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TWI676296B - 光吸收層、光電轉換元件、及中間能帶型太陽電池 - Google Patents

光吸收層、光電轉換元件、及中間能帶型太陽電池 Download PDF

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TWI676296B
TWI676296B TW107124449A TW107124449A TWI676296B TW I676296 B TWI676296 B TW I676296B TW 107124449 A TW107124449 A TW 107124449A TW 107124449 A TW107124449 A TW 107124449A TW I676296 B TWI676296 B TW I676296B
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light absorbing
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Inventor
細川浩司
Hiroji Hosokawa
澤田拓也
Takuya Sawada
小此木明徳
Akinori OKONOGI
Original Assignee
日商花王股份有限公司
Kao Corporation
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Publication date
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Abstract

本發明係關於一種用以形成兩個階段光吸收之量子產率優異之光電轉換元件及中間能帶型太陽電池之光吸收層、及具有該光吸收層之光電轉換元件及中間能帶型太陽電池。又，本發明係關於一種可期待成本之大幅降低及擴展於可撓性基板用途等的使用「濕法」之具有中間能帶之光吸收層之製造方法。本發明之光吸收層於具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體之基質中分散有量子點，且具有中間能帶。

Description

光吸收層、光電轉換元件、及中間能帶型太陽電池
本發明係關於一種具有中間能帶之光吸收層、具有該光吸收層之光電轉換元件、及具有該光電轉換元件之中間能帶型太陽電池。
將光能變成電能之光電轉換元件正被利用於太陽電池、光感測器、影印機等。尤其是就環境、能源問題之觀點而言，利用作為取之不盡之清潔能源(Clean Energy)之太陽光之光電轉換元件(太陽電池)正受到關注。
以矽太陽電池所代表之單接合太陽電池由於帶隙單一，因此無法超過Shockley-Queisser理論極限(31%)(Journal of Applied Physics, 32, 510(1961))之光電轉換效率。作為超過該理論極限之手段，提出有中間能帶型太陽電池(Physical Review Letters, 78, 5014(1997))。藉由於塊狀(基質)半導體中高密度地規則排列奈米尺寸半導體(量子點)，而於塊狀半導體之帶隙內形成因量子點間相互作用而產生之「中間能帶」。其結果，除自塊狀半導體之價帶向傳導帶之光激發以外，自塊狀半導體之價帶向「中間能帶」之光激發及自「中間能帶」向塊狀半導體之傳導帶之光激發(兩個階段光吸收)成為可能，可利用複數種太陽光能，因此期待光電轉換效率之提昇。然而，中間能帶型太陽電池由於係藉由分子束磊晶(MBE)法等乾式製程而製造，因此為高成本，並且可使用之元素限定於GaAs(能帶隙能量1.4 eV)等，因而能帶結構難以最佳化，於光電轉換效率之提昇方面存在極限。
相對於此，提出有使用濕法之中間能帶型太陽電池之製造方法。例如，提出有一種包括如下步驟之光電轉換裝置之製造方法(日本專利特開2010-258194號)：於p型非晶矽層塗佈將氫化聚矽烷溶解於十氫化萘中而成之溶液與使結晶性PbS微粒子分散於甲苯中而成之溶液的混合溶液，並於乾燥後實施熱處理，藉此形成含有結晶性PbS微粒子之i型非晶矽薄膜及不含結晶性PbS微粒子之i型非晶矽薄膜。
又，提出有一種太陽電池之製造方法(日本專利特開2011-249579號)，其特徵在於：其係如下太陽電池之製造方法：該太陽電池於由非晶質IGZO(Indium gallium zinc oxide，氧化銦鎵鋅)所構成之基質層中含有量子點之光吸收層之一面設置有N型半導體層且於另一面設置有P型半導體層，且上述P型半導體層於與上述光吸收層相反之側設置有第1電極層，上述N型半導體層於與上述光吸收層相反之側設置有第2電極層；且形成上述光吸收層之步驟具有如下步驟：將使液狀之第1IGZO前驅物與構成上述量子點之粒子分散於溶劑中而成之粒子分散溶液混合而成的混合物塗佈或印刷於上述N型半導體層或上述P型半導體層的步驟、及使上述混合物中所包含之溶劑蒸發之加熱處理步驟。
然而，可預想：任一情形時，塊狀半導體與量子點之能階(能帶結構)之組合均較差，且於光電轉換效率之提昇方面存在極限。為了提昇光電轉換效率，需要提昇兩個階段光吸收之量子產率。
本發明係關於一種用以形成兩個階段光吸收之量子產率優異之光電轉換元件及中間能帶型太陽電池之光吸收層、具有該光吸收層之光電轉換元件及中間能帶型太陽電池。又，本發明係關於一種可期待成本之大幅降低及擴展於可撓性基板用途等的使用「濕法」之具有中間能帶之光吸收層之製造方法。
本發明者等人發現：藉由使用使量子點分散於具有特定之能帶隙能量之塊狀半導體之基質中而形成中間能帶的光吸收層，會提昇光電轉換元件之兩個階段光吸收之量子產率。
即，本發明係關於一種光吸收層，其於具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體之基質中分散有量子點，且具有中間能帶。
藉由使用具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體(例如，CH3 NH3 PbBr3 )、及量子點(例如，PbS量子點)作為光吸收層之形成材料，除塊狀半導體能夠吸收之短波長區域之光以外，還能夠吸收量子點能夠吸收之亦包含近紅外等長波長區域之較廣之波長區域之光，因此可獲得於較廣之波長區域中具有光電轉換功能之光電轉換元件。而且，由於在塊狀半導體之基質中分散有量子點，較佳為以高密度而分散，因此藉由量子點間之相互作用，於塊狀半導體之帶隙內會形成中間能帶，例如自塊狀半導體之價帶向中間能帶之光激發、及自中間能帶向塊狀半導體之傳導帶之光激發之兩個階段光吸收成為可能，因此光電轉換效率提昇。
若使用本發明之光吸收層，則能夠獲得兩個階段光吸收之量子產率優異之光電轉換元件及中間能帶型太陽電池。
又，本發明者等人發現了藉由利用具有特定之配位基之量子點固體並利用濕法而製造具有中間能帶之光吸收層的方法。
即，本發明係關於一種光吸收層之製造方法，其包括如下步驟1、步驟2及步驟3；且該光吸收層之於塊狀半導體之基質中分散有量子點，且具有中間能帶。 (步驟1)使包含有機配位基之量子點之該有機配位基與含鹵素元素物質進行配位基交換，獲得包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點固體 (步驟2)將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合，獲得分散液 (步驟3)由步驟2所獲得之分散液獲得光吸收層
＜光吸收層＞ 本發明之光吸收層含有具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體、及分散於上述塊狀半導體之基質中之量子點作為光吸收劑。再者，本發明之光吸收層亦可於無損本發明之效果範圍內含有除上述以外之光吸收劑。
本發明之光吸收層具有中間能帶。所謂中間能帶，係於塊狀半導體之帶隙內由於量子點間之相互作用而形成之能階，存在於量子點之傳導帶下端附近及/或價帶上端附近之能量位置。中間能帶例如藉由於塊狀半導體之基質中高密度地規則排列量子點而形成。若於塊狀半導體之帶隙內存在中間能帶，則例如會產生自塊狀半導體之價帶向中間能帶光激發之電子進而自中間能帶向塊狀半導體之傳導帶光激發的兩個階段光吸收。因此，中間能帶之存在可藉由對兩個階段光吸收之量子產率即實施例所記載之外部量子產率差進行測定而確認。
於本發明中，推測：光吸收層之500 nm下之外部量子產率差相當於自塊狀半導體之價帶向傳導帶光激發之電子向中間能帶轉移後，自中間能帶向塊狀半導體之傳導帶進行兩個階段光吸收的量子產率。關於光吸收層之500 nm下之外部量子產率差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為0.005%以上，更佳為0.01%以上，進而較佳為0.02%以上。
於本發明中，推測：光吸收層之600 nm下之外部量子產率差相當於自塊狀半導體之價帶向中間能帶光激發之電子進而向塊狀半導體之傳導帶進行兩個階段光吸收之量子產率。關於光吸收層之600 nm下之外部量子產率差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為0.004%以上，更佳為0.009%以上，進而較佳為0.012%以上。
於本發明中，推測：光吸收層之900 nm下之外部量子產率差相當於自量子點之價帶向中間能帶光激發之電子進而向塊狀半導體之傳導帶進行兩個階段光吸收之量子產率。關於光吸收層之900 nm下之外部量子產率差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為0.002%以上，更佳為0.003%以上，進而較佳為0.004%以上。
關於塊狀半導體之價帶與中間能帶之間之能量差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為1.1 eV以上，更佳為1.2 eV以上，進而較佳為1.3 eV以上，且較佳為2.0 eV以下，更佳為1.8 eV以下，進而較佳為1.6 eV以下。
又，關於中間能帶與塊狀半導體之傳導帶之間之能量差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為0.5 eV以上，更佳為0.6 eV以上，進而較佳為0.7 eV以上，且較佳為2.0 eV以下，更佳為1.5 eV以下，進而較佳為1.0 eV以下。
塊狀半導體只要為具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量者，則並無特別限制，為有機物、無機物、有機-無機複合化合物均可，就光電轉換效率、耐久性、成本、製造容易性之觀點而言，較佳為無機物或有機-無機複合化合物，更佳為有機-無機複合化合物。就相同之觀點而言，塊狀半導體較佳為鈣鈦礦化合物，更佳為有機-無機複合鈣鈦礦化合物。塊狀半導體可單獨使用1種，亦可將能帶隙能量不同之2種以上併用。
關於上述塊狀半導體之能帶隙能量，就使光電轉換效率(電壓)提昇之觀點而言，較佳為2.1 eV以上，更佳為2.2 eV以上，就使光電轉換效率(電流)提昇之觀點而言，較佳為2.9 eV以下，更佳為2.8 eV以下。再者，塊狀半導體及量子點之能帶隙能量可根據利用下文所述之實施例中記載之方法於25℃下所測得之吸收光譜而求出。將與根據吸收光譜所求出之能帶隙能量對應之波長稱為吸收端波長。
上述鈣鈦礦化合物係具有鈣鈦礦型結晶結構之化合物，就使耐久性(耐濕性)及光電轉換效率提昇之觀點而言，使用具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量者。鈣鈦礦化合物可單獨使用1種，亦可將能帶隙能量不同之2種以上併用。
上述鈣鈦礦化合物之能帶隙能量之較佳之態樣與上述塊狀半導體之能帶隙能量之較佳之態樣相同。
上述鈣鈦礦化合物只要為具有上述能帶隙能量者即可，可無特別限制地使用公知者，較佳為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，就同時實現耐久性及光電轉換效率之觀點而言，更佳為下述通式(1)所表示之化合物。
RMX3 (1) (式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子)
R1 R2 R3 n-1 Mn X3n+1 (2) (式中，R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數)
上述R為1價陽離子，例如可列舉週期表第一族元素之陽離子、及有機陽離子。作為週期表第一族元素之陽離子，例如可列舉Li+ 、Na+ 、K+ 、及Cs+ 。作為有機陽離子，例如可列舉可具有取代基之銨離子、及可具有取代基之鏻離子。對取代基並無特別之限制。作為可具有取代基之銨離子，例如可列舉烷基銨離子、甲脒鎓離子及芳基銨離子，就同時實現耐久性及光電轉換效率之觀點而言，較佳為選自烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，更佳為選自單烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，進而較佳為選自甲基銨離子、乙基銨離子、丁基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，進一步進而較佳為甲基銨離子。
上述R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，R1 、R2 、及R3 之任一者或全部可相同。例如可列舉週期表第一族元素之陽離子、及有機陽離子。作為週期表第一族元素之陽離子，例如可列舉Li+ 、Na+ 、K+ 、及Cs+ 。作為有機陽離子，例如可列舉可具有取代基之銨離子、及可具有取代基之鏻離子。對取代基並無特別之限制。作為可具有取代基之銨離子，例如可列舉烷基銨離子、甲脒鎓離子及芳基銨離子，就同時實現耐久性及光電轉換效率之觀點而言，較佳為選自烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，更佳為單烷基銨離子，進而較佳為選自甲基銨離子、乙基銨離子、丁基銨離子、己基銨離子、辛基銨離子、癸基銨離子、十二烷基銨離子、十四烷基銨離子、十六烷基銨離子、及十八烷基銨離子中之1種以上。
上述n為1以上且10以下之整數，就同時實現耐久性及光電轉換效率之觀點而言，較佳為1以上且4以下。
上述M為2價金屬陽離子，例如可列舉Pb2+ 、Sn2+ 、Hg2+ 、Cd2+ 、Zn2+ 、Mn2+ 、Cu2+ 、Ni2+ 、Fe2+ 、Co2+ 、Pd2+ 、Ge2+ 、Y2+ 、及Eu2+ 等。關於上述M，就耐久性(耐濕性)及光電轉換效率優異之觀點而言，較佳為Pb2+ 、Sn2+ 、或Ge2+ ，更佳為Pb2+ 、或Sn2+ ，進而較佳為Pb2+ 。
上述X為鹵素陰離子，例如可列舉氟陰離子、氯陰離子、溴陰離子、及碘陰離子。關於上述X，為了獲得具有目標之能帶隙能量之鈣鈦礦化合物，較佳為氟陰離子、氯陰離子、或溴陰離子，更佳為氯陰離子、或溴陰離子，進而較佳為溴陰離子。
作為具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之上述通式(1)所表示之化合物，例如可列舉：CH3 NH3 PbCl3 、CH3 NH3 PbBr3 、CH3 NH3 PbBr2 I、CH3 NH3 SnCl3 、CH3 NH3 SnBr3 、CH(=NH)NH3 PbCl3 、及CH(=NH)NH3 PbBr3 等。該等之中，就同時實現耐久性及光電轉換效率之觀點而言，較佳為CH3 NH3 PbBr3 、CH(=NH)NH3 PbBr3 ，更佳為CH3 NH3 PbBr3 。
