【事件の表示】
　特願２００４−　　４５７４「光電変換装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１７年　７月２１日出願公開、特開２００５−１９７６０８〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１　手続の経緯
　本願は、平成１６年１月９日に特許出願したものであって、平成１９年１月４日に手続補正がなされたが、平成２２年１月１４日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、同年４月１９日に拒絶査定不服審判請求がなされたものである。
　
２　本願発明
　本願の請求項に係る発明は、平成１９年１月４日付け手続補正後の特許請求の範囲、明細書及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１ないし８に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、請求項３に係る発明は、次のとおりのものである。
　
「透明絶縁性基板上に、第１透明電極と、ｐ型シリコン層、ｉ型シリコン層及びｎ型シリコン層からなるｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造のアモルファスシリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とを少なくとも順次積層してなる光電変換装置において、前記第１透明電極および前記第２透明電極の少なくとも何れか一方は、Ｇａが添加されたＺｎＯ層とされるとともに、５５０ｎｍ以上の波長域で９５％以上の透過率とされ、前記Ｇａは、Ｚｎに対して２原子％以下とされていることを特徴とする光電変換装置。」（以下「本願発明」という。）
　
３　刊行物の記載
　原査定の拒絶の理由に引用した、本願の出願前に頒布された刊行物である特開平６−３３８６２３号公報（以下「引用刊行物」という。）には、以下の記載がある（下線は、審決で付した。）。
　
「【０００２】
【従来の技術】モノシランガスなどのグロー放電分解や光分解により形成される非晶質シリコン（以下ａ−Ｓｉと略す）薄膜は、気相成長法によって得られ、大面積化が容易であるため、低コスト太陽電池の光電変換層に用いられる。効率向上のためには、光電変換層に入射する光の量が多いことが望ましい。このため、半導体薄膜と背面金属電極の界面での光の反射量を増大し、太陽電池の効率を向上させるために波長０．３〜２μｍの光に対して高い反射率を示す銀等を背面電極として用いることが一般的であった。しかし銀をシリコン半導体層上に直接形成し、背面電極として用いても、銀電極層とａ−Ｓｉ層との接合界面が合金化し、金属電極表面の光沢が喪失されるため光反射特性が低下するという問題が存在した。
【０００３】そこで、特公昭５５−１０８７８０号公報に示されているように、光反射特性の低下を防ぐことを目的としてａ−Ｓｉ層と背面金属電極間に酸化インジウム−酸化錫の混合物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電層を介在させる方法が提案された。この方法はａ−Ｓｉ層と背面金属電極層を合金化が起らない程度に隔てるものであるが、
背面金属電極によって反射した光をａ−Ｓｉ層に入射させ、なおかつ太陽電池の直列抵抗成分を大きくしないために介在する透明導電層は必然的に高透明性かつ高導電性である必要がある
【０００４】また、ａ−Ｓｉ層と背面銀電極層の間に透明導電膜を介在させると太陽電池の電圧−電流曲線において曲線因子が大幅に減少するという問題が発生した。この曲線因子の減少の程度は、透明導電膜介在による電池の直列抵抗成分の増加だけでは説明できず、透明導電膜の材質により変化することから、前記透明導電膜は特定の材料である必要があると推定されるが、この問題に関しては従来検討されていなかった。
【０００５】さらに、従来の方法においてＩＴＯや３価のドーピング元素を含有するＺｎＯを透明導電層として用いた場合には、ＩｎやＡｌ等の３価の元素がａ−Ｓｉ層へ拡散するためａ−Ｓｉ半導体の特性が劣化し、電池の光電変換効率が低下したり長期信頼性が低下する等の問題も予想された。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が有していた前述の欠点を解消し、ａ−Ｓｉ膜上に低温で形成しても背面金属電極の光沢を残存せしめ、背面金属電極によって反射した光をａ−Ｓｉ層に効果的に再入射させ、且つ、太陽電池の曲線因子の減少を防ぎ、同時に３価元素のａ−Ｓｉ層への拡散が生じない安定な薄膜太陽電池用電極を使用することにより、光電変換効率が高く、同時に信頼性の高い太陽電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解決すべくなされたものであり、
