【手続補正書】
【提出日】平成23年10月11日(2011.10.11)
【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】
導電性粉末、金属ガラス（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｇｌａｓｓ）、及び有機ビヒクルを含むことを特徴とする、導電性ペースト。
【請求項２】
前記金属ガラスは、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、コバルト（Ｃｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、エルビウム（Ｅｒ）、クロム（Ｃｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも１種を含む合金である、請求項１に記載の導電性ペースト。
【請求項３】
前記金属ガラスは、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも１種を含む合金である、請求項２に記載の導電性ペースト。
【請求項４】
前記金属ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項５】
前記導電性粉末と前記金属ガラスとの共融温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い、請求項４に記載の導電性ペースト。
【請求項６】
前記半導体物質と前記金属ガラスとの共融温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い、請求項４または５に記載の導電性ペースト。
【請求項７】
前記金属ガラスは、前記導電性粉末の焼結温度で固体、過冷却液体（ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｅｄ  ｌｉｑｕｉｄ）、または液体として存在する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項８】
前記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項９】
前記導電性粉末、前記金属ガラス、及び前記有機ビヒクルの含量は、前記導電性ペーストの総量に対してそれぞれ５０〜９０質量％、１〜２０質量％、及び残部である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項１０】
ガラスフリットをさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電性ペースト。
【請求項１１】
前記導電性粉末、前記金属ガラス、前記ガラスフリット、及び前記有機ビヒクルは、前記導電性ペーストの総含有量に対してそれぞれ５０〜９０質量％、１〜２０質量％、１〜１０質量％、及び残量で含まれる、請求項１０に記載の導電性ペースト。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性ペーストを用いて形成された電極を含む電子素子。
【請求項１３】
半導体物質を含む半導体層と、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性ペーストを用いて形成され、前記半導体層と電気的に接続される電極と、
を含む太陽電池。
【請求項１４】
前記電極は、前記半導体層と電気的に接続され、導電性物質を含む電極部と、
前記半導体層及び前記電極部と接触し、金属ガラスを含むバッファ層とを含む、請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記金属ガラスのガラス転移温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い、請求項１３または１４に記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記導電性粉末と前記金属ガラスとの共融温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記半導体物質と前記金属ガラスとの共融温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１８】
前記バッファ層はガラスフリットをさらに含む、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項１９】
前記半導体物質はシリコンを含む、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項２０】
前記電極部と前記バッファ層との間に位置し、前記導電性粉末と前記金属ガラスとが共融してなる第１共融層をさらに含む、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項２１】
前記半導体層と前記バッファ層との間に位置し、前記半導体物質と前記金属ガラスとが共融してなる第２共融層をさらに含む、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項２２】
前記第２共融層はガラスフリットが共に共融している、請求項２１に記載の太陽電池。
【請求項２３】
前記金属ガラスは、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、コバルト（Ｃｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ベリリウム（Ｂｅ）、タンタル（Ｔａ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、エルビウム（Ｅｒ）、クロム（Ｃｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも１種を含む合金である、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項２４】
前記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項２５】
前記半導体層は、ｐ型不純物がドーピングされたｐ型層及びｎ型不純物がドーピングされたｎ型層を含み、