作為具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之上述通式(2)所表示之化合物，例如可列舉：(C4 H9 NH3 )2 PbI4 、(C6 H13 NH3 )2 PbI4 、(C8 H17 NH3 )2 PbI4 、(C10 H21 NH3 )2 PbI4 、(C12 H25 NH3 )2 PbI4 、(C4 H9 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 I7 、(C6 H13 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 I7 、(C8 H17 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 I7 、(C10 H21 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 I7 、(C12 H25 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 I7 、(C4 H9 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 I10 、(C6 H13 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 I10 、(C8 H17 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 I10 、(C10 H21 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 I10 、(C12 H25 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 I10 、(C4 H9 NH3 )2 PbBr4 、(C6 H13 NH3 )2 PbBr4 、(C8 H17 NH3 )2 PbBr4 、(C10 H21 NH3 )2 PbBr4 、(C4 H9 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 Br7 、(C6 H13 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 Br7 、(C8 H17 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 Br7 、(C10 H21 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 Br7 、(C12 H25 NH3 )2 (CH3 NH3 )Pb2 Br7 、(C4 H9 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Br10 、(C6 H13 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Br10 、(C8 H17 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Br10 、(C10 H21 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Br10 、(C12 H25 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Br10 、(C4 H9 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Cl10 、(C6 H13 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Cl10 、(C8 H17 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Cl10 、(C10 H21 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Cl10 、及(C12 H25 NH3 )2 (CH3 NH3 )2 Pb3 Cl10 等。
關於光吸收層之鈣鈦礦化合物之微晶直徑，就使光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為10 nm以上，更佳為20 nm以上，進而較佳為30 nm以上，就相同之觀點而言，較佳為1000 nm以下。再者，光吸收層之100 nm以下之範圍之微晶直徑可利用下文所述之實施例中記載之方法進行測定。又，超過100 nm之範圍之微晶直徑無法利用下文所述之實施例中記載之方法等進行測定，但不會超過光吸收層之厚度。
鈣鈦礦化合物例如可如下文所述般利用鈣鈦礦化合物之前驅物進行製造。作為鈣鈦礦化合物之前驅物，例如於鈣鈦礦化合物為上述通式(1)所表示之化合物之情形時，可列舉MX2 所表示之化合物與RX所表示之化合物之組合。又，於鈣鈦礦化合物為上述通式(2)所表示之化合物之情形時，可列舉MX2 所表示之化合物與選自R1 X所表示之化合物、R2 X所表示之化合物及R3 X所表示之化合物中之1種以上之組合。
光吸收層之鈣鈦礦化合物例如可藉由元素分析、紅外(IR)光譜、拉曼光譜、核磁共振(NMR)譜、X射線繞射圖樣、吸收光譜、發光光譜、電子顯微鏡觀察、及電子束繞射等常規方法進行鑑定。
量子點係粒徑為約20 nm以下之具有結晶結構之無機奈米粒子，且根據量子尺寸效果之表現，呈現出與塊狀半導體不同之物性。上述量子點可無特別限制地使用公知者，就填補上述塊狀半導體所不具有之能帶隙能量而使近紅外光區域之光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為使用具有0.2 eV以上且未達上述塊狀半導體之能帶隙能量的能帶隙能量者。量子點可單獨使用1種，亦可將能帶隙能量不同之2種以上併用。再者，於使用能帶隙能量不同之2種以上塊狀半導體之情形時，所謂量子點之能帶隙能量之上述上限即「未達塊狀半導體之能帶隙能量之能帶隙能量」係指未達2種以上塊狀半導體所具有之能帶隙能量之最大值之能帶隙能量。以下，只要未特別說明，則量子點之較佳之態樣為光吸收層與其原料所共通之較佳之態樣。
關於上述量子點之能帶隙能量，就使光電轉換效率(電壓)提昇之觀點而言，較佳為0.8 eV以上，更佳為0.9 eV以上，進而較佳為1.0 eV以上，就使光電轉換效率(電流)提昇之觀點而言，較佳為1.6 eV以下，更佳為1.5 eV以下，進而較佳為1.4 eV以下，進而更佳為1.3 eV以下。
關於上述量子點，例如若藉由電子顯微鏡觀察、電子束繞射、及X射線繞射圖樣等確定量子點之粒徑及種類，則亦可根據粒徑與能帶隙能量之關聯(例如，ACS Nano, 2014, 8, 6363 - 6371)算出能帶隙能量。
關於上述塊狀半導體之能帶隙能量與上述量子點之能帶隙能量之差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為0.4 eV以上，更佳為0.8 eV以上，進而較佳為1.0 eV以上，進而更佳為1.2 eV以上，且較佳為2.8 eV以下，更佳為2.0 eV以下，進而較佳為1.6 eV以下，進而更佳為1.4 eV以下。
關於上述量子點之粒徑，只要為表現出量子效果之粒徑，則並無特別限制，就使分散性、構造穩定性及光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為1 nm以上，更佳為2 nm以上，進而較佳為3 nm以上，且較佳為20 nm以下，更佳為10 nm以下，進而較佳為5 nm以下。上述量子點之粒徑可藉由XRD(X ray diffractio，X射線繞射)之微晶直徑解析或穿透式電子顯微鏡觀察等常規方法進行測定。
作為具有上述能帶隙能量之量子點，例如可列舉金屬氧化物、金屬硫屬化物(例如，硫化物、硒化物、及碲化物等)，具體而言，可列舉：PbS、PbSe、PBTe、CdS、CdSe、CdTe、Sb2 S3 、Bi2 S3 、Ag2 S、Ag2 Se、Ag2 Te、Au2 S、Au2 Se、Au2 Te、Cu2 S、Cu2 Se、Cu2 Te、Fe2 S、Fe2 Se、Fe2 Te、In2 S3 、SnS、SnSe、SnTe、CuInS2 、CuInSe2 、CuInTe2 、EuS、EuSe、及EuTe等。關於上述量子點，就耐久性(耐氧化性)及光電轉換效率優異之觀點而言，較佳為包含Pb元素，更佳為包含PbS或PbSe，進而較佳為包含PbS。
關於上述量子點，就於光吸收層及分散液中之分散性、製造容易性、成本、優異之性能表現等觀點而言，較佳為包含：包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點、或包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之量子點。
關於作為上述配位基之有機化合物(以下，亦稱為有機配位基)，例如可列舉含羧基化合物、含胺基化合物、含硫醇基化合物、及含膦基化合物等。
作為含羧基化合物，例如可列舉油酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸、及癸酸等。
作為含胺基化合物，例如可列舉：油胺、硬脂胺、棕櫚胺、肉豆蔻胺、月桂胺、辛胺(caprylamine)、辛胺(octylamine)、己胺、及丁胺等。
作為含硫醇基化合物，例如可列舉乙硫醇、乙二硫醇、苯硫酚、苯二硫酚、癸硫醇、癸二硫醇、及巰基丙酸等。
作為含膦基化合物，例如可列舉三辛基膦、及三丁基膦等。
關於上述有機配位基，就量子點之製造容易性、分散穩定性、通用性、成本、優異之性能表現等觀點而言，較佳為含羧基化合物或含胺基化合物，更佳為含羧基化合物，進而較佳為碳數8以上之脂肪酸，進一步進而較佳為碳數12以上之脂肪酸，進一步進而較佳為油酸。
於量子點中包含有機配位基之情形時，關於有機配位基相對於構成量子點之金屬元素之莫耳比，就提昇光吸收層中或分散液中之量子點之分散性而使之表現出優異之性能之觀點而言，較佳為0.001以上，更佳為0.005以上，進而較佳為0.01以上，且較佳為0.6以下，更佳為0.1以下，進而較佳為0.05以下。
作為上述配位基之含鹵素元素物質之鹵素元素並無特別限制，例如可列舉氟、氯、溴、及碘。關於上述鹵素元素，就量子點之製造容易性、分散穩定性、通用性、成本、優異之性能表現等觀點而言，較佳為碘或溴，更佳為碘。
關於作為上述配位基之含鹵素元素物質，例如可列舉碘、碘化銨、碘化甲基銨等，就量子點之製造容易性、分散穩定性、通用性、成本、優異之性能表現等觀點而言，較佳為碘。
鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比並無特別限制，就使光吸收層中或分散液中之量子點之分散性提昇之觀點、及抑制自鈣鈦礦化合物向量子點之載體轉移之觀點而言，較佳為0.1以上，更佳為0.2以上，進而較佳為0.3以上，且較佳為1以下，更佳為0.8以下，進而較佳為0.7以下。
光吸收層之量子點例如可藉由元素分析、紅外(IR)光譜、拉曼光譜、核磁共振(NMR)譜、X射線繞射圖樣、吸收光譜、發光光譜、小角X射線散射、電子顯微鏡觀察、及電子束繞射等常規方法進行鑑定。
作為上述鈣鈦礦化合物與上述量子點之較佳之組合，就量子點之均勻分散性、耐久性、及光電轉換效率之觀點而言，較佳為包含相同金屬元素之化合物之組合，例如可列舉CH3 NH3 PbBr3 與PbS、CH3 NH3 PbBr3 與PbSe、CH(=NH)NH3 PbBr3 與PbS、CH(=NH)NH3 PbBr3 與PbSe等，更佳為CH3 NH3 PbBr3 與PbS之組合。
關於上述光吸收層中之量子點(其中，配位基除外)相對於塊狀半導體與量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率，就減小量子點間距離使之於量子點間相互作用藉此於光吸收層中形成中間能帶而使兩個階段光吸收之量子產率提昇之觀點而言，較佳為7.5質量%以上，更佳為10質量%以上，進而較佳為15質量%以上，進一步進而較佳為20質量%以上，就成膜性、及抑制自塊狀半導體向量子點之載體轉移而使光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為40質量%以下，更佳為30質量%以下，進而較佳為25質量%以下。
關於上述光吸收層中之量子點之粒子間之距離，就使之於量子點間相互作用藉此於光吸收層中形成中間能帶而使兩個階段光吸收之量子產率提昇從而使光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為10 nm以下，更佳為6 nm以下，進而較佳為3 nm以下。
光吸收層之厚度並無特別限制，就使光吸收變大而使光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為30 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為80 nm以上，就提昇於電洞傳輸劑層或電子傳輸劑層中之載體轉移效率而使光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為1000 nm以下，更佳為800 nm以下，進而較佳為600 nm以下，進一步進而較佳為500 nm以下。再者，光吸收層之厚度可利用膜剖面之電子顯微鏡觀察等測定方法進行測定。
關於光吸收層之表面平滑性，就使電洞傳輸劑(HTM)層之強度提昇之觀點而言，較佳為100 nm以上，更佳為200 nm以上，進而較佳為300 nm以上，進一步進而較佳為400 nm以上，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為1000 nm以下，更佳為800 nm以下，進而較佳為700 nm以下。
關於光吸收層對多孔質層之被覆率，就使光電轉換效率(電流)提昇之觀點而言，較佳為10%以上，更佳為20%以上，進而較佳為30%以上，進一步進而較佳為40%以上，進一步進而較佳為50%以上，且為100%以下。
關於光吸收層中之量子點(QD)相對於塊狀半導體(B)之吸光度比(QD/B)，就使光電轉換效率(電壓)提昇之觀點而言，較佳為0.3以下，更佳為0.2以下，進而較佳為0.1以下，進一步進而較佳為0。再者，關於光吸收層之吸光度比(QD/B)，根據下述實施例之記載之方法所測得之光吸收層之吸收光譜，為至少1種量子點之吸光度之最大值相對於至少1種塊狀半導體之吸光度的比率。此處，至少1種量子點之吸光度及至少1種塊狀半導體之吸光度分別係以單獨測定該等之情形時之吸收峰位置之吸光度之形式而獲得。
關於光吸收層之發光峰值能量，就使光電轉換效率(電壓)提昇之觀點而言，於以波長785 nm(能量1.58 eV)之光激發光吸收層時，較佳為0.2 eV以上，更佳為0.4 eV以上，進而較佳為0.6 eV以上，進一步進而較佳為0.8 eV以上，就使光電轉換效率(電流)提昇之觀點而言，較佳為1.4 eV以下，更佳為1.3 eV以下，進而較佳為1.2 eV以下，進一步進而較佳為1.1 eV以下。
關於光吸收層之發光峰值能量與塊狀半導體之能帶隙能量之差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為0.4 eV以上，更佳為0.8 eV，進而較佳為1.0 eV以上，進一步進而較佳為1.2 eV以上，且較佳為2.8 eV以下，更佳為2.0 eV以下，進而較佳為1.6 eV以下，進一步進而較佳為1.4 eV以下。
關於光吸收層之發光峰值能量與量子點之能帶隙能量之差，就光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為1.0 eV以下，更佳為0.5 eV以下，進而較佳為0.3 eV以下，進一步進而較佳為0 eV。
＜光吸收層之製造方法＞ 光吸收層之製造方法並無特別限制，例如可較佳地列舉將包含上述塊狀半導體(例如，鈣鈦礦化合物)及/或其前驅物、及上述量子點之分散液塗佈於基板上並進行乾燥的藉由所謂之濕法之方法。就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為包括如下步驟1、步驟2及步驟3之製造方法。 (步驟1)使包含有機配位基之量子點之該有機配位基與含鹵素元素物質進行配位基交換，獲得包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點固體 (步驟2)將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合，獲得分散液 (步驟3)由步驟2所獲得之分散液獲得光吸收層
