【手続補正書】
【提出日】平成30年7月2日(2018.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の面と、第２の面と、該面間の厚さ方向とを有する半導体素子と、
（ｂ）前記第１の面の第１の部分のみの上に重なるとともに該第１の部分のみと直接接触する透明なバイアスエージェントであって、前記バイアスエージョントは前記半導体素子の通常のフェルミ準位と異なる通常のフェルミ準位を有し、それにより前記バイアスエージェントは前記半導体素子内にバンド曲がりを生じさせる、透明なバイアスエージェントと、
（ｃ）前記第１の部分から分離した前記第１の面の第２の部分の上に重なるとともに該第２の部分と直接接触する第１の電極であって、前記バイアスエージェントと直接導電性の接触状態になく、前記第１の面の前記第２の部分は前記第１の面の前記第１の部分よりも狭い、第１の電極と、
（ｄ）前記第１の面から離間したロケーションにおいて前記半導体素子と接触する第２の電極であって、前記第１の電極と該第２の電極とは前記セルを通る光電流の流れの接続を形成する、第２の電極と、
を備える、光起電力セル。
【請求項２】
前記半導体素子は前記第１の面と前記第２の電極との間に第１の領域を有し、該第１の領域は全体的にｐ型又は全体的にｎ型である、請求項１に記載の光起電力セル。
【請求項３】
前記第２の電極は前記半導体素子の前記第２の面の少なくとも一部分の上に重なるとともに該少なくとも一部分と接触する、請求項２に記載の光起電力セル。
【請求項４】
前記第１の電極は前記半導体素子の前記第１の面上において互いに離間された複数の電極素子を備え、該電極素子は互いに導通状態で接続され、前記バイアスエージェントは前記電極素子間に延在する、請求項１に記載の光起電力セル。
【請求項５】
各電極素子は前記第１の面と接触状態の導電性材料と、該導電性材料を前記バイアスエージェントから分離する誘電体材料とを備える、請求項４に記載の光起電力セル。
【請求項６】
前記電極素子の各々は不透明材料を含む、請求項４に記載の光起電力セル。
【請求項７】
前記第２の電極は前記半導体素子とオーム接触状態にある、請求項１に記載の光起電力セル。
【請求項８】
前記第２の電極は前記半導体素子と接触状態にある高濃度にドープされた半導体層と、前記高濃度にドープされた半導体層と接触状態にある金属とを備える、請求項７に記載の光起電力セル。
【請求項９】
前記バイアスエージェントは前記半導体素子の前記第１の面と接触状態にある金属を含む、請求項１に記載の光起電力セル。
【請求項１０】
前記バイアスエージェントは前記半導体素子の前記第１の面上に重なる高濃度にドープされた半導体層を含む、請求項１に記載の光起電力セル。
【請求項１１】
前記半導体素子はｎ型半導体であり、前記バイアスエージェントは前記半導体素子の通常のフェルミ準位より低いフェルミ準位を有する、請求項１に記載の光起電力セル。
【請求項１２】
前記半導体素子はＩＩＩ−Ｖ族半導体と、ＩＩ−ＶＩ族半導体と、ＩＶ族半導体とからなる群から選択される、請求項１１に記載の光起電力セル。
【請求項１３】
請求項１に記載の光起動セルと、前記光起動セルの前記第１の電極及び前記第２の電極に電気的に接続された負荷とを含む回路。
【請求項１４】
（ａ）半導体の第１の表面の第１の部分を、該半導体の通常のフェルミ準位と異なる通常のフェルミ準位を有するバイアスエージェントと直接接触状態に維持し、前記バイアスエージェントが前記半導体素子内にバンド曲がりを生じさせるようにする一方で、前記第１の部分から分離した前記第１の表面の第２の部分を第１の電極と直接接触状態に維持するとともに前記第１の電極を前記バイアスエージェントと直接導電性の接触をしていない状態に維持する、ステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）の間、第２の電極を、前記第１の表面から離れたロケーションにおいて前記半導体と接触状態に維持するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）及びステップ（ｂ）の間、光を半導体内へと向け、それにより前記光のうちの少なくともいくらかが前記半導体によって吸収され、該吸収された光が電子を前記価電子帯から前記伝導帯へと励起するようにするステップと、
（ｄ）前記電極において結果として生じる電流を収集するステップと、
を含む、電気を生成する方法。
【請求項１５】