前記電極は、前記ｐ型層に電気的に接続された第１電極及び前記ｎ型層に電気的に接続された第２電極を含む、請求項１３〜２４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明はまた、半導体物質を含む半導体層と、前記導電性ペーストを使用して製造され、前記半導体層と電気的に接続される電極とを含む太陽電池を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記電極は、前記半導体層と電気的に接続され、導電性物質を含む電極部と、前記半導体層及び前記電極部と接触し、金属ガラスを含むバッファ層とを含むことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
好ましくは、前記金属ガラスのガラス転移温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
好ましくは、前記導電性粉末と前記金属ガラスとの共融温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
好ましくは、前記半導体物質と前記金属ガラスとの共融温度は、前記半導体物質と前記導電性粉末との共融温度より低い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
前記太陽電池は、前記電極部と前記バッファ層との間に位置し、前記導電性粉末と前記金属ガラスとが共融してなる第１共融層をさらに含むことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
好ましくは、前記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはこれらの組み合わせを含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
好ましくは、前記半導体層は、ｐ型不純物がドーピングされるｐ型層及びｎ型不純物がドーピングされるｎ型層を含み、前記電極は、前記ｐ型層に電気的に接続される第１電極及び前記ｎ型層に電気的に接続される第２電極を含む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明によれば、金属ガラスを含む導電性ペーストを使用して電極を形成することによって半導体基板から電極への電荷の移動経路を広げて電荷の損失を減らし、太陽電池の効率を改善することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
金属ガラスは、二つ以上の元素を含む合金が無秩序な原子構造を有するもので、非晶質金属（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｍｅｔａｌ）とも呼ぶ。金属ガラスは、シリケート（ｓｉｌｉｃａｔｅ）のような一般的なガラスとは異なって比抵抗が低く、導電性を示す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
一方、軟化した金属ガラス１１５ｂは半導体基板１１０の上にバッファ層を形成することができる。これによって、前記電極は、前記半導体基板１１０の上に形成されるバッファ層と、電極部とを含むことができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
前記軟化した金属ガラス１１５ｂは、所定温度で結晶化されて、バッファ層１１５を形成することができ、バッファ層１１５は、導電性粉末１２０ｂが半導体基板１１０内に拡散することを防止することができる。これによって、前記電極は、前記半導体基板１１０の上に形成されるバッファ層と、電極部とを含むことができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
本実施形態においては、導電性を有する金属ガラスを使用して、半導体基板と電極とを電気的に接続させることによって、電荷の移動経路を広げて電荷の損失を減らし、金属ガラスを含むバッファ層によって、電極部を形成する導電性物質が半導体基板内に拡散することを防止することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
上部半導体層１１０ｂの上には複数の前面電極が形成されている。前面電極は、好ましくは、基板の一方向に沿って平行に延びており、例えば、光吸収損失（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ  ｌｏｓｓ）及び面抵抗を考慮して、グリッドパターンに設計することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
前面電極は、上部半導体層１１０ｂの上に位置するバッファ層１１５と、導電性物質を含む前面電極部１２０とを含むことができる。図４において、バッファ層１１５を図示しているが、これに限定されず、前記バッファ層１１５は省略することもできる。また、前記バッファ層１１５は前記上部半導体層１１０ｂの表面の全体に形成されていなくてもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
前面電極は上述した導電性ペーストを使用したスクリーン印刷法により形成することができる。導電性ペーストは上述したように導電性粉末、金属ガラスおよび有機ビヒクルを含むことができる。前面電極部１２０は導電性物質で形成することができ、例えば、銀（Ａｇ）などの低抵抗導電性物質で形成することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
バッファ層１１５は、上述した導電性ペーストに含まれている金属ガラスが、工程中ガラス転移温度（Ｔｇ）以上でガラスのように軟化して、一つの層を形成したものである。バッファ層１１５は金属ガラスを含むことによって導電性を有し、前面電極部１２０と接触する部分及び上部半導体層１１０ｂと接触する部分を有するので、上部半導体層１１０ｂと前面電極部１２０との間で電荷が移動できる経路（ｐａｔｈ）の面積を広げて、電荷の損失を減少させることができる。また、バッファ層１１５は前面電極部１２０を形成する物質が半導体基板１１０内に拡散することを防止することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
