to 20%. FIG. 4 schematically shows a state in which light is incident near the light receiving surface of the semiconductor 4. In FIG. 4, the substrate 2 and the first electrode 3 are omitted. As shown in FIG. 4, when the porosity of the semiconductor 4 is within the above range, light (arrows in FIG. 4) penetrates from the surface of the semiconductor 4 to the inside, and is multiply reflected in the hole 41. You. Therefore, the light comes into contact with the semiconductor 4 in a wider range. Thereby, the semiconductor 4 can generate electrons more reliably.

【００６９】また、この場合、半導体４の表面積は、緻
密質の半導体の表面積と比較して、大幅に増大（例え
ば、５０〜１００００倍）する。このため、半導体４の
光との接触面積が増大する。これにより、このような半
導体４を用いた太陽電池１では、緻密質の半導体を用い
た太陽電池と比較して、大電流（例えば、５０〜１００
００倍）が生じることになる。In this case, the surface area of the semiconductor 4 is significantly increased (for example, 50 to 10,000 times) as compared with the surface area of the dense semiconductor. Therefore, the contact area of the semiconductor 4 with light increases. Thereby, the solar cell 1 using such a semiconductor 4 has a larger current (for example, 50 to 100) than the solar cell using a dense semiconductor.
00 times).

【００７０】また、半導体４の受光面の表面粗さＲａと
しては、特に限定されないが、例えば、５ｎｍ〜１０μ
ｍ程度であるのが好ましく、２０ｎｍ〜１μｍ程度であ
るのがより好ましい。半導体４の受光面の表面粗さＲａ
を前記の範囲内とすることにより、半導体４の受光面
は、光との接触面積を十分に確保することができる。こ
のため、このような半導体４は、より確実に電子を発生
することができる。The surface roughness Ra of the light receiving surface of the semiconductor 4 is not particularly limited.
m, more preferably about 20 nm to 1 μm. Surface roughness Ra of the light receiving surface of semiconductor 4
Is within the above range, the light receiving surface of the semiconductor 4 can secure a sufficient contact area with light. For this reason, such a semiconductor 4 can generate electrons more reliably.

【００７１】なお、この半導体４は、空孔率あるいは受
光面の表面粗さＲａのいずれか一方が前記条件を満足す
るのが好ましく、空孔率および受光面の表面粗さＲａの
双方が前記条件を満足するのがより好ましい。It is preferable that one of the porosity and the surface roughness Ra of the light-receiving surface of the semiconductor 4 satisfies the above-mentioned condition, and both the porosity and the surface roughness Ra of the light-receiving surface satisfy the above conditions. More preferably, the condition is satisfied.

【００７２】また、半導体４の厚さ（膜厚）は、特に限
定されないが、例えば、０．１〜３００μｍ程度である
のが好ましく、０．５〜１００μｍ程度であるのがより
好ましく、１〜２５μｍ程度であるのがさらに好まし
い。半導体４の厚さが前記の下限値未満の場合、その空
孔率等によっては、半導体４に入射した光の透過が著し
く、光の利用効率が低下することがある。一方、半導体
４の厚さを前記の上限値を越えて厚くしても、それ以
上、光の利用効率の増大が見込めない。The thickness (film thickness) of the semiconductor 4 is not particularly limited, but is, for example, preferably about 0.1 to 300 μm, more preferably about 0.5 to 100 μm, More preferably, it is about 25 μm. When the thickness of the semiconductor 4 is less than the above lower limit, depending on the porosity thereof, transmission of light incident on the semiconductor 4 is remarkable, and light utilization efficiency may be reduced. On the other hand, even if the thickness of the semiconductor 4 is increased beyond the above-mentioned upper limit value, further increase in light use efficiency cannot be expected.

【００７３】このような半導体４を用いた太陽電池１で
は、半導体４への光の入射角が９０°での光電変換効率
をＲ₉₀とし、光の入射角が５２°での光電変換効率をＲ
₅₂としたとき、Ｒ₅₂／Ｒ₉₀が０．８以上程度となるよう
な特性を有しているのが好ましく、０．８５以上程度で
あるのがより好ましい。このような条件を満たすという
ことは、半導体４が光に対する指向性が低い、すなわ
ち、等方性を有するということである。したがって、こ
のような太陽電池１は、太陽の日照時間のほぼ全域に渡
って、より効率良く発電することができる。このような
太陽電池１は、例えば、次のようにして製造することが
できる。In the solar cell 1 using such a semiconductor 4, the photoelectric conversion efficiency when the light incident angle on the semiconductor 4 is 90 ° is R _90, and the photoelectric conversion efficiency when the light incident angle on the semiconductor 4 is 52 ° is R _90. R
_When it is set to ₅₂ , it is preferable to have a characteristic such that R ₅₂ / R ₉₀ is about 0.8 or more, and more preferably about 0.85 or more. Satisfying such a condition means that the semiconductor 4 has low directivity to light, ie, has isotropic properties. Therefore, such a solar cell 1 can generate power more efficiently over almost the entire sunshine duration. Such a solar cell 1 can be manufactured, for example, as follows.

【００７４】まず、例えば石英ガラス等で構成された基
板２を用意する。この基板２には、厚さが均一で、たわ
みのないものが好適に用いられる。First, a substrate 2 made of, for example, quartz glass or the like is prepared. As the substrate 2, a substrate having a uniform thickness and no bending is preferably used.

【００７５】＜１＞ まず、第１の電極３を基板２の上
面に形成する。 第１の電極３は、例えばＩＴＯ等で構成される第１の電
極３の材料を、例えば、蒸着法、スパッタリング法、印
刷法等を用いることにより、形成することができる。<1> First, the first electrode 3 is formed on the upper surface of the substrate 2. The first electrode 3 can be formed by using, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, a printing method, or the like, for example, a material of the first electrode 3 made of ITO or the like.

【００７６】＜２＞ 次に、半導体４を第１の電極３の
上面に形成する。 半導体４は、半導体材料を、例えば、ディッピング、ド
クターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗
装、ロールコーター等の各種塗布法、溶射法等の方法に
より膜状（厚膜および薄膜）に形成することができる。
この中でも、半導体４の形成方法としては、各種塗布法
によるものが好ましい。<2> Next, the semiconductor 4 is formed on the upper surface of the first electrode 3. The semiconductor 4 is formed by forming a semiconductor material into a film (thick film and thin film) by various coating methods such as dipping, doctor blade, spin coating, brush coating, spray coating, roll coater, etc., and thermal spraying. Can be.
Among these, the method of forming the semiconductor 4 is preferably a method using various coating methods.

【００７７】このような塗布法によれば、その操作は、
極めて簡単であり、かつ、大掛かりな装置も必要としな
いので、半導体４および太陽電池１の製造コストの削
減、製造時間の短縮に有利である。また、塗布法によれ
ば、例えばマスキング等を用いることにより、所望のパ
ターン形状の半導体４を容易に得ることができる。According to such a coating method, the operation is as follows:
Since it is extremely simple and does not require a large-scale device, it is advantageous for reducing the manufacturing cost and the manufacturing time of the semiconductor 4 and the solar cell 1. According to the coating method, the semiconductor 4 having a desired pattern shape can be easily obtained by using, for example, masking.

【００７８】以下に、半導体４の塗布法による成形方法
について説明する。なお、以下の説明では、バンドギャ
ップ低減処理の方法（酸素欠陥形成法および原子置換
法）の相違により区別して説明するが、同様の事項につ
いては、後に説明するものでは省略する。さらに、酸素
欠陥形成法については、酸化チタン粉末に対して施す場
合と、半導体材料の膜状体に対して施す場合とに分けて
説明する。Hereinafter, a method of forming the semiconductor 4 by a coating method will be described. In the following description, the band gap reduction method (oxygen defect forming method and atom replacement method) will be distinguished and described, but the same items will not be described later. Further, the oxygen defect forming method will be described separately for a case where the method is applied to a titanium oxide powder and a case where the method is applied to a film-like body of a semiconductor material.

