[发明专利]光电转换元件及太阳能电池

权利要求书

1.一种光电转换元件，其具备：

光透过性的第1电极，

第2电极，以及

光吸收层，其被设置在所述第1电极与所述第2电极之间，含有化合物半导体，且含有p型部和n型部，其中，所述化合物半导体含有第11族的第1元素和第16族的第2元素，并具有黄铜矿型结构或黄锡矿型结构，所述n型部被设在所述p型部与所述第1电极之间，与所述p型部同质接合，且含有掺杂剂；

在用所述掺杂剂置换了所述第1元素时，

在将所述第1元素和所述第2元素的键长规定为以埃计的r_i，

将所述掺杂剂和所述第2元素的键合参数规定为以埃计的r₀，

将由所述掺杂剂和所述第2元素的组合决定的固有常数规定为以埃计的Bf，

将相对于所述第1元素的所述第2元素的邻近键合数规定为n，其中n为1以上的整数时，

所述掺杂剂是用下述数学式1表示的形式电荷Vb为1.60～2.83的元素；

Vb=Σj=1nexp(r0-r1Bf)---(1).]]>

2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述形式电荷Vb超过1.83且在2.83以下。

3.根据权利要求1或2所述的光电转换元件，其中，所述掺杂剂含有Mg、Zn、Fe及Co中的至少任一种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光电转换元件，其中，

所述第2元素为选自O、S、Se及Te中的至少1种；

所述化合物半导体进一步含有选自Al、In及Ga中的至少1种的第13族元素。

5.根据权利要求4所述的光电转换元件，其特征在于，所述第1元素为Cu，所述第2元素为Se。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的光电转换元件，其中，所述化合物半导体为其中，0.6≤ε≤1.1、0.8≤σ≤1.2、1.5≤ψ≤2.5、γ及为任意的常数。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的光电转换元件，其中，所述第1电极含有第1化合物，所述第1化合物含有(Zn_1－xMg_x)_1－yM_yO及Zn_1－βM_βO_1－αS_α中的至少任一种，其中，M为选自B、Al、Ga及In中的至少1种元素，0.03≤x≤0.4、0.005≤y≤0.2、0.4≤α≤0.9、0.005≤β≤0.2。

8.根据权利要求7所述的光电转换元件，其中，

所述光吸收层进一步具备中间层，所述中间层被设在所述第1电极与所述n型部之间，且具有比所述第1电极的电阻更高的电阻；

所述中间层含有第2化合物，所述第2化合物含有将所述y规定为低于0.005、将所述β规定为低于0.005的(Zn_1－xMg_x)_1－yM_yO及Zn_1-βM_βO_1-αS_α中的至少任一种。

9.根据权利要求7或8所述的光电转换元件，其中，所述光吸收层的电子亲和势与所述第1电极的电子亲和势之差的绝对值为0.1eV以下。

10.一种太阳能电池，其具备：

权利要求中1～9中任一项所述的光电转换元件，

与所述光电转换元件层叠的基板，

电连接在所述第1电极上的第1端子，以及

电连接在所述第2电极上的第2端子。