どうしょうもない一日

 

【カドミウムフリー化合物系太陽電池】

 

シリコン系から比べ化合物系（ＣＩＧＳ）は低変換率にも関わらず、散乱光の取り込み
や高温対応、陰翳による出力低下がなく、低コストが実現できるので、応用範囲が広く
実用拡販が期待される反面、光電変換素子膜中のカドミウムは環境的側面で不利となる。
このため、ｎ型半導体中のカドミウムフリーの実現性を考えてみた。

薄膜技術は、現在、半導体デバイス、特に光電池（ＰＶ電池）のコストの低減を目的と
して開発されている。従来の太陽電池が、複数枚の固体結晶シリコンウェハから作製さ
れて通常数百ミクロンの厚さを有するのに対し、薄膜材料は、直接、基板上に堆積して
２μｍ以下の層を形成するため、材料コストと製造コストが低減することになる。薄膜
技術は、生産コストを更に低減させるモノリシック集積化、電気接続部のその場形成を
可能にする。

薄膜材料は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、２セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）及
びその変異体、アモルファスシリコン、及び、多結晶シリコン（＜５０μｍ）を含む。
近年、技術の進歩は、特にＣｄＴｅとＣＩＳの薄膜技術において進んでいる。両材料は
高い吸光係数を有し、このため、殆どの入射光は、膜の１～２μｍ内で吸収されること
になる。これらの材料は、吸収層として用いられる場合、例えばＣｄＳの層と組み合わ
されてヘテロ接合を形成し、前面電極と背面電極との間に挟まれて太陽電池を形成する。
尚、吸収層では、入射した光子が電子－ホール対を生成する。これを、電気特性の連続
膜が、予め作製されたナノ粒子の２つ又は３つの分散液を連続して印刷及びアニールす
ることで下図のように生産できる。

特表２０１０－５２５５６６

Ｃｄに関連した環境と健康の懸念から、好ましいＰＶ電池は、代わりにＺｎＳ、ＺｎＯ(
Ｏ，ＯＨ)、又はＩｎ_２Ｓ_３を使用したカドミウムフリーのものである。従って、ガラス
カバー上のＺｎＯ層は、電池のスーパーストレートを形成している。ＺｎＯ／ＺｎＯ(Ｏ，
ＯＨ)／ＣＩＧＳ／Ｍｏ電池の性能は、吸収体層３０７内に他の半導体材料の層を導入す
ることによって改良又は最適化することが出来る。（例えば、次の表１に示す様に）例
えばＳｅがＳ又はＴｅに置換され、ＣｕがＡｇに置換され、若しくはＩｎ又はＧａがＡｌ
に置換されたＣＩＧＳの変異体は、価電子帯及び伝導帯のエネルギーを操作して電子-ホ
ール捕獲を補助するために使用することが出来る。本発明の実施形態は、これらの付加
的な層を結合するための便利な手段を提供する。更に、もしナノ粒子源が接合層、また
基板、スーパーストレートに使用可能であれば、必要とされるアニールの温度がデバイ
ス内の他の層に弊害をもたらさない限り、同様に、これらの層を、印刷又はアニールに
よってデバイス中に結合することが出来るという。

これが実現すれば、シリコンのように反射光の心配がなく、入射光の指向性も緩和され
るので被覆光電変換素子から発生する電流の最適制御すれば三次元（立体機構）展開が
可能となり、例えば、電気通信柱や塔を円筒形に敷設することも出来、太陽電池の水平
的敷設面積の極小化が図れるるため、シースルー型薄膜系太陽電池との併用で低密度型
とはいえ極めて現実的なデバイスになるとわたし（たち）は踏んでいる。

【ドットフランク法の行方】

米国で2010年７月に成立した金融規制強化の法律、ドットフランク法の改革が米金融界
にどの程度の影響を及ぼすかは、米国の金融関係者だけでなく、日本を含む世界中の人
々にとって重要だとされ注目を浴びている。その影響について、最も軽度なのは米金融
界も債券金融システムも大した影響を受けないというもの。２番目は、米金融界は大幅
減益で大勢が解雇されるが金融システムは無傷だとする見方だ。米当局は、この状態を
予測してドットフランク法を施行したという（田中宇の国際ニュース解説、2012.2.12）。
そして、最重度の３つ目は、債券金融システムの流動性が低下してリーマン倒産直後の
ようなシステム的な取引の凍結（市場の崩壊）が起こり、債券金利が上昇→金融界が大
打撃を受け→リーマン後のような世界不況、ドル基軸制の危機が再燃するシナリオだ。

３つのシナリオのうちどれが現実になるのかまだ予測し切れない。米議会は、米国債の
売買をドットフランク法の規制対象外扱いとしているが（→銀行に米国債の売買を規制
すると、売れ行きが悪化し、国債利回りの上昇という危険事態になる）、欧州に対して
は規制対象に入れており問題が指摘されているし表面上、米当局がすべての不良債権を
背負ったにもかかわらず、影の銀行システムの総残高が１６兆ドルだったが、先日のロ
イターの記事では、総残高が６０兆ドルにも上るという（“Q+A-What is shadow banking
and why does it matter?”）。勿論、この法律の形骸化を図る金融勢力との暗闘もあり予断
を許す状況でないが、オバマサイドに立てば、2016年までに“イ・イ戦争”（→中東大
戦争）を回避することができ、中東の春が民主的勢力下で安定収束が実現でき、国内の
金融の新秩序による安定化が実現できれば“オバマの奇跡の復興”として歴史的偉業と
してその名を残すことになる。

【どうしょうもない一日】



昨日は寒い中、新年会を敢行。高齢の会員は流行風邪と寒さ対策のため不参加が続出し
二年連続不参加者が５名もに及んだ。議論は世間話に終始し、福井にある大飯原発の再
稼働にに対する共同行動の提案まで深まらなかった。勿論、会の意見としては稼働に反
対する意見だが、１名は慎重運転意見だっが、装置のストレス耐性評価以外の、ベント
や排気ダクトなどを含めた対策装置や原子力保安組織の抜本的な改組などの総合的な指
針が明確になされないままなら反対だという意見でこの会は収まった。それにしても、
金曜の新年会もそうだったのだが、飲み出すと食べなくなる傾向はこの日も続き、酒量
が少なくないにもかかわらず悪酔いとなった。 

これも、流行風邪で体調を崩したままなのだが、メルトダウン？まではいかないが状態
は福島第一原発とよく似た状態（温度上昇しているのは温度計の故障との東電見解だが）。
翌朝の頭痛が気分をより鬱ぎ込んでしまったが、テレビのスイッチを入れると「世界一
周ヨットレース 2011-2012」がたまたま映し出したが、ここでも、アゲンストな気分に
はなれず、それでいて予定の作業に着くこととなった（どうしょうもない一日だなぁ）。