赤百舌とオンザロック

 

 

        「あかもず」を教えてくれし少年も　
         仕事に就きゐむ鳥好きのまま

         
                            福田 示知恵

     
         吹けばどんな季節も聞ける声
         何万枚もの葉のささやき


                              児山 夏海

 

【米需要拡大技術の話】


北海道農業センタは、米をアルカリ溶液に浸してから湿式粉砕
することにより、従来よりも損傷デンプンが少なく、粒度が細
かい米粉となり、パンや洋菓子等の食品加工において、膨らみ
等に優れる(加工適性が高い)ことが判ったという。パン、麺、
洋菓子等の用途にあわせて北海道産品種の小麦粉を選択し、食
材と合わせて加工することにより、グルテン無添加の良質な米
粉食品を製造できることを確認できたという（2011.11.25）。

【無機化合物系太陽電池技術の話】

富士フイルム株式会社と産総研の共同研究により、高温耐性や
耐環境性を有し、さらに安価で供給の点でも優れたステンレス
の金属箔を基板に用いて、高性能なサブモジュールを作製した
という。金属基板の場合は、その成分が太陽電池の高温成膜時
にCIGS層に拡散する問題があり、集積型にするためには電気的
な絶縁層を形成する必要がある。今回は、ステンレス箔の上に
まずアルミニウム層を形成し、表面を陽極酸化法によって酸化
アルミニウムへと変化させ、この酸化アルミニウムの層は、電
気的な絶縁層であり、金属基板成分のCIGS層への拡散を妨げる
障壁層として機能をもつ。

CIGS太陽電池では、ナトリウム（Na）などのアルカリ金属を添
加することで高い光電変換効率が得られる「Na効果」と呼ばれ
る性能向上効果がある。通常のフレキシブル基板にはNaが含ま
れず、Na効果を得るためにNa供給技術を必要とする。酸化アル
ミニウム層の上に、厚さを制御した極薄のケイ酸塩ガラス層を
形成することで、高精度に制御されたNa添加を行い高性能化を
実現できたという。上図に今回作製したサブモジュールの外観
だ。1枚の基板上に16個の細長い短冊状の太陽電池が直列接続
された集積型フレキシブルCIGS太陽電池サブモジュールで、開
放電圧10.54 V、短絡電流密度33.39 mA/cm²、曲線因子0.683、
光電変換効率15.0 %という性能をもつ。この性能は、これまで
のフレキシブルではないCIGS太陽電池と比較しても遜色がなく、
フレキシブル太陽電池サブモジュールとしても高性能だという。

【符号の説明】

１０ 基板 １２ 金属基材 １４ アルミニウム基材（Ａｌ基材）
１６ 絶縁層 ３０ 薄膜太陽電池 ３２ 裏面電極  ３４ 光電変
     換層３６ バッファ層 ３８ 透明電極 ４０ 光電変換素子
４２ 第１の導電部材 ４４ 第２の導電部材 ５０ 応力緩和層

上図は絶縁層上に応力緩和層を設け、光電変換素子を構成する
層の剥離を抑制した光電変換素子、薄膜太陽電池および光電変
換素子の製造方法の新規考案で、この光電変換素子は、１層の
金属基材とアルミ基材とが積層されて一体化された金属基板と
金属基板のアルミ基材の表面の電気絶縁層を備える絶縁層付基
板と、電気絶縁層上に１層の応力緩和層と、応力緩和層上の下
部電極と、化合物半導体層から構成された光電変換層と、その
上の上部電極とを有する。電気絶縁層は、アルミニウムの陽極
酸化膜の構造を形成する。

このように、太陽電池を含めた自然エネルギー技術開発の進捗
について、環境省は2011年７月27日に、日本の特許数は世界最
多55％の特許数を占めたと報じた。これは第94回中央環境審議
会地球環境部会における前回の意見書としてWorld Intellectu-
al Property Organization（WIPO）2010の報告書を元に作成し
たもの。特許シェアは米国の21％、欧州７％、国際出願、韓国、
中国と続いているが日本優位さをシステムとして生かせる実効
的政策の推進が望まれる。

※【CIGS の特異な物性】①シリコンが禁制帯幅1.1 eVと一定
であるのに対して、CIGS はGa/（In＋Ga）比を変化させること
で禁制帯幅を1.01 eV から1.64 eV まで制御できる。このとき
同時に伝導帯の底が上方に移動するため、高効率化に寄与する
２ 重傾斜禁制帯（Double GradedBandgap）の形成が可能となる、
②結晶粒界がキャリアの再結合中心とならない、③ヘテロ接合
でなく浅いホモ接合、④光吸収係数が大きい、⑤ Na 効果によ
る開放電圧の向上など。

　

【ソープストーンの話】 

石が氷代わりになり半永久使えて、溶けた水で薄まらないとい
う。オンザロックスの原料のソープストーンは、フィンランド
の北カレリア地方で採掘された天然石だという。表面が石鹸の
ようにツルツルしているところから名付けられたこの石は、２
億年もの地殻変動の間圧縮されたという。元々、フィンランド
では、800℃の耐熱性とその蓄熱性から、暖炉の素材として使
われてもいるという。半永久的に使えるオンザロックス。ソー
プストーンの淡い緑は、使い込むほどに色の深みを増し、時を
経て、美しいチャコールグレーに変化していくという。これを
買って、パンパンの頭を冷やし、短歌をつくればと考えている。