前記電極間の負荷を通るように前記電流を向ける一方で、前記バイアスエージェントを前記負荷から電気的に絶縁されるように維持することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の電極に整列された前記半導体の領域内への光の透過をブロックするステップを更に含む、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の電極は不透明であり、前記ブロックするステップは前記第１の電極によって少なくとも部分的に実行される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記半導体は直接遷移プロセスにおいて前記光を吸収する、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記半導体は間接遷移プロセスにおいて前記光を吸収する、請求項１４又は１５に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】光起電力セル、回路、及び方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明は特定の実施形態を参照しながら本明細書において説明されてきたが、これらの実施形態は本発明の原理及び応用形態を例示するにすぎないことは理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に数多くの変更を加えることができること、及び他の構成を考案することができることは理解されたい。
なお、出願当初の特許請求の範囲の記載は以下の通りである。
請求項１：
（ａ）前面と、背面と、該面間の厚さ方向とを有する半導体素子であって、全体的にｎ型半導体から構成されるか、又は全体的にｐ型半導体から構成される半導体素子と、
（ｂ）前記面のうちの第１の面の上に重なるバイアスエージェントであって、前記半導体素子内にバンド曲がりを生じさせ、それにより前記半導体素子内に空間電荷領域が現れ、該空間電荷領域全体にわたって前記厚さ方向に単一方向の電位の勾配が存在するようにする、バイアスエージェントと、
（ｃ）前記厚さ方向に互いに離間された前方電極及び後方電極であって、該電極の各々は開放回路下で照射なしの状態において前記空間電荷領域内で前記半導体素子と接触状態にある、前方電極及び後方電極と、
を備える、光起電力セル。
請求項２：
前記前方電極及び前記後方電極は、開放回路状態の下で、１  Ｓｕｎ照射下において前記空間電荷領域内で前記半導体素子と接触状態にある、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項３：
前記半導体素子は前記前方電極と前記後方電極との間に配置される半導体材料の層の形態である、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項４：
前記空間電荷領域は前記層の厚さ全体にわたって延在する、請求項２に記載の光起電力セル。
請求項５：
前記半導体素子は直接半導体である、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項６：
前記半導体素子は広バンドギャップ半導体である、請求項５に記載の光起電力セル。
請求項７：
前記半導体素子は全体的にｎ型半導体からなる、請求項５に記載の光起電力セル。
請求項８：
前記半導体素子は意図せずにドープされたｎ型半導体を含む、請求項７に記載の光起電力セル。
請求項９：
前記半導体素子はＩＩＩ−Ｖ族半導体を含む、請求項７に記載の光起電力セル。
請求項１０：
前記半導体素子は全体的にｐ型半導体からなり、前記バイアスエージェントは前記半導体素子の通常のフェルミ準位より高いフェルミ準位を有する、請求項５に記載の光起電力セル。
請求項１１：
前記半導体素子はＩＩ−ＶＩ族半導体を含む、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項１２：
前記バイアスエージェントは金属である、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項１３：
電極のうちの１つは前記バイアスエージェントを含む、請求項１２に記載の光起電力セル。
請求項１４：
前記金属は透明である、請求項１２に記載の光起電力セル。
請求項１５：
前記電極のうちの少なくとも１つは前記半導体素子と接触する高濃度にドープされた半導体領域を含む、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項１６：
前記バイアスエージェントは前記面のうちの前記第１の面の第１の部分の上にのみ重なり、前記電極のうちの１つは前記面のうちの前記第１の面の第２の部分と接触状態にあるが、前記バイアスエージェントと直接導電性の接触状態にない、請求項１に記載の光起電力セル。
請求項１７：
前記バイアスエージェントは透明である、請求項１６に記載の光起電力セル。
請求項１８：
（ａ）半導体素子の空間電荷領域全体にわたって単一方向の電位の勾配を勾配方向に維持するステップと、
（ｂ）前記維持するステップの間、光を前記空間電荷領域内へと向け、それにより前記光のうちの少なくともいくらかが前記半導体によって吸収され、該吸収された光が電子を前記価電子帯から前記伝導帯へと励起するようにするステップと、
（ｃ）前記勾配方向に互いに離間され、前記空間電荷領域内の又は該空間電荷領域の近傍の前記半導体と接触状態にある、１対の電極において電流を収集するステップと、
を含む、電気を生成する方法。
請求項１９：