【００７９】＜２Ａ＞：酸素欠陥形成法を用いる場合
（酸化チタン粉末に対して施す場合） ［酸化チタン粉末の調整］ （Ａ０） ルチル型の二酸化チタン粉末とアナターゼ型
の二酸化チタン粉末とを所定の配合比（ルチル型の二酸
化チタン粉末のみの場合も含む）にて、配合し混合して
おく。なお、後述する酸素欠陥形成法による熱処理で、
二酸化チタンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ
転移（変化）することを想定している場合には、アナタ
ーゼ型の二酸化チタン粉末のみを用いてもよい。<2A>: When using oxygen deficiency forming method (when applying to titanium oxide powder) [Preparation of titanium oxide powder] (A0) Rutile type titanium dioxide powder and anatase type titanium dioxide powder are mixed (Including the case of only rutile-type titanium dioxide powder). In addition, by the heat treatment by the oxygen defect formation method described later,
When it is assumed that the crystal structure of titanium dioxide changes (changes) from anatase type to rutile type, only anatase type titanium dioxide powder may be used.

【００８０】これらのルチル型の二酸化チタン粉末の平
均粒径と、アナターゼ型の二酸化チタン粉末の平均粒径
とは、それぞれ異なっていてもよいし、同じであっても
よいが、異なっている方が好ましい。The average particle size of the rutile type titanium dioxide powder and the average particle size of the anatase type titanium dioxide powder may be different from each other or may be the same. Is preferred.

【００８１】また、酸化チタン粉末全体としての平均粒
径は、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ〜１０μ
ｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であ
るのがより好ましい。酸化チタン粉末の平均粒径を前記
の範囲内とすることにより、酸化チタン粉末の後述する
塗布液（半導体材料）中での均一性が向上する。また、
このように酸化チタン粉末の平均粒径を小さくすること
により、得られる半導体４の受光面は、光との接触面積
をより大きくすることができる。The average particle size of the titanium oxide powder as a whole is not particularly limited.
m, more preferably about 10 to 100 nm. By setting the average particle size of the titanium oxide powder within the above range, the uniformity of the titanium oxide powder in a coating liquid (semiconductor material) described later is improved. Also,
By thus reducing the average particle size of the titanium oxide powder, the light receiving surface of the semiconductor 4 obtained can have a larger contact area with light.

【００８２】（Ａ１） 次に、前記配合された酸化チタ
ン粉末に、酸素欠陥形成法による熱処理を施す。このと
きの熱処理条件としては、水素雰囲気中で、好ましくは
温度８００〜１２００℃程度で、０．２〜３時間程度、
より好ましくは温度９００〜１２００℃程度で、０．５
〜１時間程度とされる。(A1) Next, the blended titanium oxide powder is subjected to a heat treatment by an oxygen defect forming method. As the heat treatment conditions at this time, in a hydrogen atmosphere, preferably at a temperature of about 800 to 1200 ° C. for about 0.2 to 3 hours,
More preferably, at a temperature of about 900 to 1200 ° C, 0.5
１1 hour.

【００８３】このとき、酸化チタン粉末がアナターゼ型
の二酸化チタン粉末を含有している場合、前記の熱処理
温度、熱処理時間によっては、アナターゼ型の二酸化チ
タンは、その結晶構造の一部または全部がルチル型へ転
移することがある。At this time, when the titanium oxide powder contains anatase-type titanium dioxide powder, the crystal structure of anatase-type titanium dioxide is partially or entirely rutile depending on the heat treatment temperature and heat treatment time. May transfer to the mold.

【００８４】なお、酸素欠陥形成法は、前記工程（Ａ
０）前に、ルチル型の二酸化チタン粉末および／または
アナターゼ型の二酸化チタン粉末に対して施し、かかる
二酸化チタン粉末を配合して、酸化チタン粉末を調整す
るようにしてもよい。この場合、本工程（Ａ１）は、省
略することができる。The oxygen deficiency forming method includes the step (A)
0) Before, it may be applied to rutile-type titanium dioxide powder and / or anatase-type titanium dioxide powder, and the titanium dioxide powder may be blended to adjust the titanium oxide powder. In this case, this step (A1) can be omitted.

【００８５】［塗布液（半導体材料）の調整］ （Ａ２） まず、前記工程で調整した酸化チタン粉末を
適当量の水（例えば、蒸留水、超純水、イオン交換水、
ＲＯ水等）に懸濁する。[Preparation of Coating Solution (Semiconductor Material)] (A2) First, the titanium oxide powder prepared in the above step was treated with an appropriate amount of water (for example, distilled water, ultrapure water, ion exchanged water,
RO water, etc.).

【００８６】（Ａ３） 次に、かかる懸濁液に、例えば
硝酸等の安定化剤を添加し、メノウ製（またはアルミナ
製）の乳鉢内で十分に混練する。(A3) Next, a stabilizer such as nitric acid is added to the suspension, and the suspension is sufficiently kneaded in a mortar made of agate (or made of alumina).

【００８７】（Ａ４） 次いで、かかる懸濁液に、前記
の水を加えてさらに混練する。このとき、前記安定化剤
と水との配合比は、体積比で好ましくは１０：９０〜４
０：６０程度、より好ましくは１５：８５〜３０：７０
程度とし、かかる懸濁液の粘度を、例えば０．２〜３０
ｃｐｓ程度とする。(A4) Next, the above-mentioned water is added to the suspension, followed by further kneading. At this time, the mixing ratio of the stabilizer to water is preferably 10:90 to 4 by volume.
About 0:60, more preferably 15:85 to 30:70
And the viscosity of the suspension is, for example, 0.2-30.
It is about cps.

【００８８】（Ａ５） その後、かかる懸濁液に、例え
ば、最終濃度が０．０１〜５ｗｔ％程度となるように界
面活性剤を添加して混練する。これにより、塗布液（半
導体材料）を調整する。(A5) Thereafter, a surfactant is added to the suspension so as to have a final concentration of, for example, about 0.01 to 5% by weight and kneaded. Thereby, the coating liquid (semiconductor material) is adjusted.

【００８９】なお、界面活性剤としては、カチオン性、
アニオン性、両イオン性、非イオン性のいずれであって
もよいが、好ましくは非イオン性のものが用いられる。As the surfactant, cationic,
Any of anionic, amphoteric, and nonionic may be used, but a nonionic one is preferably used.

【００９０】また、安定化剤としては、硝酸に代わり、
酢酸やアセチルアセトンのような酸化チタンの表面修飾
試薬を用いることもできる。Also, instead of nitric acid,
A titanium oxide surface modification reagent such as acetic acid or acetylacetone can also be used.

【００９１】また、塗布液（半導体材料）中には、必要
に応じて、例えばポリエチレングリコールのようなバイ
ンダー、可塑剤、酸化防止剤等の各種添加物を添加して
もよい。Further, various additives such as a binder such as polyethylene glycol, a plasticizer and an antioxidant may be added to the coating liquid (semiconductor material) as needed.

【００９２】［半導体４の形成］ （Ａ６） 第１の電極３の上面に、塗布法（例えば、デ
ィッピング等）により、塗布液を塗布・乾燥して半導体
材料の膜状体（塗膜）を形成する。また、本発明では、
塗布・乾燥の操作を複数回行って積層してもよい。[Formation of Semiconductor 4] (A6) A coating solution is applied and dried on the upper surface of the first electrode 3 by a coating method (for example, dipping or the like) to form a film-shaped body (coating film) of a semiconductor material. Form. In the present invention,
The coating and drying operations may be performed a plurality of times for lamination.

【００９３】次いで、この半導体材料の膜状体に対し
て、必要に応じて、例えば、温度２５０〜５００℃程度
で０．５〜３時間程度、熱処理（例えば、焼成等）して
半導体４を得る。これにより、単に接触するのに止まっ
ていた酸化チタン粉末同士は、その接触部位に拡散が生
じ、酸化チタン粉末同士がある程度固着（固定）するよ
うになる。Next, the semiconductor 4 is subjected to a heat treatment (for example, baking, etc.) at a temperature of about 250 to 500 ° C. for about 0.5 to 3 hours, if necessary, with respect to the film material of the semiconductor material. obtain. As a result, the titanium oxide powder that has just stopped contacting is diffused at the contact portion, and the titanium oxide powders are fixed (fixed) to some extent.