透光性絶縁基板上に透明導電膜、非晶質シリコンを主材料とした光電変換層、背面電極を順次積層してなる薄膜太陽電池において、光電変換層と背面電極の間にガリウムを含有する酸化亜鉛層を介在させた
薄膜太陽電池
【０００８】さらに本発明は、
前記酸化亜鉛層が亜鉛に対して０．５原子％以上１２原子％以下のガリウムを含有する酸化亜鉛層である
【０００９】すなわち本発明は、ａ−Ｓｉが熱劣化を引き起こさないような低温で作製しても透明度が高く導電性が大きく、且つ含有元素のａ−Ｓｉ層中への熱拡散が起りにくいＺｎＯ層をａ−Ｓｉ層と背面金属電極の間に介在させることにより、背面金属電極の光沢を残存せしめ、背面金属電極によって反射した光をａ−Ｓｉ層に効果的に再入射させ、なおかつ太陽電池の曲線因子の減少を防ぐことで前述の課題が解決された高効率で信頼性の高い太陽電池を提供するものである。
【００１０】本発明に従い、
ＺｎＯ透明導電膜中のガリウム濃度を原子比で０．５％以上、１２％以下に制御
高い透過率
【００１１】
【作用】本発明になる太陽電池の構成に示されるように、ａ−Ｓｉ層と背面金属電極の間に介在させるＺｎＯ膜中のガリウム濃度を前記のごとく制御すれば、ａ−Ｓｉ層の熱劣化がおこらない２００℃以下の低温でも
透明度が高く
ＺｎＯ層の透明性が高い
【００１２】また、前述したように、従来からａ−Ｓｉ層と背面金属電極層の間にある種の透明導電膜を介在させると太陽電池の電圧−電流曲線において曲線因子が大幅に減少するという問題が存在していた。この曲線因子の減少は透明導電膜介在による電池の直列抵抗成分の増加を考慮しても説明できないことから透明導電膜の介在によりａ−Ｓｉ層／透明導電膜界面あるいは透明導電膜／背面銀電極界面に新たに電気的なバリアが形成されたために生じたと推定される。これに対して本発明の太陽電池においては曲線因子の減少は見られなかった。すなわち本発明の太陽電池においてはａ−Ｓｉ層／透明導電膜界面もしくは透明導電膜／背面金属電極界面に電気的なバリアが形成されることはない。」
「【００１４】
【実施例】以下
本発明の実施例
本発明になる薄膜太陽電池
ａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜を用いてｐ−ｉ−ｎ接合を有する光電変換層３
前記光電変換層３の上部にガリウム（Ｇａ）ドープのＺｎＯ層４をスパッタリング法により約５００Å形成した
ＺｎＯ層中のガリウム含有量は亜鉛に対し０．５〜１２％
ＺｎＯ層４の膜厚は、本実施例では５００Åとしたが、膜厚が増大するほど光の吸収が増えるためＺｎＯ自体の特性を失わない程度に薄いことが望ましい
最後に該ガリウムドープＺｎＯ層上に背面金属電極層５としてＡｇをスパッタリング法により約２０００Å形成し
「【００２１】次に、ＺｎＯに含有される３価元素のａ−Ｓｉ層への熱拡散について調べた。ガリウム６％ドープＺｎＯ、
ガリウム０．５％ドープＺｎＯ
の透明導電層を
作製した場合の太陽電池
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例１、２、３はガリウム６％ドープのＺｎＯの例である。２００℃においてもＶｏｃ，ＦＦの減少は見られない。また
ガリウム０．５％ドープＺｎＯ（実施例４、５、６）
「【００２７】
【発明の効果】本発明は低温で作製しても透明度が高く導電性が大きくかつ安定であるという特徴を有するガリウムドープＺｎＯ膜を太陽電池の背面金属電極と前記シリコン半導体層間に介在することにより、背面金属電極の光沢を残存せしめ、背面金属電極によって反射した光をａ−Ｓｉ層に効果的に再入射させ、且つ、太陽電池の曲線因子の減少を防ぎ、同時に３価元素のａ−Ｓｉ層への拡散を防止するという優れた効果を有する。このため、光電変換効率が高く長期信頼性に優れた太陽電池を供給することが可能となる。」
　
４　引用発明
（１）上記３の【０００７】によれば、引用刊行物には、「透光性絶縁基板上に透明導電膜、非晶質シリコンを主材料とした光電変換層、背面電極を順次積層してなる薄膜太陽電池において、光電変換層と背面電極の間にガリウムを含有する酸化亜鉛層を介在させた薄膜太陽電池。」の発明が記載されているものと認められる。
　