前面電極部１２０とバッファ層１１５との間、及びバッファ層１１５と上部半導体層１１０ｂとの間には、それぞれ第１共融層１１７及び第２共融層１１８が形成されている。第１共融層１１７は、前面電極部１２０を形成する導電性物質とバッファ層１１５を形成する金属ガラスが共融した共融物を含み、第２共融層１１８は、バッファ層１１５を形成する金属ガラスと上部半導体層１１０ｂの半導体物質が共融した共融物を含む。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
前面電極部１２０の上には前面バスバー（ｂｕｓ  ｂａｒ）電極（図示せず）が形成されている。バスバー電極は、複数の太陽電池セルを組み立てる時、隣接する太陽電池セルを連結するためのものである。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
誘電膜１３０の下部には後面電極１４０が形成されている。後面電極１４０は、導電性物質で形成することができ、例えばアルミニウム（Ａｌ）のような不透明金属で形成することができる。後面電極１４０は前面電極と同様に、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法により形成することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
後面電極１４０は前面電極と同様に下部半導体層１１０ａの上に位置するバッファ層（図示せず）と、導電性物質を含む後面電極部（図示せず）とを含むことができる。また、後面電極部とバッファ層との間及び下部半導体層１１０ｂとバッファ層との間には、前面電極と同様にそれぞれ第１共融層（図示せず）及び第２共融層（図示せず）を形成することができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
図５を参照すると、本実施形態に係る太陽電池は、上述した実施形態と同様に、下部半導体層１１０ａ及び上部半導体層１１０ｂを含む半導体基板１１０と、上部半導体層１１０ｂの上に位置するバッファ層１１５、および前面電極部１２０を含む複数の前面電極と、前面電極部１２０とバッファ層１１５との間に位置する第１共融層１１７と、上部半導体層１１０ｂとバッファ層１１５との間に位置する第２共融層１１８と、半導体基板１１０の下部に位置する誘電膜１３０と、誘電膜１３０の下部に位置する後面電極１４０とを含む。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
前面電極は絶縁膜１１２を貫いて上部半導体層１１０ｂと接触している。前面電極と上部半導体層１１０ｂとが接触した部分は、絶縁膜１１２がエッチングされて除去されている。これは、前面電極形成用導電性ペーストに絶縁膜エッチング機能を付与することによって実施できる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
半導体基板１１０の後面には、第１ドーピング領域１１１ａに接続されている第１電極と、第２ドーピング領域１１１ｂに接続されている第２電極が、それぞれ形成されている。第１電極は貫通部を通じて第１ドーピング領域１１１ａと接触することができ、第２電極は貫通部を通じて第２ドーピング領域１１１ｂと接触することができる。第１電極と第２電極は交互に配置できる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
第１電極は、第１ドーピング領域１１１ａの上に位置するバッファ層１１５と、第１電極部１２１とを含み、第２電極は、第２ドーピング領域１１１ｂの上に位置するバッファ層１１５と、第２電極部１４１とを含むことができる。しかし、これに限定されるのではなく、前記バッファ層１１５は省略されてもよい。また、前記バッファ層１１５は前記第１ドーピング領域１１１ａの表面の全体に形成されていなくてもよい。また、前記バッファ層は、前記第２ドーピング領域１１１ｂの表面の全体に形成されていなくてもよい。第１電極と第２電極は、上述した実施形態と同様に、導電性粉末、金属ガラス、及び有機ビヒクルを含む導電性ペーストを使用して形成することができ、詳細は上述した通りである。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
バッファ層１１５は、上述したように、金属ガラスを含むので、導電性を有し、第１電極部１２１または第２電極部１４１と接触する部分、及び第１ドーピング領域１１１ａまたは第２ドーピング領域１１１ｂと接触する部分を有するので、第１ドーピング領域１１１ａと第１電極部１２１との間、または第２ドーピング領域１１１ｂと第２電極部１４１との間で、電荷が移動できる経路の面積を広げて、電荷の損失を減少させることができる。また、バッファ層１１５は、第１電極部１２１または第２電極部１４１を形成する物質が第１ドーピング領域１１１ａまたは第２ドーピング領域１１１ｂ内に拡散することを防止することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
第１電極部１２１または第２電極部１４１とバッファ層１１５との間には、第１電極部１２１または第２電極部１４１を形成する導電性物質と、バッファ層１１５を形成する金属ガラスとが共融した共融物を含む第１共融層１１７が形成されており、第１ドーピング領域１１１ａまたは第２ドーピング領域１１１ｂとバッファ層１１５との間には、半導体物質と金属ガラスとが共融した共融物を含む第２共融層１１８が形成されている。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
本実施形態に係る太陽電池は、上述した実施形態とは異なって、第１電極及び第２電極がいずれも太陽電池の後面に位置することによって、前面で金属が占める面積を減らして光吸収の損失を減少させ、これによって太陽電池の効率をさらに上げることができる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
１１０  半導体基板、
１１０ａ  下部半導体層、
１１０ｂ  上部半導体層、
１１１ａ  第１ドーピング領域、
１１１ｂ  第２ドーピング領域、
１１２  絶縁膜、
１１５  バッファ層、
１１５ａ  金属ガラス、
１１５ｂ  軟化した金属ガラス、
１１７  第１共融層、
１１８  第２共融層、
１２０  前面電極部、
１２０ａ  導電性粉末、
１２０ｂ  焼結された導電性粉末、
１２１  第１電極部、
１３０  誘電膜、
１３５  貫通部、
１４０  後面電極、
１４１  第２電極部。