【００９４】（Ａ７） 前記工程（Ａ６）で得られた半
導体４には、必要に応じて、後処理を行うことができ
る。(A7) The semiconductor 4 obtained in the step (A6) can be subjected to post-processing, if necessary.

【００９５】この後処理としては、例えば、半導体４の
形状を整えるための、研削、研磨等のような機械加工
（後加工）や、その他、洗浄、化学処理のような後処理
等が挙げられる。The post-processing includes, for example, mechanical processing (post-processing) such as grinding and polishing for adjusting the shape of the semiconductor 4, and post-processing such as cleaning and chemical processing. .

【００９６】なお、前記の受光面の表面粗さＲａは、本
工程（Ａ７）での後処理によって調節するようにしても
よい。The surface roughness Ra of the light receiving surface may be adjusted by the post-processing in the step (A7).

【００９７】＜２Ｂ＞：酸素欠陥形成法を用いる場合
（半導体材料の膜状体に対して施す場合） ［酸化チタン粉末の調整］前記工程（Ａ０）と同様の工
程を行う。なお、前記工程（Ａ１）は、省略される。<2B>: When the oxygen defect forming method is used (when applied to a film-like body of a semiconductor material) [Adjustment of titanium oxide powder] The same step as the step (A0) is performed. The step (A1) is omitted.

【００９８】［塗布液（半導体材料）の調整］前記工程
（Ａ２）〜（Ａ５）と同様の工程を行う。[Adjustment of Coating Liquid (Semiconductor Material)] The same steps as the above steps (A2) to (A5) are performed.

【００９９】［半導体４の形成］（Ｂ６） 前記工程
（Ａ６）と同様の工程を行った後、半導体材料の膜状体
に対して酸素欠陥形成法による熱処理を施して半導体４
を得る。この熱処理条件としては、水素雰囲気中で、好
ましくは温度８００〜１２００℃程度で、０．２〜３時
間程度、より好ましくは温度９００〜１２００℃程度
で、０．５〜１時間程度とされる。[Formation of Semiconductor 4] (B6) After performing the same step as the step (A6), the film-like body of the semiconductor material is subjected to a heat treatment by an oxygen defect forming method to form the semiconductor 4
Get. The heat treatment is performed in a hydrogen atmosphere, preferably at a temperature of about 800 to 1200 ° C. for about 0.2 to 3 hours, more preferably at a temperature of about 900 to 1200 ° C. for about 0.5 to 1 hour. .

【０１００】なお、この場合、前記工程（Ａ６）の熱処
理（例えば、焼成等）は、この酸素欠陥形成法による熱
処理で兼用することもできる。In this case, the heat treatment (for example, baking) in the step (A6) can be also used as the heat treatment by the oxygen defect forming method.

【０１０１】また、この場合、基板２および第１の電極
３は、半導体材料の膜状体ごと酸素欠陥形成法による熱
処理が施されるため、基板２および第１の電極３の構成
材料は、かかる熱処理に耐え得るものであるのが好まし
い。この後、必要に応じて、前記工程（Ａ７）を行う。In this case, since the substrate 2 and the first electrode 3 are subjected to a heat treatment by an oxygen defect forming method together with the film of the semiconductor material, the constituent materials of the substrate 2 and the first electrode 3 are as follows. Preferably, it can withstand such heat treatment. Thereafter, the step (A7) is performed as needed.

【０１０２】＜２Ｃ＞：原子置換法を用いる場合 ［酸化チタン粉末の調整］ （Ｃ０） ルチル型の二酸化チタン粉末とアナターゼ型
の二酸化チタン粉末とを所定の配合比（ルチル型の二酸
化チタン粉末のみの場合も含む）にて、配合し混合して
おく。なお、後述する原子置換法による焼成で、二酸化
チタンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ転移
（変化）することを想定している場合には、アナターゼ
型の二酸化チタン粉末のみを用いてもよい。なお、前記
工程（Ａ１）は、省略される。<2C>: In the case of using the atomic substitution method [Preparation of titanium oxide powder] (C0) A predetermined mixing ratio of rutile-type titanium dioxide powder and anatase-type titanium dioxide powder (only rutile-type titanium dioxide powder) Is included) and mixed. When it is assumed that the crystal structure of titanium dioxide changes (changes) from an anatase type to a rutile type by baking by an atomic substitution method described later, only anatase type titanium dioxide powder may be used. . The step (A1) is omitted.

【０１０３】［塗布液（半導体材料）の調整］前記工程
（Ａ２）〜（Ａ４）と同様の工程を行う。[Adjustment of Coating Liquid (Semiconductor Material)] The same steps as the above steps (A2) to (A4) are performed.

【０１０４】（Ｃ５） 前記工程（Ａ５）と同様の工程
において、懸濁液中に、無機増感剤を添加して混練す
る。これにより、塗布液（半導体材料）を調整する。(C5) In the same step as the step (A5), an inorganic sensitizer is added to the suspension and kneaded. Thereby, the coating liquid (semiconductor material) is adjusted.

【０１０５】この無機増感剤としては、特に限定されな
いが、例えば、クロム、バナジウム、ニッケル、鉄、マ
ンガン、銅、亜鉛、ニオブ、またはこれらの酸化物等が
挙げられ、これらのうちの、１種または２種以上を組合
わせて用いることができる。Examples of the inorganic sensitizer include, but are not particularly limited to, chromium, vanadium, nickel, iron, manganese, copper, zinc, niobium, and oxides thereof. Species or a combination of two or more can be used.

【０１０６】また、無機増感剤の含有量としては、特に
限定されないが、例えば、酸化チタン粉末１ｇに対し
て、０．１〜２．５μｍｏｌ程度であるのが好ましく、
０．５〜２．０μｍｏｌ程度であるのがより好ましい。The content of the inorganic sensitizer is not particularly limited, but is preferably, for example, about 0.1 to 2.5 μmol per 1 g of the titanium oxide powder.
More preferably, it is about 0.5 to 2.0 μmol.

【０１０７】なお、酸化チタン粉末がアナターゼ型の二
酸化チタン粉末を含有し、アナターゼ型の二酸化チタン
の結晶構造がルチル型へ転移するのを防止したい場合に
は、焼結助剤を添加するようにする。When the titanium oxide powder contains anatase-type titanium dioxide powder and it is desired to prevent the crystal structure of the anatase-type titanium dioxide from changing to the rutile type, a sintering aid is added. I do.

【０１０８】焼結助剤としては、融点が９００℃以下の
金属酸化物であるのが好ましい。この金属酸化物として
は、特に限定されないが、例えば、三酸化モリブデン、
三酸化二ビスマス、酸化鉛、酸化パラジウム、三酸化二
アンチモン、二酸化テルル、三酸化二タリウム等が挙げ
られ、これらのうちの、１種または２種以上を組合わせ
て用いることができる。The sintering aid is preferably a metal oxide having a melting point of 900 ° C. or less. The metal oxide is not particularly limited, for example, molybdenum trioxide,
Examples include bismuth trioxide, lead oxide, palladium oxide, diantimony trioxide, tellurium dioxide, dithallium trioxide, and the like, and one or more of these can be used in combination.

【０１０９】この場合、焼結助剤と酸化チタン粉末との
配合比としては、特に限定されないが、例えば、体積比
で１：９９〜４０：６０程度であるのが好ましく、５：
９５〜２０：８０程度であるのがより好ましい。In this case, the mixing ratio of the sintering aid and the titanium oxide powder is not particularly limited, but is preferably, for example, about 1:99 to 40:60 by volume, preferably 5:40 to 60:60.
The ratio is more preferably about 95 to 20:80.