關於使包含有機配位基之量子點之該有機配位基與含鹵素元素物質進行配位基交換而獲得包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點固體的步驟(步驟1)，就使包含塊狀半導體及/或其前驅物及量子點之分散液之分散性提昇之觀點或使光吸收層中之載體轉移速度提昇而使光電轉換效率提昇之觀點而言較佳。
一般而言，為了控制量子點之粒徑、抑制凝集、提昇分散性等，存在如下情況：使用油酸等分子尺寸相對較大且疏水性之有機化合物作為配位基而合成量子點。於此情形時，量子點對甲苯等非(低)極性有機溶劑表現出優異之分散性，但對N,N-二甲基甲醯胺、甲醇等極性有機溶劑之分散性較差。因此，於使塊狀半導體及/或其前驅物分散或溶解之溶劑為極性有機溶劑之情形時，需要使量子點分散於極性有機溶劑中，較佳為使與極性有機溶劑相溶性較高之物質與量子點配位。又，油酸等分子尺寸相對較大且疏水性之有機化合物之導電性較低，會阻礙光吸收層中之載體之擴散。因此，就使光吸收層中之載體轉移速度提昇而使光電轉換效率提昇之觀點而言，較佳為使分子尺寸相對較小之物質與量子點配位。就以上觀點而言，作為量子點之配位基，較佳為可列舉選自碘、碘化銨、碘化甲基銨、溴、溴化銨、及臭化甲基銨等中之1種以上之含鹵素元素物質，更佳為碘或溴，進而較佳為碘。
作為使包含有機配位基之量子點之該有機配位基對含鹵素元素物質進行配位基交換之方法，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為於分散液中進行配位基交換之方法，更佳為藉由如下方式進行配位基交換之方法：將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液於室溫(25℃)、無攪拌之條件下進行一段時間之混合，其後進行靜置。
作為配位基交換使用之含鹵素元素物質之原料，可較佳地列舉碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)、碘化銨、碘、溴化甲基銨(甲基胺氫溴酸鹽)、溴化銨、及溴等，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為選自碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)、碘化銨、溴化甲基銨(甲基胺氫溴酸鹽)、及溴化銨中之1種以上，更佳為選自碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)、及溴化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)中之1種以上，進而較佳為碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)。
關於配位基交換所使用之含鹵素元素物質原料之混合量，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，以鹵素元素相對於量子點表面之有機化合物之莫耳比計，較佳為0.1以上，更佳為1以上，進而較佳為1.5以上，且較佳為10以下，更佳為8以下，進而較佳為5以下。
作為配位基交換所使用之溶劑，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為使量子點良好地分散之溶劑與使含鹵素元素物質原料溶解之溶劑之混合溶劑。量子點之分散溶劑較佳為選自甲苯、己烷、及辛烷等中之1種以上之非(低)極性有機溶劑，更佳為甲苯。含鹵素元素物質原料之溶解溶劑較佳為選自N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、及γ-丁內酯等中之1種以上之非質子性極性有機溶劑，更佳為N,N-二甲基甲醯胺。
關於配位基交換時所混合之量子點分散液中之量子點固形物成分濃度，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為10 mg/mL以上，更佳為50 mg/mL以上，進而較佳為80 mg/mL以上，且較佳為1000 mg/mL以下，更佳為500 mg/mL以下，進而較佳為200 mg/mL以下。
關於配位基交換時所混合之含鹵素元素物質原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為0.01 mol/L以上，更佳為0.1 mol/L以上，進而較佳為0.2 mol/L以上，且較佳為1 mol/L以下，更佳為0.5 mol/L以下，進而較佳為0.3 mol/L以下。
關於配位基交換時之量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液之混合方法，只要為於無攪拌下進行一段時間之混合之方法，則並無特別限定，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為連續法或滴加法(半連續法)，更佳為滴加法。
作為連續法，可為將含鹵素元素物質原料溶液混合於量子點分散液中之方法，亦可為將量子點分散液混合於含鹵素元素物質原料溶液中之方法，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為將含鹵素元素物質原料溶液混合於量子點分散液中之方法。關於混合速度，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為25 μl/秒以下，更佳為5 μl/秒以下，進而較佳為3 μl/秒以下，且較佳為0.2 μl/秒以上，更佳為0.4 μl/秒以上，進而較佳為1.5 μl/秒以上。
作為滴加法，可為將含鹵素元素物質原料溶液滴加至量子點分散液中之方法，亦可為將量子點分散液滴加至含鹵素元素物質原料溶液中之方法，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為將含鹵素元素物質原料溶液滴加至量子點分散液中之方法。關於滴加速度，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為1滴/1秒以下，更佳為1滴/5秒以下，進而較佳為1滴/8秒以下，且較佳為1滴/100秒以上，更佳為1滴/50秒以上，進而較佳為1滴/15秒以上。
關於將量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液混合後進行靜置之時間，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為0.1小時以上，更佳為1小時以上，進而較佳為10小時以上，且較佳為100小時以下，更佳為48小時以下，進而較佳為24小時以下。
作為於配位基交換後獲得以有機化合物及含鹵素元素物質為配位基之量子點固體的方法，較佳為歷經如下步驟而獲得量子點固體之方法：於量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液之混合分散液中添加洗淨溶劑並進行過濾，將配位於量子點表面之有機化合物或過量之含鹵素元素物質原料、溶劑去除。洗淨溶劑較佳為配位基交換前後之量子點均不易分散且可溶解有機化合物、含鹵素元素物質之有機溶劑，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，更佳為醇溶劑，進而較佳為甲醇。關於洗淨溶劑之量，以洗淨溶劑相對於量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液之混合分散液之量的體積比計，較佳為0.1以上，更佳為0.5以上，進而較佳為1以上，且較佳為10以下，更佳為5以下，進而較佳為2以下。就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，過濾時之過濾器孔徑較佳為0.1 μm以上，更佳為0.2 μm以上，且較佳為1 μm以下，更佳為0.5 μm以下。過濾器材質較佳為疏水性者，更佳為聚四氟乙烯(PTFE)。
較佳為歷經將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合的步驟(步驟2)，而獲得包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上及量子點的分散液。
關於上述包含塊狀半導體(例如，鈣鈦礦化合物)及/或其前驅物、及上述量子點之分散液，就成膜性、成本、保存穩定性、優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為含有溶劑。作為溶劑，例如可列舉：酯類(甲酸甲酯、甲酸乙酯等)、酮類(γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮等)、醚類(二乙醚、甲基-第三丁醚、二甲氧基甲烷、1,4-二㗁烷、四氫呋喃等)、醇類(甲醇、乙醇、2-丙醇、第三丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等)、二醇醚(溶纖素)類、醯胺系溶劑(N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等)、腈系溶劑(乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等)、碳酸酯系(碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等)、鹵化烴(氯化甲烷、二氯甲烷、氯仿等)、烴、及二甲基亞碸等。
關於上述分散液之溶劑，就成膜性、成本、保存穩定性、優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為極性溶劑，更佳為選自酮類、醯胺系溶劑、及二甲基亞碸中之至少1種溶劑，進而較佳為醯胺系溶劑，進一步進而較佳為N,N-二甲基甲醯胺。
關於上述分散液中之上述塊狀半導體(例如，鈣鈦礦化合物)及/或其前驅物之金屬濃度，就成膜性、成本、保存穩定性、優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為0.1 mol/L以上，更佳為0.2 mol/L以上，進而較佳為0.3 mol/L以上，且較佳為1.5 mol/L以下，更佳為1.0 mol/L以下，進而較佳為0.5 mol/L以下。
關於上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度，就成膜性、成本、保存穩定性、優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為10 mg/mL以上，更佳為50 mg/mL以上，進而較佳為70 mg/mL以上，且較佳為300 mg/mL以下，更佳為200 mg/mL以下，進而較佳為100 mg/mL以下。
上述分散液之製備方法並無特別限定，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，混合溫度較佳為0℃以上，更佳為10℃以上，進而較佳為20℃以上，且較佳為50℃以下，更佳為40℃以下，進而較佳為30℃以下。又，就相同之觀點而言，混合時間較佳為超過0小時，更佳為0.1小時以上，且較佳為72小時以下，更佳為24小時以下，進而較佳為1小時以下。
關於上述分散液，較佳為為了去除粗大粒子而進行過過濾者，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，過濾時之過濾器孔徑較佳為0.1 μm以上，更佳為0.2 μm以上，且較佳為1 μm以下，更佳為0.5 μm以下。過濾器材質較佳為疏水性者，更佳為聚四氟乙烯(PTFE)。
由步驟2所獲得之分散液獲得光吸收層步驟(步驟3)較佳為將步驟2所獲得之分散液塗佈(coating)於基板上等濕法，例如可列舉凹版塗佈法、棒式塗佈法、印刷法、噴霧法、旋轉塗佈法、浸漬法、及模嘴塗佈法等，就製造容易性、成本、優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為旋轉塗佈法。關於旋轉塗佈法之最大轉數，就優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為500 rpm以上，更佳為1000 rpm以上，進而較佳為2000 rpm以上，且較佳為6000 rpm以下，更佳為5000 rpm以下，進而較佳為4000 rpm以下。又，就製造容易性、成本、光電轉換特性提昇等觀點而言，較佳為於旋轉塗佈中滴加不良溶劑使塊狀半導體之結晶析出速度提昇之方法，作為上述不良溶劑，較佳為甲苯或氯苯。
作為上述濕法中之乾燥方法，就製造容易性、成本、優異之性能(例如，光電轉換特性)表現等觀點而言，例如可列舉熱乾燥、氣流乾燥、真空乾燥等，較佳為熱乾燥。關於熱乾燥之溫度，就優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為60℃以上，更佳為80℃以上，進而較佳為100℃以上，就相同之觀點及成本之觀點而言，較佳為200℃以下，更佳為150℃以下，進而較佳為120℃以下。關於熱乾燥之時間，就優異之性能(例如，光電轉換特性)表現之觀點而言，較佳為1分鐘以上，更佳為5分鐘以上，進而較佳為10分鐘以上，就相同之觀點及成本之觀點而言，較佳為120分鐘以下，更佳為60分鐘以下，進而較佳為30分鐘以下。
＜光電轉換元件＞ 本發明之光電轉換元件為具有上述光吸收層者。於本發明之光電轉換元件中，除上述光吸收層以外之構成並無特別限制，可應用公知之光電轉換元件之構成。又，關於本發明之光電轉換元件，除上述光吸收層以外，可利用公知之方法而製造。
以下，基於圖1對本發明之光電轉換元件之構成及製造方法進行說明，但圖1只不過為一例，並不限定於圖1所示之態樣。
圖1係表示本發明之光電轉換元件之構造之一例的概略剖視圖。光電轉換元件1具有依序積層透明基板2、透明導電層3、阻擋層4、多孔質層5、光吸收層6、及電洞傳輸層7而成之構造。光10入射側之透明電極基板包含透明基板2及透明導電層3，且透明導電層3與成為用於與外部電路電性連接之端子之電極(負極)9接合。又，電洞傳輸層7與成為用於與外部電路電性連接之端子之電極(正極)8接合。
作為透明基板2之材料，具有強度、耐久性、透光性即可，可使用合成樹脂及玻璃等。作為合成樹脂，例如可列舉：聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜等熱塑性樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、聚醯亞胺、及氟樹脂等。就強度、耐久性、成本等觀點而言，較佳為使用玻璃基板。
作為透明導電層3之材料，例如可列舉：摻錫氧化銦(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、氧化錫(SnO2 )、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、及具有高導電性之高分子材料等。作為高分子材料，例如可列舉聚乙炔系、聚吡咯系、聚噻吩系、聚苯乙炔系高分子材料。又，作為透明導電層3之材料，亦可使用具有高導電性之碳系薄膜。作為透明導電層3之形成方法，可列舉濺鍍法、蒸鍍法、及塗佈分散物之方法等。
作為阻擋層4之材料，例如可列舉氧化鈦、氧化鋁、氧化矽、氧化鈮、氧化鎢、氧化錫、及氧化鋅等。作為阻擋層4之形成方法，可列舉將上述材料直接濺鍍於透明導電層3之方法、及噴霧熱裂解法等。又，可列舉將使上述材料溶解於溶劑中而成的溶液、或溶解有作為金屬氧化物之前驅物之金屬氫氧化物的溶液塗佈於透明導電層3上，進行乾燥並視需要進行焙燒的方法。作為塗佈方法，可列舉凹版塗佈法、棒式塗佈法、印刷法、噴霧法、旋轉塗佈法、浸漬法、及模嘴塗佈法等。
多孔質層5為具有將光吸收層6擔載於其表面之功能的層。於太陽電池中，為了提高光吸收效率，較佳為增大受光部分之表面積。藉由設置多孔質層5，可增大受光部分之表面積。