前記収集するステップの間、前記電極は前記空間電荷領域内において前記半導体と接触状態にある、請求項１８に記載の方法。
請求項２０：
前記電位の勾配を維持するステップは、バイアスエージェントと並列に前記半導体を維持することによって実行され、それにより前記バイアスエージェントは前記半導体内にバンド曲がりを生成する、請求項１８に記載の方法。
請求項２１：
前記半導体素子の空間電荷領域内の前記半導体は全体的にｐ型半導体又は全体的にｎ型半導体からなる、請求項１８に記載の方法。
請求項２２：
前記空間電荷領域内の前記半導体は全体的にｎ型半導体からなる、請求項２１に記載の方法。
請求項２３：
前記光は直接遷移プロセスにおいて前記半導体によって吸収される、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の方法。
請求項２４：
（ａ）第１の面と、第２の面と、該面間の厚さ方向とを有する半導体素子と、
（ｂ）前記第１の面の第１の部分のみの上に重なるバイアスエージェントであって、前記半導体素子内にバンド曲がりを生じさせる、バイアスエージェントと、
（ｃ）前記第１の部分から分離した前記第１の面の第２の部分の上に重なるとともに該第２の部分と接触する第１の電極であって、前記バイアスエージェントと直接導電性の接触状態にない、第１の電極と、
（ｄ）前記第１の面から離間したロケーションにおいて前記半導体素子と接触する第２の電極と、
を備える、光起電力セル。
請求項２５：
前記半導体素子は前記第１の面と前記第２の電極との間に第１の領域を有し、該第１の領域は全体的にｐ型又は全体的にｎ型である、請求項２４に記載の光起電力セル。
請求項２６：
前記第２の電極は前記半導体素子の前記第２の面の少なくとも一部分の上に重なるとともに該少なくとも一部分と接触する、請求項２５に記載の光起電力セル。
請求項２７：
前記第１の電極は前記半導体素子の前記第１の面上において互いに離間された複数の電極素子を備える、請求項２４に記載の光起電力セル。
請求項２８：
各電極素子は前記第１の面と接触状態の導電性材料と、該導電性材料を前記バイアスエージェントから分離する誘電体材料とを備える、請求項２７に記載の光起電力セル。
請求項２９：
前記バイアスエージェントは透明であり、前記電極素子の各々は不透明材料を含む、請求項２７に記載の光起電力セル。
請求項３０：
前記第２の電極は前記半導体素子とオーム接触状態にある、請求項２４に記載の光起電力セル。
請求項３１：
前記第２の電極は前記半導体素子と接触状態にある高濃度にドープされた半導体層と、前記高濃度にドープされた半導体層と接触状態にある金属とを備える、請求項３０に記載の光起電力セル。
請求項３２：
前記バイアスエージェントは前記半導体素子の前記第１の面と接触状態にある透明金属を含む、請求項２４に記載の光起電力素子。
請求項３３：
前記バイアスエージェントは前記半導体素子の前記第１の面上に重なる透明な高濃度にドープされた半導体層を含む、請求項２４に記載の光起電力セル。
請求項３４：
前記半導体素子はｎ型半導体であり、前記バイアスエージェントは前記半導体素子の通常のフェルミ準位より低いフェルミ準位を有する、請求項２４に記載の光起電力セル。
請求項３５：
前記半導体素子はＩＩＩ−Ｖ族半導体と、ＩＩ−ＶＩ族半導体と、ＩＶ族半導体とからなる群から選択される、請求項３４に記載の光起電力セル。
請求項３６：
（ａ）半導体の第１の表面の第１の部分を、該半導体の通常のフェルミ準位と異なるフェルミ準位を有するバイアスエージェントと接触状態に維持する一方で、前記第１の表面の第２の部分を第１の電極と接触状態に維持するとともに前記第１の接触部を前記バイアスエージェントと直接導電性の接触をしていない状態に維持する、ステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）の間、第２の接触部を、前記第１の表面から離れたロケーションにおいて前記半導体と接触状態に維持するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）及びステップ（ｂ）の間、光を半導体内へと向け、それにより前記光のうちの少なくともいくらかが前記半導体によって吸収され、該吸収された光が電子を前記価電子帯から前記伝導帯へと励起するようにするステップと、
（ｄ）前記電極において結果として生じる電流を収集するステップと、
を含む、電気を生成する方法。
請求項３７：
前記電極間の負荷を通るように前記電流を向けることを更に含む、請求項３６に記載の方法。
請求項３８：
前記第１の接触部に整列された前記半導体の領域内への光の透過をブロックするステップを更に含む、請求項３６に記載の方法。
請求項３９：
前記第１の接触部は不透明であり、前記ブロックするステップは前記第１の接触部によって少なくとも部分的に実行される、請求項３８に記載の方法。
請求項４０：
前記半導体は直接遷移プロセスにおいて前記光を吸収する、請求項３６に記載の方法。
請求項４１：
前記半導体は間接遷移プロセスにおいて前記光を吸収する、請求項３６に記載の方法。