【０１１０】これにより、半導体材料の膜状体を、９０
０℃以下の温度で焼成（焼結）できるので、二酸化チタ
ンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ転移するの
をより確実に防止（抑制）することができる。As a result, the film of the semiconductor material can be
Since firing (sintering) can be performed at a temperature of 0 ° C. or less, the transition of the crystal structure of titanium dioxide from an anatase type to a rutile type can be more reliably prevented (suppressed).

【０１１１】［半導体４の形成］ （Ｃ６） 前記工程（Ａ６）と同様の工程を行った後、
半導体材料の膜状体を、例えば、大気、窒素ガス、また
は各種不活性ガス、真空、減圧状態（例えば、１０^-1〜
１０^-6Ｔｏｒｒ）のような非酸化性雰囲気中で焼成（焼
結）する。これにより、二酸化チタン結晶構造中のチタ
ン原子の一部が無機増感剤を構成する金属原子の一部と
置換された半導体４を得る。このときの焼成条件として
は、例えば、次のようにすることができる。[Formation of Semiconductor 4] (C6) After performing the same step as the step (A6),
The film-shaped body of the semiconductor material is, for example, air, nitrogen gas, or various inert gases, vacuum, or reduced pressure (for example, 10 ⁻¹ to 10 ⁻¹ ).
It is fired (sintered) in a non-oxidizing atmosphere such as 10 ⁻⁶ Torr). As a result, a semiconductor 4 is obtained in which part of the titanium atoms in the titanium dioxide crystal structure has been replaced with part of the metal atoms constituting the inorganic sensitizer. The firing conditions at this time can be, for example, as follows.

【０１１２】 酸化チタン粉末がアナターゼ型の二酸
化チタン粉末を含有しない場合、もしくは、二酸化チタ
ンの結晶構造がアナターゼ型からルチル型へ転移するこ
とを想定している場合、好ましくは温度１０００〜１２
００℃程度で０．５〜１０時間程度とされる。When the titanium oxide powder does not contain anatase-type titanium dioxide powder, or when it is assumed that the crystal structure of titanium dioxide changes from anatase-type to rutile-type, the temperature is preferably 1000 to 12
The heating is performed at about 00 ° C. for about 0.5 to 10 hours.

【０１１３】 二酸化チタンの結晶構造がアナターゼ
型からルチル型へ転移することを想定していない（防止
したい）場合、好ましくは温度９００℃以下程度で１〜
２６時間程度とされる。When it is not assumed (transferred) that the crystal structure of titanium dioxide changes from an anatase type to a rutile type, it is preferable that the temperature be about 900 ° C. or lower and 1 to 1 degree.
It is about 26 hours.

【０１１４】なお、この場合、前記工程（Ａ６）の熱処
理（例えば、焼成等）は、この原子置換法による焼成で
兼用することもできる。In this case, the heat treatment (for example, baking) in the step (A6) can also be performed by baking by this atom substitution method.

【０１１５】また、このような原子置換法は、酸化チタ
ン粉末の調整前に、ルチル型の二酸化チタン粉末および
／またはアナターゼ型の二酸化チタン粉末に施すように
してもよいし、酸化チタン粉末の調整後に、かかる酸化
チタン粉末に施すようにしてもよい。これらの場合、本
工程（Ｃ６）の工程は、省略することができる。In addition, such an atomic replacement method may be applied to rutile-type titanium dioxide powder and / or anatase-type titanium dioxide powder before the preparation of the titanium oxide powder, or to the preparation of the titanium oxide powder. The titanium oxide powder may be applied later. In these cases, the step of this step (C6) can be omitted.

【０１１６】この後、必要に応じて、前記工程（Ａ７）
を行う。以上のような工程を経て、半導体４が製造され
る。Thereafter, if necessary, the above step (A7)
I do. Through the above steps, the semiconductor 4 is manufactured.

【０１１７】ここで、総括すると、ルチル型の二酸化
チタンそのもののバンドギャップは、アナターゼ型の二
酸化チタンそのもののバンドギャップより小さい。ル
チル型の二酸化チタンおよびアナターゼ型の二酸化チタ
ンは、双方ともにバンドギャップ低減処理を施すことに
より、各固有のバンドギャップが小さくなる。というこ
とが言える。In summary, the band gap of rutile type titanium dioxide itself is smaller than the band gap of anatase type titanium dioxide itself. Both the rutile-type titanium dioxide and the anatase-type titanium dioxide are subjected to the band gap reduction treatment, so that the band gaps specific to each are reduced. It can be said that.

【０１１８】したがって、これらのことを考慮して、半
導体４では、バンドギャップ低減処理が施されていない
ルチル型の二酸化チタン粉末、バンドギャップ低減処理
が施されているルチル型の二酸化チタン粉末、バンドギ
ャップ低減処理が施されていないアナターゼ型の二酸化
チタン粉末、および、バンドギャップ低減処理が施され
ているアナターゼ型の二酸化チタン粉末の４種の二酸化
チタン粉末の配合比や、バンドギャップ低減処理の方法
を適宜選択することにより、前述したようなバンドギャ
ップを得るようにする。Therefore, taking these facts into consideration, in the semiconductor 4, the rutile type titanium dioxide powder not subjected to the band gap reduction treatment, the rutile type titanium dioxide powder subjected to the band gap reduction treatment, Mixing ratio of four kinds of titanium dioxide powders, ie, anatase type titanium dioxide powder not subjected to gap reduction treatment and anatase type titanium dioxide powder subjected to band gap reduction treatment, and a method of band gap reduction treatment Is appropriately selected to obtain the band gap as described above.

【０１１９】＜３＞ 次に、半導体４の上面に、第２の
電極５を形成する。 第２の電極５は、例えば白金等からなる第２の電極５の
材料を、例えば、蒸着法、スパッタリング法、印刷法を
用いることにより、形成することができる。以上のよう
な工程を経て、太陽電池１が製造される。<3> Next, the second electrode 5 is formed on the upper surface of the semiconductor 4. The second electrode 5 can be formed by using a material for the second electrode 5 made of, for example, platinum or the like by using, for example, an evaporation method, a sputtering method, or a printing method. The solar cell 1 is manufactured through the steps described above.

【０１２０】なお、このような太陽電池１では、第１の
電極３、半導体４および第２の電極５は、例えば、太陽
電池ユニットとして製造した後、この太陽電池ユニット
を、基板２の上に装着するようにしてもよい。In such a solar cell 1, the first electrode 3, the semiconductor 4, and the second electrode 5 are manufactured, for example, as a solar cell unit, and then the solar cell unit is placed on the substrate 2. You may make it attach.

【０１２１】次に、本発明の太陽電池の第２実施形態に
ついて説明する。図６は、本発明の太陽電池の第２実施
形態を示す斜視図、図７は、本発明の太陽電池の第２実
施形態を示す断面図である。Next, a second embodiment of the solar cell of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the solar cell of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the solar cell of the present invention.

【０１２２】以下、図６および図７に示す太陽電池１に
ついて、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、
同様の事項については、その説明を省略する。Hereinafter, the solar cell 1 shown in FIGS. 6 and 7 will be described focusing on differences from the first embodiment.
The description of the same items is omitted.

【０１２３】本実施形態の太陽電池１では、第１の電極
３の形状が異なり、第１の電極３が複数の櫛歯を有する
櫛歯状の電極で構成されている。すなわち、第１の電極
３は、複数の間隙３１を有する形状をなしている。In the solar cell 1 of the present embodiment, the shape of the first electrode 3 is different, and the first electrode 3 is constituted by a comb-shaped electrode having a plurality of comb teeth. That is, the first electrode 3 has a shape having a plurality of gaps 31.

【０１２４】また、第１の電極３の上面には、半導体４
が複数の間隙３１を埋めるようにして形成されている。
すなわち、これらの間隙３１に位置する半導体４は、そ
の受光面が基板２と接している。On the upper surface of the first electrode 3, the semiconductor 4
Are formed so as to fill a plurality of gaps 31.
That is, the semiconductor 4 located in these gaps 31 has its light receiving surface in contact with the substrate 2.