作為多孔質層5之材料，例如可列舉：金屬氧化物、金屬硫屬化物(例如，硫化物、及硒化物等)、具有鈣鈦礦型結晶結構之化合物(其中，上述光吸收劑除外)、矽氧化物(例如，二氧化矽及沸石)、及奈米碳管(包含奈米碳線及奈米碳棒等)等。
作為金屬氧化物，例如可列舉鈦、錫、鋅、鎢、鋯、鉿、鍶、銦、鈰、釔、鑭、釩、鈮、鋁、及鉭之氧化物等，作為金屬硫屬化物，例如可列舉硫化鋅、硒化鋅、硫化鎘、及硒化鎘等。
作為具有鈣鈦礦型結晶結構之化合物，例如可列舉：鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯酸鋇、錫酸鋇、鋯酸鉛、鋯酸鍶、鉭酸鍶、鈮酸鉀、鐵酸鉍、鈦酸鍶鋇、鈦酸鋇鑭、鈦酸鈣、鈦酸鈉、及鈦酸鉍等。
多孔質層5之形成材料較佳為以微粒子之形式而使用，更佳為以含有微粒子之分散物之形式而使用。作為多孔質層5之形成方法，例如可列舉濕式法、乾式法、及其他方法(例如，Chemical Review，第110卷，6595頁(2010年刊)中記載之方法)。於該等方法中，較佳為於阻擋層4之表面塗佈分散物(漿料)之後進行焙燒。藉由焙燒，能夠使微粒子彼此密接。作為塗佈方法，可列舉凹版塗佈法、棒式塗佈法、印刷法、噴霧法、旋轉塗佈法、浸漬法、及模嘴塗佈法等。
光吸收層6為上述本發明之光吸收層。光吸收層6之形成方法並無特別限制，例如可較佳地列舉如下之藉由所謂之濕法的方法：製備包含上述塊狀半導體(例如，鈣鈦礦化合物)及/或其前驅物、及上述量子點之分散液，於多孔質層5之表面塗佈所製備之分散液並進行乾燥。關於光吸收層6之形成方法，就製造容易性、成本、分散液之保存穩定性、光電轉換效率提昇等觀點而言，較佳為包含上述步驟1、步驟2及步驟3之製造方法。
作為電洞傳輸層7之材料，例如可列舉：咔唑衍生物、多芳基烷烴衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、胺基取代查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、茀衍生物、腙衍生物、茋衍生物、矽氮烷衍生物、芳香族三級胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香族二亞甲基系化合物、卟啉系化合物、酞菁系化合物、聚噻吩衍生物、聚吡咯衍生物、及聚對苯乙炔衍生物等。作為電洞傳輸層7之形成方法，例如可列舉塗佈法、及真空蒸鍍法等。作為塗佈方法，例如可列舉凹版塗佈法、棒式塗佈法、印刷法、噴霧法、旋轉塗佈法、浸漬法、及模嘴塗佈法等。
作為電極(正極)8及電極(負極)9之材料，例如可列舉鋁、金、銀、鉑等金屬；摻錫氧化銦(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)等導電性金屬氧化物；導電性高分子等有機系導電材料；奈米管等碳系材料。作為電極(正極)8及電極(負極)9之形成方法，例如可列舉真空蒸鍍法、濺鍍法、及塗佈法等。
＜中間能帶型太陽電池＞ 本發明之中間能帶型太陽電池係具有上述光電轉換元件者。於本發明之中間能帶型太陽電池中，除上述光吸收層以外之構成並無特別限制，可應用公知之太陽電池之構成。
以下，表示本發明及本發明之較佳之實施態樣。 ＜1＞ 一種光吸收層，其於具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體之基質中分散有量子點，且具有中間能帶。 ＜2＞ 如＜1＞記載之光吸收層，其中上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差較佳為0.005%以上，更佳為0.01%以上，進而較佳為0.02%以上。 ＜3＞ 如＜1＞或＜2＞記載之光吸收層，其中上述光吸收層之600 nm下之外部量子產率差較佳為0.004%以上，更佳為0.009%以上，進而較佳為0.012%以上。 ＜4＞ 如＜1＞～＜3＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層之900 nm下之外部量子產率差較佳為0.002%以上，更佳為0.003%以上，進而較佳為0.004%以上。 ＜5＞ 如＜1＞記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差為0.005%以上，600 nm下之外部量子產率差為0.004%以上，900 nm下之外部量子產率差為0.002%以上； 更佳為上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差為0.01%以上，600 nm下之外部量子產率差為0.009%以上，900 nm下之外部量子產率差為0.003%以上； 進而較佳為上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差為0.02%以上，600 nm下之外部量子產率差為0.012%以上，900 nm下之外部量子產率差為0.004%以上。 ＜6＞ 如＜1＞～＜5＞中任一項記載之光吸收層，其中上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差較佳為1.1 eV以上，更佳為1.2 eV以上，進而較佳為1.3 eV以上，且較佳為2.0 eV以下，更佳為1.8 eV以下，進而較佳為1.6 eV以下。 ＜7＞ 如＜1＞～＜6＞中任一項記載之光吸收層，其中上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差較佳為0.5 eV以上，更佳為0.6 eV以上，進而較佳為0.7 eV以上，且較佳為2.0 eV以下，更佳為1.5 eV以下，進而較佳為1.0 eV以下。 ＜8＞ 如＜1＞～＜7＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下； 更佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下； 進而較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下。 ＜9＞ 如＜1＞～＜8＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，上述塊狀半導體為鈣鈦礦化合物、或有機-無機複合鈣鈦礦化合物； 更佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，上述塊狀半導體為鈣鈦礦化合物、或有機-無機複合鈣鈦礦化合物； 進而較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，上述塊狀半導體為鈣鈦礦化合物、或有機-無機複合鈣鈦礦化合物。 ＜10＞ 如＜1＞～＜9＞中任一項記載之光吸收層，其中上述塊狀半導體之能帶隙能量較佳為2.1 eV以上，更佳為2.2 eV以上，且較佳為2.9 eV以下，更佳為2.8 eV以下。 ＜11＞ 如＜1＞～＜10＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，且上述塊狀半導體之能帶隙能量為2.0 eV以上且3.0 eV以下； 更佳為上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，且上述塊狀半導體之能帶隙能量為2.1 eV以上且2.9 eV以下； 進而較佳為上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，且上述塊狀半導體之能帶隙能量為2.2 eV以上且2.8 eV以下。 ＜12＞ 如＜1＞～＜11＞中任一項記載之光吸收層，其中上述塊狀半導體較佳為無機物或有機-無機複合化合物，更佳為有機-無機複合化合物，且較佳為鈣鈦礦化合物，更佳為有機-無機複合鈣鈦礦化合物。 ＜13＞ 如＜1＞～＜11＞中任一項記載之光吸收層，其中上述塊狀半導體較佳為鈣鈦礦化合物。 ＜14＞ 如＜1＞～＜11＞中任一項記載之光吸收層，其中上述塊狀半導體更佳為有機-無機複合鈣鈦礦化合物。 ＜15＞ 如＜12＞～＜14＞中任一項記載之光吸收層，其中上述鈣鈦礦化合物較佳為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，更佳為下述通式(1)所表示之化合物。 RMX3 (1) (式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子) R1 R2 R3 n-1 Mn X3n+1 (2) (式中，R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數) ＜16＞ 如＜1＞～＜14＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上； 更佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上； 進而較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上。 RMX3 (1) (式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子) R1 R2 R3 n-1 Mn X3n+1 (2) (式中，R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數) ＜17＞ 如＜15＞或＜16＞記載之光吸收層，其中上述R為選自週期表第一族元素之陽離子、及有機陽離子中之1種以上，上述週期表第一族元素之陽離子較佳為選自Li+ 、Na+ 、K+ 、及Cs+ 中之1種以上，上述有機陽離子較佳為選自可具有取代基之銨離子、及可具有取代基之鏻離子中之1種以上，上述可具有取代基之銨離子較佳為選自烷基銨離子、甲脒鎓離子及芳基銨離子中之1種以上，更佳為選自烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，進而較佳為選自單烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，進一步進而較佳為選自甲基銨離子、乙基銨離子、丁基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上，進一步進而較佳為甲基銨離子。 ＜18＞ 如＜15＞或＜16＞記載之光吸收層，其中上述R更佳為選自烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上。 ＜19＞ 如＜15＞或＜16＞記載之光吸收層，其中上述R進而較佳為選自單烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上。 ＜20＞ 如＜15＞或＜16＞記載之光吸收層，其中上述R進一步進而較佳為選自甲基銨離子、乙基銨離子、丁基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上。 ＜21＞ 如＜15＞或＜16＞記載之光吸收層，其中上述R進一步進而較佳為甲基銨離子。 ＜22＞ 如＜15＞～＜21＞中任一項記載之光吸收層，其中上述M較佳為選自Pb2+ 、Sn2+ 、Hg2+ 、Cd2+ 、Zn2+ 、Mn2+ 、Cu2+ 、Ni2+ 、Fe2+ 、Co2+ 、Pd2+ 、Ge2+ 、Y2+ 、及Eu2+ 中之1種以上，更佳為選自Pb2+ 、Sn2+ 、及Ge2+ 中之1種以上，進而較佳為選自Pb2+ 、及Sn2+ 中之1種以上，進一步進而較佳為Pb2+ 。 ＜23＞ 如＜15＞～＜22＞中任一項記載之光吸收層，其中上述X較佳為選自氟陰離子、氯陰離子、溴陰離子、及碘陰離子中之1種以上，更佳為選自氟陰離子、氯陰離子、及溴陰離子中之1種以上，進而較佳為選自氯陰離子、及溴陰離子中之1種以上，進一步進而較佳為溴陰離子。 ＜24＞ 如＜15＞或＜16＞記載之光吸收層，其中上述通式(1)所表示之化合物較佳為選自CH3 NH3 PbCl3 、CH3 NH3 PbBr3 、CH3 NH3 PbBr2 I、CH3 NH3 SnCl3 、CH3 NH3 SnBr3 、CH(=NH)NH3 PbCl3 、及CH(=NH)NH3 PbBr3 中之1種以上，更佳為選自CH3 NH3 PbBr3 、及CH(=NH)NH3 PbBr3 中之1種以上，進而較佳為CH3 NH3 PbBr3 。 ＜25＞ 如＜12＞～＜24＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層之鈣鈦礦化合物之微晶直徑較佳為10 nm以上，更佳為20 nm以上，進而較佳為30 nm以上，且較佳為1000 nm以下。 ＜26＞ 如＜1＞～＜25＞中任一項記載之光吸收層，其中上述量子點較佳為具有0.2 eV以上且未達上述塊狀半導體之能帶隙能量的能帶隙能量者。 ＜27＞ 如＜1＞～＜25＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，上述量子點為具有0.2 eV以上且未達上述塊狀半導體之能帶隙能量的能帶隙能量者； 更佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，上述量子點為具有0.2 eV以上且未達上述塊狀半導體之能帶隙能量的能帶隙能量者； 進而較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，上述量子點為具有0.2 eV以上且未達上述塊狀半導體之能帶隙能量的能帶隙能量者。 RMX3 (1) (式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子) R1 R2 R3 n-1 Mn X3n+1 (2) (式中，R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數) ＜28＞ 如＜1＞～＜27＞中任一項記載之光吸收層，其中上述量子點之能帶隙能量較佳為0.8 eV以上，更佳為0.9 eV以上，進而較佳為1.0 eV以上，且較佳為1.6 eV以下，更佳為1.5 eV以下，進而較佳為1.4 eV以下，進一步進而較佳為1.3 eV以下。 ＜29＞ 如＜1＞～＜28＞中任一項記載之光吸收層，其中上述塊狀半導體之能帶隙能量與上述量子點之能帶隙能量之差較佳為0.4 eV以上，更佳為0.8 eV以上，進而較佳為1.0 eV以上，進一步進而較佳為1.2 eV以上，且較佳為2.8 eV以下，更佳為2.0 eV以下，進而較佳為1.6 eV以下，進一步進而較佳為1.4 eV以下。 ＜30＞ 如＜1＞～＜27＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述量子點為具有0.8 eV以上且1.6 eV以下之能帶隙能量者，且上述塊狀半導體之能帶隙能量與上述量子點之能帶隙能量之差為0.4 eV以上且2.2 eV以下； 更佳為上述量子點為具有0.9 eV以上且1.5 eV以下之能帶隙能量者，且上述塊狀半導體之能帶隙能量與上述量子點之能帶隙能量之差為0.8 eV以上且2.0 eV以下； 進而較佳為上述量子點為具有1.0 eV以上且1.4 eV以下之能帶隙能量者，且上述塊狀半導體之能帶隙能量與上述量子點之能帶隙能量之差為1.0 eV以上且1.6 eV以下。 ＜31＞ 如＜1＞～＜30＞中任一項記載之光吸收層，其中上述量子點之粒徑較佳為1 nm以上，更佳為2 nm以上，進而較佳為3 nm以上，且較佳為20 nm以下，更佳為10 nm以下，進而較佳為5 nm以下。 ＜32＞ 如＜1＞～＜31＞中任一項記載之光吸收層，其中上述量子點為選自金屬氧化物、及金屬硫屬化物中之1種以上，且較佳為包含選自PbS、PbSe、PbTe、CdS、CdSe、CdTe、Sb2 S3 、Bi2 S3 、Ag2 S、Ag2 Se、Ag2 Te、Au2 S、Au2 Se、Au2 Te、Cu2 S、Cu2 Se、Cu2 Te、Fe2 S、Fe2 Se、Fe2 Te、In2 S3 、SnS、SnSe、SnTe、CuInS2 、CuInSe2 、CuInTe2 、EuS、EuSe、及EuTe中之1種以上，更佳為包含Pb元素，進而較佳為包含PbS或PbSe，進而較佳為包含PbS。 ＜33＞ 如＜1＞～＜31＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述量子點為選自金屬氧化物、及金屬硫屬化物中之1種以上； 更佳為上述量子點之粒徑為2 nm以上且10 nm以下，且上述量子點為選自金屬氧化物、及金屬硫屬化物中之1種以上； 進而較佳為上述量子點之粒徑為2 nm以上且10 nm以下，且上述量子點為選自包含Pb元素之金屬氧化物、及包含Pb元素之金屬硫屬化物中之1種以上， 進一步進而較佳為上述量子點之粒徑為3 nm以上且5 nm以下，且上述量子點為選自包含Pb元素之金屬氧化物、及包含Pb元素之金屬硫屬化物中之1種以上； 進一步進而較佳為上述量子點之粒徑為3 nm以上且5 nm以下，且上述量子點包含PbS或PbSe； 進一步進而較佳為上述量子點之粒徑為3 nm以上且5 nm以下，且上述量子點包含PbS。 ＜34＞ 如＜12＞～＜33＞中任一項記載之光吸收層，其中上述鈣鈦礦化合物與上述量子點之組合較佳為包含相同金屬元素之化合物之組合，更佳為CH3 NH3 PbBr3 與PbS、CH3 NH3 PbBr3 與PbSe、CH(=NH)NH3 PbBr3 與PbS、或CH(=NH)NH3 PbBr3 與PbSe，進而較佳為CH3 NH3 PbBr3 與PbS。 ＜35＞ 如＜1＞～＜34＞中任一項記載之光吸收層，其中上述量子點較佳為包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之量子點中之1種以上。 ＜36＞ 如＜35＞記載之光吸收層，其中上述作為配位基之有機化合物較佳為選自含羧基化合物、含胺基化合物、含硫醇基化合物、及含膦基化合物中之1種以上。 ＜37＞ 如＜36＞記載之光吸收層，其中上述含羧基化合物較佳為選自油酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸、及癸酸中之1種以上。 ＜38＞ 如＜35＞記載之光吸收層，其中上述作為配位基之有機化合物較佳為含羧基化合物或含胺基化合物，更佳為含羧基化合物，進而較佳為碳數8以上之脂肪酸，進一步進而較佳為碳數12以上之脂肪酸，進一步進而較佳為油酸。 ＜39＞ 如＜35＞～＜38＞中任一項記載之光吸收層，其中上述作為配位基之有機化合物相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比較佳為0.001以上，更佳為0.005以上，進而較佳為0.01以上，且較佳為0.6以下，更佳為0.1以下，進而較佳為0.05以下。 ＜40＞ 如＜35＞～＜39＞中任一項記載之光吸收層，其中上述作為配位基之含鹵素元素物質之鹵素元素較佳為選自氟、氯、溴、及碘中之1種以上，更佳為選自碘及溴中之1種以上，進而較佳為碘。 ＜41＞ 如＜35＞～＜39＞中任一項記載之光吸收層，其中上述作為配位基之含鹵素元素物質較佳為選自碘、碘化銨、及碘化甲基銨中之1種以上，更佳為碘。 ＜42＞ 如＜35＞～＜41＞中任一項記載之光吸收層，其中鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比較佳為0.1以上，更佳為0.2以上，進而較佳為0.3以上，且較佳為1以下，更佳為0.8以下，進而較佳為0.7以下。 ＜43＞ 如＜1＞～＜42＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，上述塊狀半導體與上述量子點包含相同金屬元素； 更佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，上述塊狀半導體與上述量子點之組合為CH3 NH3 PbBr3 與PbS、CH3 NH3 PbBr3 與PbSe、CH(=NH)NH3 PbBr3 與PbS、或CH(=NH)NH3 PbBr3 與PbSe； 進而較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，上述塊狀半導體與上述量子點之組合為CH3 NH3 PbBr3 與PbS。 ＜44＞ 如＜1＞～＜43＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述量子點為包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之量子點，且上述有機化合物相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.001以上且0.6以下，鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.1以上且1以下； 更佳為上述量子點之有機化合物為含羧基化合物，上述量子點之含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，上述有機化合物相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.005以上且0.1以下，鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.2以上且0.8以下； 進而較佳為上述量子點之有機化合物為油酸，上述量子點之含鹵素元素物質為碘，上述有機化合物相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.01以上且0.05以下，鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.3以上且0.7以下。 ＜45＞ 如＜1＞～＜44＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層中之量子點(其中，配位基除外)相對於塊狀半導體與量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率較佳為7.5質量%以上，更佳為10質量%以上，進而較佳為15質量%以上，進一步進而較佳為20質量%以上，且較佳為40質量%以下，更佳為30質量%以下，進而較佳為25質量%以下。 ＜46＞ 如＜1＞～＜44＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，上述量子點包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之量子點中之1種以上，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為7.5質量%以上且40質量%以下； 更佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，上述量子點包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之PbS、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之PbS中之1種以上，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為10質量%以上且30質量%以下； 進而較佳為上述光吸收層之上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，上述量子點包含選自包含碘作為配位基之PbS、及包含油酸及碘作為配位基之PbS中之1種以上，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為15質量%以上且25質量%以下。 ＜47＞ 如＜1＞～＜44＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差為0.005%以上，600 nm下之外部量子產率差為0.004%以上，900 nm下之外部量子產率差為0.002%以上，上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.1 eV以上且2.0 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.5 eV以上且2.0 eV以下，上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，上述量子點包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之量子點中之1種以上，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為7.5質量%以上且40質量%以下； 更佳為上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差為0.01%以上，600 nm下之外部量子產率差為0.009%以上，900 nm下之外部量子產率差為0.003%以上，上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.2 eV以上且1.8 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.6 eV以上且1.5 eV以下，上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，上述量子點包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之PbS、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之PbS中之1種以上，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為10質量%以上且30質量%以下； 進而較佳為上述光吸收層之500 nm下之外部量子產率差為0.02%以上，600 nm下之外部量子產率差為0.012%以上，900 nm下之外部量子產率差為0.004%以上，上述塊狀半導體之價帶與上述中間能帶之間之能量差為1.3 eV以上且1.6 eV以下，上述中間能帶與上述塊狀半導體之傳導帶之間之能量差為0.7 eV以上且1.0 eV以下，上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，上述量子點包含選自包含碘作為配位基之PbS、及包含油酸及碘作為配位基之PbS中之1種以上，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為15質量%以上且25質量%以下。 ＜48＞ 如＜1＞～＜47＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層中之量子點之粒子間之距離較佳為10 nm以下，更佳為6 nm以下，進而較佳為3 nm以下。 ＜49＞ 如＜1＞～＜47＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為7.5質量%以上且40質量%以下，上述光吸收層中之上述量子點之粒子間之距離為10 nm以下； 更佳為上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為10質量%以上且30質量%以下，上述光吸收層中之上述量子點之粒子間之距離為6 nm以下； 進而較佳為上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為15質量%以上且25質量%以下，上述光吸收層中之上述量子點之粒子間之距離為3 nm以下。 ＜50＞ 如＜1＞～＜47＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為7.5質量%以上且40質量%以下，上述光吸收層中之上述量子點之粒子間之距離為10 nm以下； 更佳為上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為10質量%以上40質量%以下，上述光吸收層中之上述量子點之粒子間之距離為6 nm以下； 進而較佳為上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為15質量%以上40質量%以下，上述光吸收層中之上述量子點之粒子間之距離為3 nm以下。 ＜51＞ 如＜1＞～＜50＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層之厚度較佳為30 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為80 nm以上，且較佳為1000 nm以下，更佳為800 nm以下，進而較佳為600 nm以下，進一步進而較佳為500 nm以下。 ＜52＞ 如＜1＞～＜51＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層中之量子點(QD)相對於塊狀半導體(B)之吸光度比(QD/B)較佳為0.3以下，更佳為0.2以下，進而較佳為0.1以下，進一步進而較佳為0。 ＜53＞ 如＜1＞～＜52＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層之發光峰值能量於以波長785 nm(能量1.58 eV)之光激發光吸收層時較佳為0.2 eV以上，更佳為0.4 eV以上，進而較佳為0.6 eV以上，進一步進而較佳為0.8 eV以上，且較佳為1.4 eV以下，更佳為1.3 eV以下，進而較佳為1.2 eV以下，進一步進而較佳為1.1 eV以下。 ＜54＞ 如＜1＞～＜53＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層之發光峰值能量與上述塊狀半導體之能帶隙能量之差較佳為0.4 eV以上，更佳為0.8 eV、進而較佳為1.0 eV以上，進一步進而較佳為1.2 eV以上，且較佳為2.8 eV以下，更佳為2.0 eV以下，進而較佳為1.6 eV以下，進一步進而較佳為1.4 eV以下。 ＜55＞ 如＜1＞～＜54＞中任一項記載之光吸收層，其中上述光吸收層之發光峰值能量與上述量子點之能帶隙能量之差較佳為1.0 eV以下，更佳為0.5 eV以下，進而較佳為0.3 eV以下，進一步進而較佳為0 eV。 ＜56＞ 如＜1＞～＜54＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述光吸收層中之量子點(QD)相對於塊狀半導體(B)之吸光度比(QD/B)為0.3以下，上述光吸收層之發光峰值能量於以波長785 nm(能量1.58 eV)之光激發光吸收層時為0.2 eV以上且1.4 eV以下，上述光吸收層之發光峰值能量與上述量子點之能帶隙能量之差為1.0 eV以下； 更佳為上述光吸收層中之量子點(QD)相對於塊狀半導體(B)之吸光度比(QD/B)為0.2以下，上述光吸收層之發光峰值能量於以波長785 nm(能量1.58 eV)之光激發光吸收層時為0.4 eV以上且1.3 eV以下，上述光吸收層之發光峰值能量與上述量子點之能帶隙能量之差為0.5 eV以下； 進而較佳為上述光吸收層中之量子點(QD)相對於塊狀半導體(B)之吸光度比(QD/B)為0.1以下，上述光吸收層之發光峰值能量於以波長785 nm(能量1.58 eV)之光激發光吸收層時為0.6 eV以上且1.2 eV以下，上述光吸收層之發光峰值能量與上述量子點之能帶隙能量之差為0.3 eV以下； 進一步進而較佳為上述光吸收層中之量子點(QD)相對於塊狀半導體(B)之吸光度比(QD/B)為0，上述光吸收層之發光峰值能量於以波長785 nm(能量1.58 eV)之光激發光吸收層時為0.8 eV以上且1.1 eV以下，上述光吸收層之發光峰值能量與上述量子點之能帶隙能量之差為0 eV。 ＜57＞ 如＜1＞～＜56＞中任一項記載之光吸收層，其中較佳為上述量子點為包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之量子點，上述有機配位基相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.001以上且0.6以下，鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.1以上且1以下，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為7.5質量%以上且40質量%以下； 更佳為上述量子點之有機配位基為含羧基化合物，上述量子點之含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，上述有機配位基相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.005以上且0.1以下，鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.2以上且0.8以下，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為10質量%以上且30質量%以下； 進而較佳為上述量子點之有機配位基為油酸，上述量子點之含鹵素元素物質為碘，上述有機配位基相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.01以上且0.05以下，鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.3以上且0.7以下，上述光吸收層中之上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為15質量%以上且25質量%以下。 ＜58＞ 一種光吸收層之製造方法，其包括如下步驟1、步驟2及步驟3；且該光吸收層於塊狀半導體之基質中分散有量子點，且具有中間能帶。 (步驟1)使包含有機配位基之量子點之該有機配位基與含鹵素元素物質進行配位基交換，獲得包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點固體， (步驟2)將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合，獲得分散液， (步驟3)由步驟2所獲得之分散液獲得光吸收層。 ＜59＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘。 ＜60＞ 如＜58＞或＜59＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述步驟1中之上述配位基交換較佳為於分散液中進行，更佳為藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行。 ＜61＞ 如＜60＞記載之光吸收層之製造方法，其中配位基交換所使用之含鹵素元素物質之原料較佳為選自碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)、碘化銨、碘、溴化甲基銨(甲基胺氫溴酸鹽)、溴化銨、及溴中之1種以上，更佳為選自碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)、碘化銨、溴化甲基銨(甲基胺氫溴酸鹽)、及溴化銨中之1種以上，進而較佳為選自碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)、及溴化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)中之1種以上，進一步進而較佳為碘化甲基銨(甲基胺氫碘酸鹽)。 ＜62＞ 如＜60＞或＜61＞記載之光吸收層之製造方法，其中配位基交換所使用之含鹵素元素物質原料之混合量以鹵素元素相對於量子點表面之有機化合物之莫耳比計，較佳為0.1以上，更佳為1以上，進而較佳為1.5以上，且較佳為10以下，更佳為8以下，進而較佳為5以下。 ＜63＞ 如＜60＞～＜62＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中配位基交換所使用之溶劑較佳為使量子點分散之溶劑與使含鹵素元素物質原料溶解之溶劑之混合溶劑，且上述使量子點分散之溶劑較佳為選自甲苯、己烷、及辛烷中之1種以上之非(低)極性有機溶劑，更佳為甲苯，上述使含鹵素元素物質原料溶解之溶劑較佳為選自N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、及γ-丁內酯中之1種以上之非質子性極性有機溶劑，更佳為N,N-二甲基甲醯胺。 ＜64＞ 如＜60＞～＜63＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中配位基交換時所混合之量子點分散液中之量子點固形物成分濃度較佳為10 mg/mL以上，更佳為50 mg/mL以上，進而較佳為80 mg/mL以上，且較佳為1000 mg/mL以下，更佳為500 mg/mL以下，進而較佳為200 mg/mL以下。 ＜65＞ 如＜60＞～＜64＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中配位基交換時所混合之含鹵素元素物質原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度較佳為0.01 mol/L以上，更佳為0.1 mol/L以上，進而較佳為0.2 mol/L以上，且較佳為1 mol/L以下，更佳為0.5 mol/L以下，進而較佳為0.3 mol/L以下。 ＜66＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為10 mg/mL以上且1000 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.01 mol/L以上且1 mol/L以下； 更佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為50 mg/mL以上且500 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.1 mol/L以上且0.5 mol/L以下； 進而較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為80 mg/mL以上且200 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.2 mol/L以上且0.3 mol/L以下。 ＜67＞ 如＜60＞～＜66＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中配位基交換時之量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液之混合方法較佳為連續法或滴加法(半連續法)，更佳為滴加法。 ＜68＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為10 mg/mL以上且1000 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.01 mol/L以上且1 mol/L以下； 更佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為50 mg/mL以上且500 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.1 mol/L以上且0.5 mol/L以下； 進而較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為80 mg/mL以上且200 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.2 mol/L以上且0.3 mol/L以下。 ＜69＞ 如＜67＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述連續法較佳為將含鹵素元素物質原料溶液混合於量子點分散液中之方法，混合速度較佳為25 μl/秒以下，更佳為5 μl/秒以下，進而較佳為3 μl/秒以下，且較佳為0.2 μl/秒以上，更佳為0.4 μl/秒以上，進而較佳為1.5 μl/秒以上。 ＜70＞ 如＜67＞或＜68＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述滴加法較佳為將含鹵素元素物質原料溶液滴加至量子點分散液中之方法，滴加速度較佳為1滴/1秒以下，更佳為1滴/5秒以下，進而較佳為1滴/8秒以下，且較佳為1滴/100秒以上，更佳為1滴/50秒以上，進而較佳為1滴/15秒以上。 ＜71＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/1秒以下且1滴/100秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為10 mg/mL以上且1000 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.01 mol/L以上且1 mol/L以下； 更佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/5秒以下且1滴/50秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為50 mg/mL以上且500 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.1 mol/L以上且0.5 mol/L以下； 進而較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/8秒以下且1滴/15秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為80 mg/mL以上且200 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.2 mol/L以上且0.3 mol/L以下。 ＜72＞ 如＜60＞～＜71＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中將上述量子點分散液與上述含鹵素元素物質原料溶液混合後進行靜置之時間較佳為0.1小時以上，更佳為1小時以上，進而較佳為10小時以上，且較佳為100小時以下，更佳為48小時以下，進而較佳為24小時以下。 ＜73＞ 如＜60＞～＜72＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中於配位基交換後獲得包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點固體步驟較佳為向量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液之混合分散液中添加洗淨溶劑並進行過濾從而將配位於量子點表面之有機化合物或過量之含鹵素元素物質原料、溶劑去除的步驟，且上述洗淨溶劑較佳為配位基交換前後之量子點均不易分散且可溶解有機化合物、含鹵素元素物質之有機溶劑，更佳為醇溶劑，進而較佳為甲醇。 ＜74＞ 如＜73＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述洗淨溶劑之量以洗淨溶劑相對於量子點分散液與含鹵素元素物質原料溶液之混合分散液之量的體積比計較佳為0.1以上，更佳為0.5以上，進而較佳為1以上，且較佳為10以下，更佳為5以下，進而較佳為2以下。 ＜75＞ 如＜73＞或＜74＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述過濾時之過濾器孔徑較佳為0.1 μm以上，更佳為0.2 μm以上，且較佳為1 μm以下，更佳為0.5 μm以下，過濾器材質較佳為疏水性者，更佳為聚四氟乙烯(PTFE)。 ＜76＞ 如＜58＞～＜75＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中於上述步驟2中將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度較佳為0℃以上，更佳為10℃以上，進而較佳為20℃以上，且較佳為50℃以下，更佳為40℃以下，進而較佳為30℃以下，且混合時間較佳為超過0小時，更佳為0.1小時以上，且較佳為72小時以下，更佳為24小時以下，進而較佳為1小時以下。 ＜77＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/1秒以下且1滴/100秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為10 mg/mL以上且1000 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.01 mol/L以上且1 mol/L以下， 於上述步驟2中，上述將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度為0℃以上且50℃以下，且混合時間為超過0小時且72小時以下； 更佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/5秒以下且1滴/50秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為50 mg/mL以上且500 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.1 mol/L以上且0.5 mol/L以下， 於上述步驟2中，上述將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度為10℃以上且40℃以下，且混合時間為0.1小時以上且24小時以下； 進而較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/8秒以下且1滴/15秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為80 mg/mL以上且200 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.2 mol/L以上且0.3 mol/L以下， 於上述步驟2中，上述將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度為20℃以上且30℃以下，且混合時間為0.1小時以上且1小時以下。 ＜78＞ 如＜58＞～＜77＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中於上述步驟2中，較佳為上述分散液為為了去除粗大粒子而進行過過濾者，且過濾時之過濾器孔徑較佳為0.1 μm以上，更佳為0.2 μm以上，且較佳為1 μm以下，更佳為0.5 μm以下，過濾器材質較佳為疏水性者，更佳為聚四氟乙烯(PTFE)。 ＜79＞ 如＜58＞～＜78＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中上述步驟3較佳為濕法，更佳為旋轉塗佈法，且上述旋轉塗佈法之最大轉數較佳為500 rpm以上，更佳為1000 rpm以上，進而較佳為2000 rpm以上，且較佳為6000 rpm以下，更佳為5000 rpm以下，進而較佳為4000 rpm以下。 ＜80＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/1秒以下且1滴/100秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為10 mg/mL以上且1000 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.01 mol/L以上且1 mol/L以下， 於上述步驟2中，上述將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度為0℃以上且50℃以下，混合時間為超過0小時且72小時以下， 上述步驟3係利用旋轉塗佈法而進行，且上述旋轉塗佈法之最大轉數為500 rpm以上且6000 rpm以下； 更佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/5秒以下且1滴/50秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為50 mg/mL以上且500 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.1 mol/L以上且0.5 mol/L以下， 於上述步驟2中，上述將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度為10℃以上且40℃以下，且混合時間為0.1小時以上且24小時以下， 上述步驟3係利用旋轉塗佈法而進行，且上述旋轉塗佈法之最大轉數為1000 rpm以上且5000 rpm以下； 進而較佳為上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液利用滴加法(半連續法)進行混合而進行， 上述滴加法為將上述含鹵素元素物質之原料溶液滴加至上述量子點分散液中之方法，且滴加速度為1滴/8秒以下且1滴/15秒以上， 上述量子點分散液中之量子點固形物成分濃度為80 mg/mL以上且200 mg/mL以下， 上述含鹵素元素物質於原料溶液中之含鹵素元素物質原料濃度為0.2 mol/L以上且0.3 mol/L以下， 於上述步驟2中，上述將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合時之混合溫度為20℃以上且30℃以下，且混合時間為0.1小時以上且1小時以下， 上述步驟3係利用旋轉塗佈法而進行，且上述旋轉塗佈法之最大轉數為2000 rpm以上且4000 rpm以下。 ＜81＞ 如＜79＞或＜80＞記載之光吸收層之製造方法，其中於上述步驟3中，較佳為於旋轉塗佈中滴加不良溶劑。 ＜82＞ 如＜81＞記載之光吸收層之製造方法，其中上述不良溶劑較佳為選自甲苯及氯苯中之1種以上。 ＜83＞ 如＜79＞～＜82＞中任一項記載之光吸收層之製造方法，其中上述濕法中之乾燥方法較佳為熱乾燥，且上述熱乾燥之溫度較佳為60℃以上，更佳為80℃以上，進而較佳為100℃以上，且較佳為200℃以下，更佳為150℃以下，進而較佳為120℃以下，上述熱乾燥之時間較佳為1分鐘以上，更佳為5分鐘以上，進而較佳為10分鐘以上，且較佳為120分鐘以下，更佳為60分鐘以下，進而較佳為30分鐘以下。 ＜84＞ 如＜58＞記載之光吸收層之製造方法，其中較佳為如下製造方法：上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行，且配位基交換所使用之含鹵素元素物質原料之混合量以鹵素元素相對於量子點表面之有機化合物之莫耳比計為0.1以上且10以下， 上述步驟3係利用旋轉塗佈法而進行，且上述旋轉塗佈法之最大轉數為500 rpm以上且6000 rpm以下，且於旋轉塗佈中滴加不良溶劑； 更佳為如下製造方法：上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行，配位基交換所使用之含鹵素元素物質原料之混合量以鹵素元素相對於量子點表面之有機化合物之莫耳比計為1以上且8以下， 上述步驟3係利用旋轉塗佈法而進行，且上述旋轉塗佈法之最大轉數為1000 rpm以上且5000 rpm以下，且於旋轉塗佈中滴加選自甲苯及氯苯中之1種以上作為不良溶劑； 進而較佳為如下製造方法：上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘，且 上述步驟1中之上述配位基交換係藉由將包含有機配位基之量子點分散液與含鹵素元素物質之原料溶液進行混合而進行，配位基交換所使用之含鹵素元素物質原料之混合量以鹵素元素相對於量子點表面之有機化合物之莫耳比計為1.5以上且5以下， 上述步驟3係利用旋轉塗佈法而進行，且上述旋轉塗佈法之最大轉數為2000 rpm以上且4000 rpm以下，且於旋轉塗佈中滴加選自甲苯及氯苯中之1種以上作為不良溶劑。 ＜85＞ 一種分散液，其用於製造含有具有2.0 eV以上且3.0 eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體及/或其前驅物、及包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點的光吸收層。 ＜86＞ 如＜85＞記載之分散液，其中上述分散液含有溶劑。 ＜87＞ 如＜86＞記載之分散液，其中上述溶劑為選自酯類(甲酸甲酯、甲酸乙酯等)、酮類(γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮等)、醚類(二乙醚、甲基-第三丁醚、二甲氧基甲烷、1,4-二㗁烷、四氫呋喃等)、醇類(甲醇、乙醇、2-丙醇、第三丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等)、二醇醚(溶纖素)類、醯胺系溶劑(N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等)、腈系溶劑(乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等)、碳酸酯系(碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等)、鹵化烴(氯化甲烷、二氯甲烷、氯仿等)、烴、及二甲基亞碸中之1種以上。 ＜88＞ 如＜86＞記載之分散液，其中上述溶劑較佳為極性溶劑，更佳為選自酮類、醯胺系溶劑、及二甲基亞碸中之1種以上，進而較佳為醯胺系溶劑，進一步進而較佳為N,N-二甲基甲醯胺。 ＜89＞ 如＜85＞～＜88＞中任一項記載之分散液，其中上述分散液中之上述塊狀半導體(例如，鈣鈦礦化合物)及/或其前驅物之金屬濃度較佳為0.1 mol/L以上，更佳為0.2 mol/L以上，進而較佳為0.3 mol/L以上，且較佳為1.5 mol/L以下，更佳為1.0 mol/L以下，進而較佳為0.5 mol/L以下。 ＜90＞ 如＜85＞～＜89＞中任一項記載之分散液，其中上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度較佳為10 mg/mL以上，更佳為50 mg/mL以上，進而較佳為70 mg/mL以上，且較佳為300 mg/mL以下，更佳為200 mg/mL以下，進而較佳為100 mg/mL以下。 ＜91＞ 如＜85＞記載之分散液，其中較佳為上述分散液含有溶劑，且 上述溶劑為選自酮類、醯胺系溶劑、及二甲基亞碸中之1種以上， 上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.1 mol/L以上且1.5 mol/L以下， 上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為10 mg/mL以上且300 mg/mL以下； 更佳為上述分散液含有溶劑，且 上述溶劑為醯胺系溶劑， 上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.2 mol/L以上且1.0 mol/L以下， 上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為50 mg/mL以上且200 mg/mL以下； 進而較佳為上述分散液含有溶劑，且 上述溶劑為N,N-二甲基甲醯胺， 上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.3 mol/L以上且0.5 mol/L以下， 上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為70 mg/mL以上且100 mg/mL以下。 ＜92＞ 如＜85＞～＜91＞中任一項記載之分散液，其中較佳為上述塊狀半導體為鈣鈦礦化合物、或有機-無機複合鈣鈦礦化合物，且上述量子點包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之PbS、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之PbS中之1種以上； 更佳為上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，且上述量子點包含選自包含碘作為配位基之PbS、及包含油酸及碘作為配位基之PbS中之1種以上； 進而較佳為上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，且上述量子點包含選自包含碘作為配位基之PbS、及包含油酸及碘作為配位基之PbS中之1種以上。 RMX3 (1) (式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子) R1 R2 R3 n-1 Mn X3n+1 (2) (式中，R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數) ＜93＞ 如＜85＞記載之分散液，其中較佳為上述分散液含有溶劑，且 上述溶劑為選自酮類、醯胺系溶劑、及二甲基亞碸中之1種以上， 上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.1 mol/L以上且1.5 mol/L以下， 上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為10 mg/mL以上且300 mg/mL以下， 上述塊狀半導體為鈣鈦礦化合物、或有機-無機複合鈣鈦礦化合物，且上述量子點包含選自包含含鹵素元素物質作為配位基之PbS、及包含有機化合物及含鹵素元素物質作為配位基之PbS中之1種以上； 更佳為上述分散液含有溶劑，且 上述溶劑為醯胺系溶劑， 上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.2 mol/L以上且1.0 mol/L以下， 上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為50 mg/mL以上且200 mg/mL以下， 上述塊狀半導體為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上，且上述量子點包含選自包含碘作為配位基之PbS、及包含油酸及碘作為配位基之PbS中之1種以上； 進而較佳為上述分散液含有溶劑，且 上述溶劑為N,N-二甲基甲醯胺， 上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.3 mol/L以上且0.5 mol/L以下， 上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為70 mg/mL以上且100 mg/mL以下， 上述塊狀半導體包含CH3 NH3 PbBr3 ，且上述量子點包含選自包含碘作為配位基之PbS、及包含油酸及碘作為配位基之PbS中之1種以上。 RMX3 (1) (式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子) R1 R2 R3 n-1 Mn X3n+1 (2) (式中，R1 、R2 、及R3 分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數) ＜94＞ 一種光吸收層，其係由如＜85＞～＜93＞中任一項記載之分散液獲得。 ＜95＞ 一種光電轉換元件，其具有如＜1＞～＜57＞及＜94＞中任一項記載之光吸收層。 ＜96＞ 一種中間能帶型太陽電池，其具有如＜95＞記載之光電轉換元件。 [實施例]
以下，基於實施例對本發明具體地進行說明。只要表中未特別表示，則各成分之含量表示質量%。又，評價、測定方法如下所述。再者，只要未特別說明，則實施、測定係於25℃下進行。
＜外部量子產率差＞ 外部量子產率差(ΔEQE)係於分光感度測定裝置(分光計器股份有限公司製造，CEP-1500)中使用光學斬波器並以紅外襯托光(bias light)照射之有無對量子產率(EQE)進行測定，求出紅外襯托光照射時之EQE與紅外襯托光未照射時之EQE之差(ΔEQE)。使用使氙氣燈及AM1.5濾波器之模擬太陽光源通過850 nm及1400 nm之長通濾波器後的紅外襯托光。紅外斬波器之調變頻率設為5 Hz(實施例)或85 Hz(比較例)。於光照射面積0.0361 cm2 之光罩下，於300～1300 nm之波長範圍利用交流法進行測定。求出波長500 nm、600 nm、及900 nm之外部量子產率差(ΔEQE)。
＜吸收光譜＞ 光吸收層之吸收光譜係於塗佈電洞傳輸劑之前之試樣中，使用UV-Vis分光光度計(島津製作所股份有限公司製造，SolidSpec-3700)，於掃描速度中速、樣品間距1 nm、狹縫寬度20、檢測器單元積分球之條件下對300～1600 nm之範圍進行測定。利用FTO(Fluorine-doped tin oxide，摻氟氧化錫)基板(AGC fabritech股份有限公司製造，25×25×1.8 mm)進行背景測定。 PbS量子點分散液之吸收光譜係於PbS量子點固體0.1 mg/mL之濃度之分散液中使用1 cm見方石英槽同樣地進行測定。再者，於配位有油酸之PbS量子點之情形時，以己烷作為分散溶劑，於配位有碘之PbS量子點之情形時，以N,N-二甲基甲醯胺(DMF)作為分散溶劑。 將橫軸取波長λ、縱軸取吸光度A之吸收光譜轉換成橫軸取能量hν、縱軸取(αhν)1/2 (α：吸光係數)之光譜，對吸收上升之部分用直線進行擬合，將該直線與基準線之交點作為能帶隙能量。
＜發光光譜＞ PbS量子點分散液之發光光譜係於PbS量子點固體0.1 mg/mL之濃度之己烷分散液中，使用1 cm見方四面透明槽並使用近紅外螢光分光計(堀場製作所股份有限公司製造，Fluorolog)，於激發波長800 nm、激發光狹縫寬度10 nm、發光狹縫寬度15 nm、擷取時間0.1 sec、累計2次平均值、打開暗補償之條件下對850～1550 nm之範圍進行測定。 光吸收層之發光光譜係於塗佈電洞傳輸劑之前之試樣中以激發波長785 nm(雷射二極體光源，輸出15 mW)對900～1600 nm之範圍進行測定。
＜X射線繞射解析＞ 光吸收層之鈣鈦礦化合物之微晶直徑係於塗佈電洞傳輸劑之前之試樣中使用粉末X射線繞射裝置(Rigaku股份有限公司製造，MiniFlex600，光源CuKα，管電壓40 kV，管電流15 mA)，於取樣間隔0.02°、掃描速度20°/min、索勒狹縫(入射)5.0°、發散狹縫1.250°、垂直發散13.0 mm、散射狹縫13.0 mm、索勒狹縫(反射)5.0°、受光狹縫13.0 mm之條件下對5～60°之範圍進行測定。鈣鈦礦化合物之微晶直徑係使用分析軟體(PDXL， 2.6.1.2版)於鈣鈦礦化合物之最強峰下算出。 PbS量子點之微晶直徑(粒徑)係於玻璃保持器上之PbS量子點固體中同樣地進行測定，使用分析軟體(PDXL，2.6.1.2版)於PbS之立方晶(cubic)(220)峰(2θ＝42°)下算出。