（２）上記３の【００１４】によれば、上記（１）の発明における「非晶質シリコンを主材料とした光電変換層」は、例えば「ａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜を用いたｐ−ｉ−ｎ接合を有する光電変換層」であると認められる。
　
（３）上記３の【０００８】によれば、上記（１）の発明における「ガリウムを含有する酸化亜鉛層」は、亜鉛に対して０．５原子％以上１２原子％以下のガリウムを含有するものと認められる。また、上記【００１０】の「ＺｎＯ透明導電膜中のガリウム濃度を原子比で０．５％以上、１２％以下に制御」という記載によれば、上記「ガリウムを含有する酸化亜鉛層」は、「透明導電膜」であると認められる。
　
（４）上記３の【００１０】、【００１１】によれば、上記（１）の発明における「ガリウムを含有する酸化亜鉛層」は、高い透過率の層であると認められる。
　
（５）以上によれば、引用刊行物には、次の発明が記載されているものと認められる。
「透光性絶縁基板上に、透明導電膜、ａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜を用いたｐ−ｉ−ｎ接合を有する光電変換層、背面電極を順次積層してなる薄膜太陽電池において、光電変換層と背面電極の間にガリウムを含有する酸化亜鉛層の透明導電膜を介在させ、前記ガリウムを含有する酸化亜鉛層は、亜鉛に対して０．５原子％以上１２原子％以下のガリウムを含有し、高い透過率の層である、薄膜太陽電池。」（以下「引用発明」という。）
　
５　対比
（１）本願発明と引用発明とを対比する。
　
　ア　引用発明の「透光性絶縁基板」、「透明導電膜」、「ａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜を用いたｐ−ｉ−ｎ接合を有する光電変換層」、ガリウムを含有する酸化亜鉛層の「透明導電膜」、「背面電極」、「薄膜太陽電池」は、本願発明の「透明絶縁性基板」、「第１透明電極」、「ｐ型シリコン層、ｉ型シリコン層及びｎ型シリコン層からなるｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造のアモルファスシリコン層」、「第２透明電極」、「裏面電極」、「光電変換装置」に相当する。
　
　イ　また、上記３の【００１４】によれば、光電変換層３の上部にガリウムドープのＺｎＯ層４をスパッタリング法により形成し、最後に前記ガリウムドープＺｎＯ層上に背面金属電極層５を形成することから、引用発明の「光電変換層」、ガリウムを含有する酸化亜鉛層の「透明導電膜」、「背面電極」は順次積層してなるものと認められる。
　したがって、引用発明は、本願発明の「透明絶縁性基板上に、第１透明電極と、ｐ型シリコン層、ｉ型シリコン層及びｎ型シリコン層からなるｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造のアモルファスシリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とを少なくとも順次積層してなる」との事項を備えるといえる。
　
　ウ　さらに、引用発明は「ガリウムを含有する酸化亜鉛層の透明導電膜」を有することから、本願発明の「前記第１透明電極および前記第２透明電極の少なくとも何れか一方は、Ｇａが添加されたＺｎＯ層とされる」との事項を備えるといえる。
　
（２）以上によれば、両者は、
「透明絶縁性基板上に、第１透明電極と、ｐ型シリコン層、ｉ型シリコン層及びｎ型シリコン層からなるｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造のアモルファスシリコン層と、第２透明電極と、裏面電極とを少なくとも順次積層してなる光電変換装置において、前記第１透明電極および前記第２透明電極の少なくとも何れか一方は、Ｇａが添加されたＺｎＯ層とされることを特徴とする光電変換装置。」
である点で一致し、以下のア又はイの点で相違するものと認められる。
　
　ア　本願発明では、第１透明電極及び第２透明電極の少なくとも何れか一方の「Ｇａが添加されたＺｎＯ層」は「５５０ｎｍ以上の波長域で９５％以上の透過率」とされているのに対して、引用発明では「高い透過率」とされる点（以下「相違点１」という。）。
　
　イ　「Ｇａが添加されたＺｎＯ層」の前記Ｇａが、本願発明ではＺｎに対して「２原子％以下」とされているのに対して、引用発明では「０．５原子％以上１２原子％以下」である点（以下「相違点２」という。）。
　
６　判断
（１）相違点２について