【０１２５】したがって、太陽電池１に入射する光は、
直接（第１の電極３を介さず）、複数の間隙３１に位置
する半導体４の受光面に到達する。このため、第１の電
極３は、実質的に透明であってもよいが、必要に応じ
て、実質的に透明でない材料で構成することもできる。
これにより、第１の電極３は、その構成材料の選択の幅
の拡大を図ることができる。Therefore, the light incident on the solar cell 1 is
Directly (not through the first electrode 3), the light reaches the light receiving surface of the semiconductor 4 located in the plurality of gaps 31. Therefore, the first electrode 3 may be substantially transparent, but may be made of a material that is not substantially transparent if necessary.
Thereby, the first electrode 3 can be expanded in the range of selection of the constituent material.

【０１２６】また、第１の電極３としては、このような
櫛歯状の電極と、ＩＴＯ、ＦＴＯ等からなる透明な電極
とを組み合わせて（例えば、積層等して）用いることも
できる。Further, as the first electrode 3, such a comb-like electrode and a transparent electrode made of ITO, FTO or the like can be used in combination (for example, by lamination).

【０１２７】なお、第１の電極３の形状としては、図示
のものに限定されず、例えば、複数の線状体（または帯
状体）をほぼ平行に配設したもの、網目状に配設したも
の、あるいは、線状体（または帯状体）を渦巻き状等に
配設したもの等、光が通過可能な間隙を有しているもの
であればいかなるものであってもよい。The shape of the first electrode 3 is not limited to the one shown in the figure, but may be, for example, a structure in which a plurality of linear bodies (or strips) are arranged substantially in parallel, or a mesh. Any material may be used as long as it has a gap through which light can pass, such as a linear body (or a band-shaped body) arranged in a spiral or the like.

【０１２８】また、この場合、第１の電極３を平面視し
た（図６中下側から見た）とき、第１の電極３の占有す
る面積をＳ１とし、間隙３１の占有する面積をＳ２とす
ると、これらの比Ｓ２／Ｓ１が１以上程度の関係を満た
すのが好ましく、１．２〜６０程度の関係を満たすのが
より好ましい。間隙３１の占有する面積Ｓ２を前記の範
囲内とすると、例えば、第１の電極３を実質的に透明で
ない材料で構成した場合でも、半導体４の受光面に、十
分な量の光を到達させることができる。In this case, when the first electrode 3 is viewed in plan (as viewed from the lower side in FIG. 6), the area occupied by the first electrode 3 is S1, and the area occupied by the gap 31 is S2. Then, the ratio S2 / S1 preferably satisfies the relation of about 1 or more, and more preferably satisfies the relation of about 1.2 to 60. Assuming that the area S2 occupied by the gap 31 is within the above range, a sufficient amount of light reaches the light receiving surface of the semiconductor 4, for example, even when the first electrode 3 is made of a substantially non-transparent material. be able to.

【０１２９】なお、図６および図７中では、第１の電極
３の形状は、理解を容易にするために誇張して示した。In FIGS. 6 and 7, the shape of the first electrode 3 is exaggerated for easy understanding.

【０１３０】以上のような構成とすることによっても、
前記第１実施形態と同様の効果が得られる。With the above configuration,
The same effects as in the first embodiment can be obtained.

【０１３１】次に、本発明の太陽電池の第３実施形態に
ついて説明する。図８は、本発明の太陽電池の第３実施
形態を示す斜視図、図９は、本発明の太陽電池の第３実
施形態を示す断面図である。Next, a third embodiment of the solar cell of the present invention will be described. FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment of the solar cell of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the solar cell of the present invention.

【０１３２】以下、図８および図９に示す太陽電池１に
ついて、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、
同様の事項については、その説明を省略する。Hereinafter, the solar cell 1 shown in FIGS. 8 and 9 will be described focusing on differences from the first embodiment.
The description of the same items is omitted.

【０１３３】本実施形態の太陽電池１は、光を入射させ
る方向が異なっている。すなわち、図８および図９に示
す太陽電池１は、第２の電極５側（図８および図９中上
側）から光を入射させて使用するものである。The solar cell 1 of the present embodiment is different from the light incident direction. That is, the solar cell 1 shown in FIGS. 8 and 9 is used by allowing light to enter from the second electrode 5 side (the upper side in FIGS. 8 and 9).

【０１３４】したがって、この第２の電極５は、好まし
くは実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）
とされる。これにより、光を半導体４の受光面に効率よ
く到達させることができる。Therefore, the second electrode 5 is preferably substantially transparent (colorless transparent, colored transparent or translucent).
It is said. Thereby, light can efficiently reach the light receiving surface of the semiconductor 4.

【０１３５】また、この場合、基板２および第１の電極
３は、実質的に透明であってもよいが、必要に応じて、
実質的に透明でない材料で構成することもできる。これ
により、基板２および第１の電極３は、それぞれ、それ
らの構成材料の選択の幅の拡大を図ることができる。In this case, the substrate 2 and the first electrode 3 may be substantially transparent, but if necessary,
It can also be composed of a material that is not substantially transparent. Thereby, each of the substrate 2 and the first electrode 3 can increase the range of selection of the constituent materials.

【０１３６】以上のような構成とすることによっても、
前記第１実施形態と同様の効果が得られる。With the above configuration,
The same effects as in the first embodiment can be obtained.

【０１３７】次に、本発明の太陽電池の第４実施形態に
ついて説明する。図１０は、本発明の太陽電池の第４実
施形態を示す斜視図、図１１は、本発明の太陽電池の第
４実施形態を示す断面図である。Next, a fourth embodiment of the solar cell of the present invention will be described. FIG. 10 is a perspective view showing a fourth embodiment of the solar cell of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the solar cell of the present invention.

【０１３８】以下、図１０および図１１に示す太陽電池
１について、前記第１および第３実施形態との相違点に
ついて説明し、同様の事項については、その説明を省略
する。In the following, the differences between the solar cell 1 shown in FIGS. 10 and 11 and the first and third embodiments will be described, and the description of the same items will be omitted.

【０１３９】本実施形態の太陽電池１は、第２の電極５
の形状が異なっていること以外は、前記第３実施形態と
同様である。The solar cell 1 of the present embodiment has the second electrode 5
Is the same as the third embodiment except that the shape is different.

【０１４０】すなわち、本実施形態の太陽電池１は、第
２の電極５が複数の櫛歯を有する櫛歯状の電極で構成さ
れ、櫛歯同士の間には、複数の間隙５１が形成されてい
る。That is, in the solar cell 1 of this embodiment, the second electrode 5 is formed of a comb-shaped electrode having a plurality of comb teeth, and a plurality of gaps 51 are formed between the comb teeth. ing.

【０１４１】したがって、太陽電池１に入射する光は、
複数の間隙５１を通過して、直接（第２の電極５を介さ
ず）、半導体４の受光面に到達する。このため、第２の
電極５は、実質的に透明であってもよいが、必要に応じ
て、実質的に透明でない材料で構成することもできる。
これにより、第２の電極５は、その構成材料の選択の幅
の拡大を図ることができる。Therefore, the light incident on the solar cell 1 is
The light directly passes through the plurality of gaps 51 (not through the second electrode 5) and reaches the light receiving surface of the semiconductor 4. For this reason, the second electrode 5 may be substantially transparent, but may be made of a material that is not substantially transparent if necessary.
Thereby, the second electrode 5 can have a wider range of choice of the constituent material.

【０１４２】また、第２の電極５としては、このような
櫛歯状の電極と、ＩＴＯ、ＦＴＯ等からなる透明な電極
とを組み合わせて（例えば、積層等して）用いることも
できる。Further, as the second electrode 5, such a comb-shaped electrode and a transparent electrode made of ITO, FTO, or the like can be used in combination (for example, by lamination).

