11/04/25 14:04:19.23 sZjAwP8A
解説
半導体にはバンドギャップEgてのがあって、
Egが大きいと電圧が高くなるが、短波長の光しか使えず、長い波長の光は透過してしまうので電流が小さい。
Egが小さいと、長波長～短波長の光を吸収するので電流は増えるが、電圧が低い。
よって最適なEgというものがあり、単一の材料では、効率の上限は３０％以下。
じゃあどうするか。
まずEgの大きな材料で短波長を吸収し、透過した超波長の光をEgの小さな材料で吸収すると無駄なく光を使える。
当然、2層よりも3層、4層のほうが効率は上がる。
次にどうやってEgを変えるか。
普通は材料を変える。ただこの場合だと、使える材料が限定されるので、決まったEgの材料を2種類とか3種類のEgの積み重ね。
その他に、非常に細かい粒（量子ドット）にすればEgが変わるのを利用するという方法がある。
ドットの大きさでEgが連続的に変化するので、最適なEgの多層の積み重ねが理論上可能。
ただ、そのドットを精度良く効率的に作成する方法は見つかっていない＝めちゃくちゃお高い。
以上くらいは大昔から解っていたから、
今回は材料や量子ドットの密度・大きさなんかまで実際にデザインしたってことなんだろうね。
ある程度現実的な範囲で（とはいっても20年後以降の技術だと思うが）。