　便宜上、相違点２についてまず検討する。
　上記３のとおり、引用刊行物の【００１４】には、実施例として、薄膜太陽電池のａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜を用いてｐ−ｉ−ｎ接合を有する光電変換層３の上部に形成されたガリウムドープのＺｎＯ層４のガリウム含有量は亜鉛に対し０．５〜１２％とし、膜厚は５００Åであることが記載され、同じく【００２１】ないし【００２３】には、実施例４、５、６として、ガリウム０．５％ドープＺｎＯの透明導電層を作製した場合の太陽電池が記載されているものと認められる。当該記載から、引用発明において、酸化亜鉛層を亜鉛に対しガリウム０．５％ドープとし、膜厚を５００Åとして、これにより相違点２に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易になし得ることである。
　
（２）相違点１について
　
　ア　引用刊行物における、前記３の「背面金属電極によって反射した光をａ−Ｓｉ層に入射させ、なおかつ太陽電池の直列抵抗成分を大きくしないために介在する透明導電層は必然的に高透明性かつ高導電性である必要がある」（【０００３】）との記載のとおり、太陽電池の透明導電層には高透明性かつ高導電性であることが求められるから、引用発明の「ガリウムを含有する酸化亜鉛層の透明導電膜」を一定程度以上の透過率のものとすることは、当業者が当然考慮することであり、具体的にどの程度の透過率のものとするかは、設計上適宜定められるべき事項である。
　
　イ　しかるところ、本願明細書の【００１０】などの「したがって、このような変換効率が低下しない範囲でＧａ添加量を減少させれば、Ｇａ添加量を減少させたことによる透過率の上昇によって変換効率が上昇することが期待できる。」との記載、また、引用刊行物の「膜厚が増大するほど光の吸収が増えるためＺｎＯ自体の特性を失わない程度に薄いことが望ましい」（【００１４】）との記載によれば、Ｇａ添加量を少なく、また膜厚を小さくすれば、Ｇａが添加されたＺｎＯ層の透過率は高くなるものと解される。
　
　ウ　そして、本願明細書には、「第２実施例による光電変換装置は、第３実施形態に基づいて作成した。具体的には、図３に示したように、透明絶縁性基板１１側から光を入射するタイプで、アモルファスシリコン発電層３３，３４，３５を１層備えたシングル型光電変換装置である。第２透明電極３６のＧａ添加量は、Ｚｎに対して１原子％とした。第２透明電極３６の膜厚は８０ｎｍとした。上記透明電極の透過率は、５５０ｎｍ以上の波長域で９５％以上となっている。」（【００８７】）との記載があり、Ｇａ添加量がＺｎに対して１原子％で、膜厚が８０ｎｍの透明電極の透過率が９５％以上であることが記載されているものと認められ、それ以上に、透過率を９５％以上とするための構成について特に説明されるところはない。
　
　エ　ここで、上記（１）のとおり、引用発明において、酸化亜鉛層を亜鉛に対しガリウム０．５％ドープとし、膜厚を５００Åとして、本願発明の構成とすることは、当業者が容易になし得ることである。これにより得られる酸化亜鉛層のＧａ添加量は、上記ウのＧａ添加量よりも少なく、また、当該酸化亜鉛層の膜厚は上記ウの膜厚よりも小さいものである。そして、上記イに照らせば、この場合の透過率は、少なくとも上記ウの透過率と同程度のものになることが推測されるところであるから、引用発明において酸化亜鉛層の透過率を５５０ｎｍ以上の波長域で９５％とすることに、格別の困難を要するものではない。
　なお、請求人も、平成２１年１月１９日付け意見書において、Ｇａが添加されたＺｎＯ層とされた透明電極の光透過率は、「Ｇａ濃度と膜厚から決ま」る旨主張するところである。
　したがって、引用発明において、ガリウムを含有する酸化亜鉛層の透過率を５５０ｎｍ以上の波長域で９５％以上として、相違点１に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易になし得ることである。
　
　オ　そして、本願明細書の記載をみても、具体的な設定値として、５５０ｎｍ以上の波長域で９５％以上の透過率とすることに、格別の意義があるものということはできない。
　　
（３）小括
　以上の検討によれば、本願発明は、引用発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものというべきである。
　
７　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　よって、結論のとおり審決する。