【０１４３】なお、第２の電極５の形状としては、図示
のものに限定されず、例えば、複数の線状体（または帯
状体）をほぼ平行に配設したもの、網目状に配設したも
の、あるいは、線状体（または帯状体）を渦巻き状等に
配設したもの等、光が通過可能な間隙を有しているもの
であればいかなるものであってもよい。The shape of the second electrode 5 is not limited to the one shown in the figure. For example, a plurality of linear bodies (or strips) are arranged substantially in parallel, or a mesh is arranged. Any material may be used as long as it has a gap through which light can pass, such as a linear body (or a band-shaped body) arranged in a spiral or the like.

【０１４４】また、この場合、第２の電極５を平面視し
た（図１０中上側から見た）とき、第２の電極５の占有
する面積をＳ１とし、間隙５１の占有する面積をＳ２と
すると、これらの比Ｓ２／Ｓ１が１以上程度の関係を満
たすのが好ましく、１．２〜６０程度の関係を満たすの
がより好ましい。間隙５１の占有する面積Ｓ２を前記の
範囲内とすると、例えば、第２の電極５を実質的に透明
でない材料で構成した場合でも、半導体４の受光面に、
十分な量の光を到達させることができる。In this case, when the second electrode 5 is viewed in a plan view (as viewed from above in FIG. 10), the area occupied by the second electrode 5 is S1, and the area occupied by the gap 51 is S2. Then, the ratio S2 / S1 preferably satisfies the relationship of about 1 or more, and more preferably satisfies the relationship of about 1.2 to 60. If the area S2 occupied by the gap 51 is within the above range, for example, even when the second electrode 5 is made of a substantially non-transparent material, the light receiving surface of the semiconductor 4 has
A sufficient amount of light can be reached.

【０１４５】なお、図１０および図１１中では、第２の
電極５の形状は、理解を容易にするために誇張して示し
た。In FIGS. 10 and 11, the shape of the second electrode 5 is exaggerated for easy understanding.

【０１４６】以上のような構成とすることによっても、
前記第１および第３実施形態と同様の効果が得られる。By adopting the above configuration,
The same effects as in the first and third embodiments can be obtained.

【０１４７】以上、本発明の太陽電池を図示の各実施形
態について説明したが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。太陽電池を構成する各部は、同様の機能を
発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。Although the solar cell of the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. Each component constituting the solar cell can be replaced with any component having the same function.

【０１４８】また、本発明の太陽電池は、前記第１〜第
４実施形態のうちの、任意の２以上の構成を組み合わせ
たものであってもよい。The solar cell of the present invention may be a combination of any two or more of the first to fourth embodiments.

【０１４９】また、本発明の太陽電池では、電極と半導
体との間に中間層を有していてもよい。この場合、例え
ば中間層に半導体を用いて、すなわち、電極間に２つの
半導体を設置してＰＮ接合による整流特性を太陽電池に
持たせることもできる。Further, the solar cell of the present invention may have an intermediate layer between the electrode and the semiconductor. In this case, for example, a semiconductor may be used for the intermediate layer, that is, two semiconductors may be provided between the electrodes to provide the rectifying characteristic of the PN junction to the solar cell.

【０１５０】また、本発明の太陽電池に用いられる半導
体は、例えば、光センサー、光スイッチのような受光素
子等にも適用することができる。The semiconductor used in the solar cell of the present invention can be applied to, for example, a light sensor, a light receiving element such as an optical switch, and the like.

【０１５１】[0151]

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。Next, specific examples of the present invention will be described.

【０１５２】（実施例１）次のようにして、図１等に示
す太陽電池を製造した。Example 1 A solar cell shown in FIG. 1 and the like was manufactured as follows.

【０１５３】まず、寸法：縦１００ｍｍ×横１３０ｍｍ
×厚さ１．０ｍｍの石英ガラス基板を用意した。次に、
この石英ガラス基板を８５℃の洗浄液（硫酸と過酸化水
素水との混合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清
浄化した。First, dimensions: length 100 mm × width 130 mm
X A quartz glass substrate having a thickness of 1.0 mm was prepared. next,
The quartz glass substrate was immersed in a cleaning liquid (a mixed liquid of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution) at 85 ° C. to perform cleaning and clean the surface.

【０１５４】−１− この石英ガラス基板の上面に、蒸
着法により、寸法：縦１００ｍｍ×横１３０ｍｍ×厚さ
０．１ｍｍのＩＴＯ電極（第１の電極）を形成した。-1- An ITO electrode (first electrode) having a size of 100 mm × 130 mm × 0.1 mm in thickness was formed on the upper surface of the quartz glass substrate by vapor deposition.

【０１５５】−２− 次に、形成したＩＴＯ電極の上面
に、寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１μｍの
半導体を形成した。これは、次のようにして行った。-2- Next, on the upper surface of the formed ITO electrode, a semiconductor having a size of 100 mm long × 100 mm wide × 1 μm thick was formed. This was performed as follows.

【０１５６】［酸化チタン粉末の調整］水素雰囲気中
で、１０００℃で０．５時間、熱処理を行うことにより
酸素欠陥形成法を施したルチル型の二酸化チタン粉末
と、アナターゼ型の二酸化チタン粉末との混合物からな
る酸化チタン粉末を用意した。なお、酸化チタン粉末の
平均粒径は、４０ｎｍであり、ルチル型の二酸化チタン
粉末とアナターゼ型の二酸化チタン粉末との配合比は、
重量比で６０：４０とした。[Preparation of Titanium Oxide Powder] Rutile-type titanium dioxide powder and anatase-type titanium dioxide powder subjected to an oxygen defect forming method by heat treatment at 1000 ° C. for 0.5 hour in a hydrogen atmosphere. Was prepared. The average particle size of the titanium oxide powder is 40 nm, the compounding ratio of the rutile type titanium dioxide powder and the anatase type titanium dioxide powder is as follows:
The weight ratio was 60:40.

【０１５７】［塗布液（半導体材料）の調整］まず、調
整した酸化チタン粉末５０ｇを、蒸留水１００ｍＬに懸
濁した。[Preparation of Coating Solution (Semiconductor Material)] First, 50 g of the prepared titanium oxide powder was suspended in 100 mL of distilled water.

【０１５８】次に、かかる懸濁液に硝酸（安定化剤）５
０ｍＬを添加し、メノウ製の乳鉢内で十分に混練した。Next, nitric acid (stabilizer) 5 was added to the suspension.
0 mL was added and kneaded sufficiently in an agate mortar.

【０１５９】次いで、かかる懸濁液に蒸留水１００ｍＬ
を加えてさらに混練した。この蒸留水の添加により、硝
酸と水との配合比が、最終的に２０：８０（体積比）と
なるようにした。なお、このとき、懸濁液の粘度は、５
ｃｐｓであった。Then, 100 mL of distilled water was added to the suspension.
And further kneaded. By the addition of distilled water, the mixing ratio of nitric acid and water was finally adjusted to 20:80 (volume ratio). At this time, the viscosity of the suspension was 5
cps.

【０１６０】次いで、かかる懸濁液に、非イオン性の界
面活性剤（ICN Biomedical社製、「Triton-X 100」）を
最終濃度が３ｗｔ％になるように添加して混練した。こ
れにより、塗布液（半導体材料）を調整した。Next, a nonionic surfactant ("Triton-X100", manufactured by ICN Biomedical) was added to the suspension to a final concentration of 3% by weight and kneaded. Thus, a coating liquid (semiconductor material) was prepared.

【０１６１】［半導体の形成］ＩＴＯ電極の上面に、デ
ィッピング（塗布法）により半導体材料の膜状体（塗
膜）を形成し、次いで、温度３００℃で２時間、焼成
（熱処理）を行うことにより半導体を得た。[Formation of Semiconductor] A film-like body (coating) of a semiconductor material is formed on the upper surface of the ITO electrode by dipping (coating method), and then baked (heat treated) at a temperature of 300 ° C. for 2 hours. As a result, a semiconductor was obtained.

【０１６２】なお、得られた半導体は、空孔率が１１
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。The obtained semiconductor has a porosity of 11
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.45 μm.