＜PbS量子點固體之組成＞ PbS量子點固體中之Pb濃度係於將PbS量子點固體完全溶解於硝酸/過氧化氫混合溶液中之後藉由高頻感應耦合電漿發射光譜(ICP)分析進行定量。 關於PbS量子點固體中之油酸濃度，於配位有油酸之PbS量子點之情形時，於氘代甲苯(Sigma-Aldrich Japan公司製造，99 atom%D、含有TMS(Trimethoxysilane，三甲氧基矽烷)0.03 vol%)溶劑中使用二溴甲烷(和光純藥股份有限公司製造)作為內部標準物質，藉由質子(1 H)核磁共振(NMR)法進行定量，於配位有碘之PbS量子點之情形時，於氘代DMF(東京化成製造，99.5 atom%D)溶劑中使用二溴甲烷(和光純藥股份有限公司製造)作為內部標準物質，藉由質子(1 H)核磁共振(NMR)法進行定量。使用NMR裝置(Agilent公司製造，VNMRS400)，於共振頻率400 HHz、延遲時間60秒、累計32次之條件下進行測定。於氘代甲苯溶劑之情形時，根據油酸之乙烯基質子(5.5 ppm vs. TMS)之積分值相對於二溴甲烷(3.9 ppm vs. TMS)之積分值之比求出PbS量子點固體中之油酸濃度。於氘代DMF溶劑之情形時，根據油酸之甲基質子(0.8 ppm vs. TMS)之積分值相對於二溴甲烷(3.9 ppm vs. TMS)之積分值之比求出PbS量子點固體中之油酸濃度。 PbS量子點固體中之Pb/S/I/N原子比係於玻璃基板上之PbS量子點固體中藉由光電子分光法(ESCA)進行定量。使用ESCA裝置(ULVAC-PHI公司製造，PHI Quantera SXM)，於X射線源單色化AlKα(25 W，15 kV)、光束直徑100 μm、測定範圍1 mm2 、通能112 eV、步進0.2 eV、帶電修正中和器及Ar+ 照射、光電子掠出角度45°、結合能修正C1s(284.8 eV)之條件下進行ESCA測定，根據Pb4f、S2p、I3d、N1s峰求出組成。
＜配位有油酸之PbS量子點之合成＞ 將氧化鉛(和光純藥工業股份有限公司製造)0.45 g、十八烯(Sigma-Aldrich Japan公司製造)10 g、及油酸(Sigma-Aldrich Japan公司製造)1.34 g加入至50 mL三口燒瓶中，於80℃下攪拌2小時，藉此製備Pb源溶液。藉由真空泵對反應體系內進行脫氣，氮氣置換後進而於110℃下攪拌30分鐘。另一方面，將1,1,1,3,3,3-六甲基二矽硫烷(東京化成工業股份有限公司製造)210 μL溶解於十八烯4 mL中，製備S源溶液。於110℃、攪拌、氮氣之條件下使用注射器將S源溶液一次性地注入至Pb源溶液中，使配位有油酸之PbS量子點生成。添加大為過量之丙酮使反應停止，其後，藉由離心分離(日立工機股份有限公司製造，CR21GIII，R15A轉子，2500 rpm，2分鐘)將上清液去除，使沈澱物進行減壓乾燥，藉此獲得配位有油酸之PbS量子點固體。 配位有油酸之PbS量子點固體中之各濃度為Pb＝55質量%、油酸＝24質量%、油酸/Pb莫耳比＝0.31。根據ESCA分析結果，Pb/S/I/N原子比＝1/0.58/0/0，根據X射線繞射結果，微晶直徑為3.0 nm，根據吸收光譜，吸收端波長為1050 nm，吸收峰波長為980 nm(固定成分濃度0.1 mg/mL己烷分散液之峰值吸光度0.052)，根據發光光譜，發光峰值波長為1050 nm(激發波長800 nm)。
＜配位有碘之PbS量子點之合成＞ 使上述配位有油酸之PbS量子點固體0.20 g分散於甲苯(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)2 mL中，獲得黑色透明分散液。另一方面，使甲基胺氫碘酸鹽(CH3 NH3 I，東京化成工業股份有限公司製造)0.053 g溶解於DMF(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)0.5 mL及甲苯(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)1 mL(CH3 NH3 I/油酸莫耳比＝2)中。於室溫(25℃)、氮氣氛圍(手套箱內)、無攪拌之條件下將上述CH3 NH3 I溶液以1滴/10秒之滴加速度(滴加時間11分鐘)滴加至PbS量子點分散液中，其後，靜置18小時。進而，添加甲醇5 mL並進行混合，其後，進行過濾器(孔徑0.2 μm、材質PTFE)過濾並使之乾燥，藉此獲得配位有碘之PbS量子點固體。 配位有碘之PbS量子點固體中之各濃度為Pb＝53質量%、油酸＝1質量%，且油酸/Pb莫耳比＝0.01。根據ESCA分析結果，Pb/S/I/N原子比＝1/0.51/0.49/0，根據X射線繞射結果，微晶直徑為3.2 nm，根據DMF分散液之吸收光譜，吸收端波長為1200 nm，吸收峰波長為1000 nm。
＜實施例1＞ 依序進行如下(1)～(7)之步驟，製作電池。 (1)FTO基板之蝕刻、洗淨 對25 mm見方之附摻氟氧化錫(FTO)之玻璃基板(AGC fabritech股份有限公司製造，25×25×1.8 mm，以下稱為FTO基板)之一部分利用Zn粉末及2 mol/L鹽酸水溶液進行蝕刻。依序利用1質量%中性洗劑、丙酮、2-丙醇(IPA)、離子交換水各進行10分鐘超音波洗淨。
(2)臭氧洗淨 於即將進行緻密TiO2 層形成步驟之前進行FTO基板之臭氧洗淨。使FTO面朝上，將基板放入臭氧產生裝置(meiwafosis股份有限公司製造之Ozone Cleaner，PC-450UV)，進行30分鐘UV(ultraviolet，紫外線)照射。
(3)緻密TiO2 層(阻擋層)之形成 使雙(2,4-戊二酮酸)雙(2-丙醇酸)鈦(IV)(Bis(2,4-pentanedionato)bis(2-propanolato)titanium(IV))(75%IPA溶液，東京化成工業股份有限公司製造)4.04 g溶解於乙醇(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)123.24 g中，製備噴霧溶液。自約30 cm之高度以0.3 MPa對加熱板(450℃)上之FTO基板進行噴霧。重複2次20 cm×8行約噴出7 g，其後於450℃下乾燥3分鐘。進而進行2次該操作，藉此噴出合計約21 g溶液。其後，將該FTO基板浸漬於氯化鈦(和光純藥工業股份有限公司製造)水溶液(50 mM)中，於70℃下加熱30分鐘。於水洗、乾燥後，於500℃下焙燒20分鐘(升溫15分鐘)，藉此形成緻密TiO2 (cTiO2 )層。
(4)中孔TiO2 層(多孔質層)之形成 於銳鈦礦型TiO2 漿料(PST-18NR，日揮觸媒化成股份有限公司製造)0.404 g中加入乙醇(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)1.41 g，並進行1小時超音波分散，製備TiO2 塗佈液。於乾燥室內，使用旋轉塗佈機(Mikasa股份有限公司製造，MS-100)將TiO2 塗佈液旋轉塗佈(5000 rpm×30 sec)於上述cTiO2 層上。於125℃之加熱板上進行30分鐘乾燥，其後，於500℃下進行30分鐘焙燒(升溫時間60分鐘)，藉此形成中孔TiO2 (mTiO2 )層。
(5)光吸收層之形成 光吸收層及電洞傳輸層之形成係於手套箱內進行。將溴化鉛(PbBr2 ，鈣鈦礦前驅物用，東京化成工業股份有限公司製造)0.228 g、甲基胺氫溴酸鹽(CH3 NH3 Br，東京化成工業股份有限公司製造)0.070 g、及DMF(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)2 mL進行混合，並於室溫下進行攪拌，製備0.31 mol/L鈣鈦礦(CH3 NH3 PbBr3 )原料之DMF溶液(無色透明)。進而，於該DMF溶液中加入上述配位有碘之PbS量子點固體0.20 g，進行15分鐘攪拌分散，其後，利用孔徑0.45 μm之PTFE過濾器進行過濾，藉此獲得PbS量子點與鈣鈦礦原料之混合分散液(塗佈液)。再者，根據該塗佈液之DMF溶劑稀釋分散液之峰值吸光度(峰值波長980 nm)，算出PbS相對於PbS與其配位基及鈣鈦礦之合計含量之質量比24%。 使用旋轉塗佈機(Mikasa股份有限公司製造之MS-100)將上述塗佈液旋轉塗佈(500 rpm×5 sec，斜率(slope)5 sec，1000 rpm×40 sec，斜率5 sec，3000 rpm×50 sec)於上述mTiO2 層上。再者，於旋轉開始20秒後將作為不良溶劑之甲苯(脫水，和光純藥工業股份有限公司製造)1 mL一次性地滴加至旋轉中心部。旋轉塗佈後立即使之於100℃加熱板上乾燥10分鐘，形成光吸收層。於該光吸收層中包含鈣鈦礦化合物CH3 NH3 PbBr3 、PbS量子點、及配位基。生成有鈣鈦礦化合物係藉由X射線繞射圖樣、吸收光譜及電子顯微鏡觀察進行確認，又，存在有量子點係根據螢光光譜、電子顯微鏡觀察進行確認。
(6)電洞傳輸層之形成 將雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺鋰(LiTFSI，和光純藥工業股份有限公司製造)9.1 mg、[三(2-(1H-吡唑-1-基)-4-第三丁基吡啶)鈷(III)三(雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺)](Co(4-tButylpyridyl-2-1H-pyrazole)3.3TFSI，和光純藥工業股份有限公司製造)8.7 mg、2,2',7,7'-四[N,N-二-對甲氧基苯基胺基]-9,9'-螺二茀(Spiro-OMeTAD，和光純藥工業股份有限公司製造)72.3 mg、氯苯(Nacalai Tesque股份有限公司製造)1 mL、及三丁基膦(TBP，Sigma-Aldrich製造)28.8 μL進行混合，並於室溫下進行攪拌，製備電洞傳輸劑(HTM)溶液(黑紫色透明)。於即將使用之前，將HTM溶液利用孔徑0.45 μm之PTFE過濾器進行過濾。使用旋轉塗佈機(Mikasa股份有限公司，MS-100)將HTM溶液旋轉塗佈(4000 rpm×30 sec)於上述光吸收層上。於旋轉塗佈後立即於70℃加熱板上乾燥30分鐘。乾燥後，利用浸過γ-丁內酯(和光純藥工業股份有限公司製造)之棉棒擦拭與FTO之接觸部分及基板背面整體，並進而使之於70℃之加熱板上乾燥數分鐘，而形成電洞傳輸層。
(7)金電極之蒸鍍 使用真空蒸鍍裝置(ULVAC KIKO股份有限公司製造之VTR-060M/ERH)，於真空下(4～5×10-3 Pa)將金100 nm蒸鍍(蒸鍍速度8～9 Å/sec)於上述電洞傳輸層上，形成金電極。
＜實施例2＞ 於實施例1之(5)光吸收層之形成中，將配位有碘之PbS量子點固體之調配量自0.20 g變更為0.14 g，將PbS相對於PbS與其配位基及鈣鈦礦之合計含量之質量比設為19質量%，除此以外，以與實施例1相同之方式形成光吸收層，製作電池。
＜比較例1＞ 藉由乾式製程(MBE法)，製作GaAs塊狀半導體-InAs量子點之中間能帶型太陽電池。
[表1] [產業上之可利用性]
本發明之光吸收層及光電轉換元件可較佳地作為中間能帶型太陽電池之構成構件而使用。
1‧‧‧光電轉換元件
2‧‧‧透明基板
3‧‧‧透明導電層
4‧‧‧阻擋層
5‧‧‧多孔質層
6‧‧‧光吸收層
7‧‧‧電洞傳輸層
8‧‧‧電極(正極)
9‧‧‧電極(負極)
10‧‧‧光
圖1係表示本發明之光電轉換元件之構造之一例的概略剖視圖。

Claims (21)

  1. 一種光吸收層，其於具有2.0eV以上且3.0eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體之基質中分散有包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點，且上述塊狀半導體為有機-無機複合化合物，並具有中間能帶。
  2. 一種光吸收層，其於具有2.0eV以上且3.0eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體之基質中分散有包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點，且上述塊狀半導體為鈣鈦礦化合物，並具有中間能帶。
  3. 如請求項2之光吸收層，其中上述鈣鈦礦化合物為選自下述通式(1)所表示之化合物及下述通式(2)所表示之化合物中之1種以上：RMX3 (1)(式中，R為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子)R1R2R3 n-1MnX3n+1 (2)(式中，R1、R2、及R3分別獨立為1價陽離子，M為2價金屬陽離子，X為鹵素陰離子，n為1以上且10以下之整數)。
  4. 如請求項3之光吸收層，其中上述X為氟陰離子、氯陰離子、或溴陰離子。
  5. 如請求項3或4之光吸收層，其中上述R為選自烷基銨離子及甲脒鎓離子中之1種以上。
  6. 如請求項3或4之光吸收層，其中上述M為Pb2+、Sn2+、或Ge2+。
  7. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述量子點(其中，配位基除外)相對於上述塊狀半導體與上述量子點(亦包含其配位基)之合計含量之含有比率為7.5質量%以上。
  8. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述量子點之能帶隙能量為0.2eV以上且未達上述塊狀半導體之能帶隙能量。
  9. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述塊狀半導體之能帶隙能量與上述量子點之能帶隙能量之差為0.4eV以上且2.0eV以下。
  10. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述量子點包含金屬氧化物或金屬硫屬化物。
  11. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述量子點包含Pb元素。
  12. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述含鹵素元素物質之鹵素元素相對於構成上述量子點之金屬元素之原子比為0.3以上1以下。
  13. 如請求項1至4中任一項之光吸收層，其中上述量子點包含有機配位基，且上述有機配位基相對於構成上述量子點之金屬元素之莫耳比為0.001以上0.1以下。
  14. 一種分散液，其用於製造如請求項1至13中任一項之光吸收層，且該光吸收層含有具有2.0eV以上且3.0eV以下之能帶隙能量之塊狀半導體及/或其前驅物、及包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點、及溶劑，上述分散液中之上述塊狀半導體及/或其前驅物之金屬濃度為0.1mol/L以上1.5mol/L以下，且上述溶劑含有N,N-二甲基甲醯胺。
  15. 如請求項14之分散液，其中上述分散液中之上述量子點之固形物成分濃度為10mg/mL以上且100mg/mL以下。
  16. 一種光吸收層，其係由如請求項14或15之分散液獲得。
  17. 一種光吸收層之製造方法，其包含製備如請求項14或15之分散液之步驟。
  18. 一種光吸收層之製造方法，其包括如下步驟1、步驟2及步驟3；且該光吸收層於塊狀半導體之基質中分散有量子點，且具有中間能帶；(步驟1)使包含有機配位基之量子點之該有機配位基與含鹵素元素物質進行配位基交換，獲得包含含鹵素元素物質作為配位基之量子點固體，(步驟2)將步驟1所獲得之量子點固體與包含選自塊狀半導體及其前驅物中之1種以上之物質之溶液或混合液進行混合，獲得分散液，(步驟3)由步驟2所獲得之分散液獲得光吸收層。
  19. 如請求項18之光吸收層之製造方法，其中上述含鹵素元素物質之鹵素元素為碘。
  20. 一種光電轉換元件，其具有如請求項1至13及16中任一項之光吸收層。
  21. 一種中間能帶型太陽電池，其具有如請求項20之光電轉換元件。
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