【０１６３】−３− この半導体の上面に、蒸着法によ
り、寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．１ｍ
ｍの白金電極（第２の電極）を形成した。-3- On the upper surface of this semiconductor, by evaporation method, dimensions: length 100 mm × width 100 mm × thickness 0.1 m
m platinum electrodes (second electrodes) were formed.

【０１６４】（実施例２）ルチル型の二酸化チタン粉末
と、アナターゼ型の二酸化チタン粉末との混合物からな
る酸化チタン粉末を用意した。なお、酸化チタン粉末の
平均粒径は、４０ｎｍであり、ルチル型の二酸化チタン
粉末とアナターゼ型の二酸化チタン粉末との配合比は、
重量比で６０：４０とした。Example 2 A titanium oxide powder comprising a mixture of rutile type titanium dioxide powder and anatase type titanium dioxide powder was prepared. The average particle size of the titanium oxide powder is 40 nm, the compounding ratio of the rutile type titanium dioxide powder and the anatase type titanium dioxide powder is as follows:
The weight ratio was 60:40.

【０１６５】次いで、酸化チタン粉末に、水素雰囲気中
で、１０００℃で０．５時間、熱処理を行うことにより
酸素欠陥形成法を施した。Next, the titanium oxide powder was subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere at 1000 ° C. for 0.5 hour to perform an oxygen defect forming method.

【０１６６】かかる酸化チタン粉末を用いたこと以外
は、前記実施例１と同様にして半導体を得て、太陽電池
を製造した。A semiconductor was obtained and a solar cell was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this titanium oxide powder was used.

【０１６７】なお、得られた半導体は、空孔率が１２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４２μｍであった。Note that the obtained semiconductor has a porosity of 12
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.42 μm.

【０１６８】（実施例３）図６等に示す太陽電池を、前
記実施例１と同様にして製造した。なお、第１の電極の
材料として、アルミニウムを用いた。また、間隙が占有
する面積／第１の電極が占有する面積（Ｓ２／Ｓ１）を
３０とした。Example 3 A solar cell shown in FIG. 6 and the like was manufactured in the same manner as in Example 1. Note that aluminum was used as a material of the first electrode. The area occupied by the gap / the area occupied by the first electrode (S2 / S1) was set to 30.

【０１６９】なお、得られた半導体は、空孔率が１２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４３μｍであった。Note that the obtained semiconductor has a porosity of 12
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.43 μm.

【０１７０】（実施例４）図６等に示す太陽電池を、前
記実施例２と同様にして製造した。なお、第１の電極の
材料として、ＩＴＯを用いた。また、間隙が占有する面
積／第１の電極が占有する面積（Ｓ２／Ｓ１）を３０と
した。Example 4 The solar cell shown in FIG. 6 and the like was manufactured in the same manner as in Example 2 above. Note that ITO was used as a material of the first electrode. The area occupied by the gap / the area occupied by the first electrode (S2 / S1) was set to 30.

【０１７１】なお、得られた半導体は、空孔率が１３
％、受光面の表面粗さＲａが０．４４μｍであった。The obtained semiconductor has a porosity of 13
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.44 μm.

【０１７２】（実施例５）図８等に示す太陽電池を、前
記実施例１と同様にして製造した。なお、第１の電極の
材料として銀を用い、第２の電極の材料としてＩＴＯを
用いた。Example 5 The solar cell shown in FIG. 8 and the like was manufactured in the same manner as in Example 1. Note that silver was used as a material of the first electrode, and ITO was used as a material of the second electrode.

【０１７３】なお、得られた半導体は、空孔率が１１
％、受光面の表面粗さＲａが０．４１μｍであった。The obtained semiconductor has a porosity of 11
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.41 μm.

【０１７４】（実施例６）図８等に示す太陽電池を、前
記実施例２と同様にして製造した。なお、第１の電極の
材料としてアルミニウムを用い、第２の電極の材料とし
てＦＴＯを用いた。Example 6 A solar cell as shown in FIG. 8 was manufactured in the same manner as in Example 2. Note that aluminum was used as a material of the first electrode, and FTO was used as a material of the second electrode.

【０１７５】なお、得られた半導体は、空孔率が１２
％、受光面の表面粗さＲａが０．４３μｍであった。The obtained semiconductor has a porosity of 12
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.43 μm.

【０１７６】（実施例７）図１０等に示す太陽電池を、
前記実施例５と同様にして製造した。なお、第２の電極
の材料としてアルミニウムを用いた。また、間隙が占有
する面積／第２の電極が占有する面積（Ｓ２／Ｓ１）を
４０とした。(Example 7) The solar cell shown in FIG.
It was manufactured in the same manner as in Example 5. Note that aluminum was used as a material of the second electrode. The area occupied by the gap / the area occupied by the second electrode (S2 / S1) was set to 40.

【０１７７】なお、得られた半導体は、空孔率が１１
％、受光面の表面粗さＲａが０．４３μｍであった。Note that the obtained semiconductor has a porosity of 11
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.43 μm.

【０１７８】（実施例８）図１０等に示す太陽電池を、
前記実施例６と同様にして製造した。なお、第２の電極
の材料として白金を用いた。また、間隙が占有する面積
／第２の電極が占有する面積（Ｓ２／Ｓ１）を４０とし
た。Example 8 The solar cell shown in FIG.
It was manufactured in the same manner as in Example 6. Note that platinum was used as a material for the second electrode. The area occupied by the gap / the area occupied by the second electrode (S2 / S1) was set to 40.

【０１７９】なお、得られた半導体は、空孔率が１３
％、受光面の表面粗さＲａが０．４５μｍであった。Note that the obtained semiconductor has a porosity of 13
%, And the surface roughness Ra of the light receiving surface was 0.45 μm.

【０１８０】（実験）実施例１〜８の太陽電池における
半導体のバンドギャップを、それぞれ、バンドギャップ
測定装置を用いて周知の方法により測定した。(Experiment) The band gap of the semiconductor in each of the solar cells of Examples 1 to 8 was measured by a well-known method using a band gap measuring device.

【０１８１】（評価）実施例１〜８において製造した太
陽電池に、それぞれ、人工太陽灯の光を照射し、このと
きの光電変換効率を測定した。なお、半導体への光の入
射角度は、９０°と５２°とに設定し、光の入射角度が
９０°のときの光電変換効率をＲ₉₀とし、５２°のとき
の光電変換効率をＲ₅₂とした。これらの実験および評価
の結果を表１に示す。(Evaluation) The solar cells manufactured in Examples 1 to 8 were irradiated with light from artificial sun lamps, respectively, and the photoelectric conversion efficiency at this time was measured. The incident angles of light to the semiconductor are set to 90 ° and 52 °, the photoelectric conversion efficiency when the incident angle of light is 90 ° is R _90, and the photoelectric conversion efficiency when the light incident angle is 52 ° is R _52. And Table 1 shows the results of these experiments and evaluations.

【０１８２】[0182]

【表１】 [Table 1]

【０１８３】表１に示す結果から、本発明の太陽電池
（実施例１〜８）は、いずれも、光電変換効率が優れる
ものであった。From the results shown in Table 1, all the solar cells of the present invention (Examples 1 to 8) were excellent in photoelectric conversion efficiency.

【０１８４】また、本発明の太陽電池（実施例１〜８）
は、いずれも、Ｒ₅₂／Ｒ₉₀が０．８５以上であり、この
ことは、本発明の太陽電池が、光に対する指向性がより
低いことを示すものであった。The solar cell of the present invention (Examples 1 to 8)
In each case, R ₅₂ / R ₉₀ was 0.85 or more, which indicated that the solar cell of the present invention had lower directivity to light.

【０１８５】[0185]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、薄
型で、光電変換効率に優れる太陽電池が得られる。As described above, according to the present invention, a thin solar cell having excellent photoelectric conversion efficiency can be obtained.

【０１８６】また、本発明の太陽電池は、指向性が低
く、発電効率に優れる。また、本発明の太陽電池は、経
年変化（劣化）が少なく、長寿命である。Further, the solar cell of the present invention has low directivity and is excellent in power generation efficiency. Further, the solar cell of the present invention has little aging (deterioration) and a long life.

【０１８７】また、本発明の太陽電池は、製造が容易で
あり、安価に製造することができる。Further, the solar cell of the present invention is easy to manufacture and can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の太陽電池の第１実施形態を示す斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a solar cell of the present invention.

【図２】本発明の太陽電池の第１実施形態を示す断面図
である。FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the solar cell of the present invention.

【図３】半導体と第２の電極の界面付近の断面を示す拡
大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a cross section near an interface between a semiconductor and a second electrode.

【図４】半導体の受光面付近の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view near a light receiving surface of a semiconductor.

【図５】図１に示す太陽電池回路の等価回路を表す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the solar cell circuit shown in FIG.

【図６】本発明の太陽電池の第２実施形態を示す斜視図
である。FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the solar cell of the present invention.

【図７】本発明の太陽電池の第２実施形態を示す断面図
である。FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the solar cell of the present invention.

【図８】本発明の太陽電池の第３実施形態を示す斜視図
である。FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment of the solar cell of the present invention.

【図９】本発明の太陽電池の第３実施形態を示す断面図
である。FIG. 9 is a sectional view showing a third embodiment of the solar cell of the present invention.

【図１０】本発明の太陽電池の第４実施形態を示す斜視
図である。FIG. 10 is a perspective view showing a fourth embodiment of the solar cell of the present invention.

【図１１】本発明の太陽電池の第４実施形態を示す断面
図である。FIG. 11 is a sectional view showing a fourth embodiment of the solar cell of the present invention.

【図１２】湿式太陽電池の構成および原理を示す模式図
である。FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration and principle of a wet solar cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 太陽電池 ２ 基板 ３ 第１の電極 ３１ 間隙 ４ 半導体 ４１ 孔 ５ 第２の電極 ５１ 間隙 ６ 外部回路 ７ ダイオード １００ 湿式太陽電池 １１０ 電極 １２０ 電極 １３０ 電解質溶液 １４０ 外部回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 Substrate 3 First electrode 31 Gap 4 Semiconductor 41 Hole 5 Second electrode 51 Gap 6 External circuit 7 Diode 100 Wet solar cell 110 Electrode 120 Electrode 130 Electrolyte solution 140 External circuit

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 主として酸化チタンで構成される半導体
と、前記半導体を介して配置される一対の電極とを有す
る太陽電池であって、 前記電極の少なくとも一方は、実質的に透明であり、該
透明な電極側から光を入射させて使用することを特徴と
する太陽電池。1. A solar cell having a semiconductor mainly composed of titanium oxide and a pair of electrodes disposed via the semiconductor, wherein at least one of the electrodes is substantially transparent. A solar cell wherein light is incident from the transparent electrode side. 【請求項２】 主として酸化チタンで構成される半導体
と、前記半導体を介して配置される一対の電極とを有す
る太陽電池であって、 前記電極の少なくとも一方は、間隙を有する形状をな
し、該間隙を有する電極側から光を入射させて使用する
ことを特徴とする太陽電池。2. A solar cell comprising: a semiconductor mainly composed of titanium oxide; and a pair of electrodes arranged via the semiconductor, wherein at least one of the electrodes has a shape having a gap. A solar cell wherein light is incident from an electrode side having a gap and used. 【請求項３】 主として酸化チタンで構成される半導体
と、前記半導体を介して配置される一対の電極と、前記
半導体および前記電極を支持する基板とを有する太陽電
池であって、 前記基板、および、少なくとも前記基板側の電極は、実
質的に透明であり、該透明な基板側から光を入射させて
使用することを特徴とする太陽電池。3. A solar cell, comprising: a semiconductor mainly composed of titanium oxide; a pair of electrodes arranged via the semiconductor; and a substrate supporting the semiconductor and the electrode. A solar cell, wherein at least the electrode on the substrate side is substantially transparent, and light is incident from the transparent substrate side for use. 【請求項４】 主として酸化チタンで構成される半導体
と、前記半導体を介して配置される一対の電極と、前記
半導体および前記電極を支持する基板とを有する太陽電
池であって、 前記基板は、実質的に透明であり、少なくとも前記基板
側の電極は、間隙を有する形状をなし、該透明な基板側
から光を入射させて使用することを特徴とする太陽電
池。4. A solar cell comprising: a semiconductor mainly composed of titanium oxide; a pair of electrodes arranged via the semiconductor; and a substrate supporting the semiconductor and the electrode, wherein the substrate comprises: A solar cell, which is substantially transparent, wherein at least the electrode on the substrate side has a shape having a gap, and is used by allowing light to enter from the transparent substrate side. 【請求項５】 整流特性を有する請求項１ないし４のい
ずれかに記載の太陽電池。5. The solar cell according to claim 1, which has a rectification characteristic. 【請求項６】 前記整流特性は、前記半導体と前記電極
の少なくとも一方との界面に形成されたショットキー障
壁により得られている請求項５に記載の太陽電池。6. The solar cell according to claim 5, wherein the rectification characteristic is obtained by a Schottky barrier formed at an interface between the semiconductor and at least one of the electrodes. 【請求項７】 前記半導体への光の入射角が９０°での
光電変換効率をＲ₉₀とし、光の入射角が５２°での光電
変換効率をＲ₅₂としたとき、Ｒ₅₂／Ｒ₉₀が０．８以上で
ある請求項１ないし６のいずれかに記載の太陽電池。7. When the photoelectric conversion efficiency at an incident angle of light on the semiconductor of 90 ° is R ₉₀ and the photoelectric conversion efficiency at an incident angle of light of 52 ° is R ₅₂ , R ₅₂ / R _90. 7. The solar cell according to claim 1, wherein is not less than 0.8. 【請求項８】 前記酸化チタンは、主として二酸化チタ
ンで構成される請求項１ないし７のいずれかに記載の太
陽電池。8. The solar cell according to claim 1, wherein said titanium oxide is mainly composed of titanium dioxide. 【請求項９】 前記二酸化チタンは、結晶構造がルチル
型の二酸化チタンを含む請求項８に記載の太陽電池。9. The solar cell according to claim 8, wherein the titanium dioxide contains rutile-type titanium dioxide. 【請求項１０】 前記半導体は、平均粒径が１０ｎｍ〜
１０μｍの酸化チタン粉末を用いて製造されたものであ
る請求項１ないし９のいずれかに記載の太陽電池。10. The semiconductor according to claim 1, wherein the semiconductor has an average particle size of 10 nm or more.
The solar cell according to claim 1, wherein the solar cell is manufactured using 10 μm titanium oxide powder. 【請求項１１】 前記半導体は、膜状をなしている請求
項１ないし１０のいずれかに記載の太陽電池。11. The solar cell according to claim 1, wherein the semiconductor has a film shape. 【請求項１２】 前記半導体は、厚さが０．１〜３００
μｍである請求項１１に記載の太陽電池。12. The semiconductor according to claim 1, wherein said semiconductor has a thickness of 0.1 to 300.
The solar cell according to claim 11, which has a thickness of μm. 【請求項１３】 前記半導体は、多孔質である請求項１
ないし１２のいずれかに記載の太陽電池。13. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor is porous.
13. The solar cell according to any one of the above items. 【請求項１４】 前記半導体は、空孔率が１〜５０％で
ある請求項１３に記載の太陽電池。14. The solar cell according to claim 13, wherein the semiconductor has a porosity of 1 to 50%. 【請求項１５】 前記半導体は、表面粗さＲａが５ｎｍ
〜１０μｍである請求項１３または１４に記載の太陽電
池。15. The semiconductor has a surface roughness Ra of 5 nm.
The solar cell according to claim 13, wherein the thickness is 10 μm to 10 μm. 【請求項１６】 前記半導体は、バンドギャップを小さ
くするバンドギャップ低減処理が施されている請求項１
ないし１５のいずれかに記載の太陽電池。16. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor is subjected to a band gap reduction process for reducing a band gap.
16. The solar cell according to any one of items 15 to 15.