萬屋『環海』の向日葵

   

 　　　

　　　　 　　　　 　成公１６年（ -575） 鄢陵（えんりょう）の戦い   ／　晋の復覇刻の時代 

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　 

 

 　　　   ※  晋軍の編成：晋の厲公は鄭を討つにさきだって、臣下の意見を求めた。まず
　　　　　　　范文子（士燮）が進み出た。現在のわが国には試練が必要です。全天下がわ
　　　　　　　が国に敵対するような事態が、かえって将来の発展をもたらすのではないで
　　　　　　　しょうか。鄭一国を敵にまわすくらいでは、将来のためになりません」
　　　　　　　欒武子（欒書）がこれに反論する。
　　　　　　　「いや、ここで天下の信望を失ってはなりません。鄭を討伐して、天下にわ
　　　　　　　が晋の威力を示すべきです」
　　　　　　　鄭討伐の方針が決定され、晋軍は戦時編成を行なった。
　　　　　　　中軍の将に欒書、同じく副将に士燮、上軍の将に郤錡（郤克の子）、副将に
　　　　　　　荀偃、下軍の将に韓厥、新車の副将に郤至。荀鎣（知鎣）は守備役として都
　　　　　　　に残った。援軍を求める使者が諸国に派遣された。郤犨が衛から斉へ、そし
　　　　　　　てわが魯には、欒黶が派遣されて来た。魯の卿、孟献子（仲孫蔑）はかれと
　　　　　　　会見し、晋の勝利を確信すると語った。戊寅の日、晋軍は行動を開始した。 
 鄢陵の戦い

 

　No.52

♞　さらに、エネルギータイリング事業が加速！Ⅱ

先日、ベルギーの IMEC（アイメック・ヴェーゼットウェー社）などが、ぺロブスカイトとシリコンを組みわ
せたのタンデム構造の太陽電池モジュールを開発を取り上げ詳細考察にを残件扱いとする。
今回、2016年にSollianceと共同で、４端子のタンデム構造を持つ裏面電極型の単結晶シリコンの上に、
ペロブスカイトを積層したモジュールの特許をはじめ、同社の３つの関連及び「エネルギータイリン
グ事業構想」に関連する特許を考察（下記掲載）し詳細検討を行ったが、さらに詳細考察を行う。

　May 25, 2016

●　アイメック・ヴェーゼットウェー社の特許技術

 ❏　特開2016-056084 薄膜カルコゲナイド層の形成方法 

【概要】

Ｃｕ_２ＳｉＳ_３（ＣＳｉＳ），Ｃｕ_２ＳｉＳｅ_３（ＣＳｉＳｅ），Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４（ＣＺＳｉＳｅ）および
Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳ_４（ＣＺＳｉＳ）などの材料が、マルチ接合薄膜太陽電池での吸収層として使用するための
有望な候補である。マルチ接合太陽電池セルが上部セルと下部セルを有し、上部セルは、下部セルの吸収層
材料より広いバンドギャップを持つ材料で製作された吸収層を特徴とした、例えば、１ｅＶのオーダーのバン
ドギャップ（例えば、結晶シリコンまたはＣｕＩｎＳｅ_２）を持つ下部セルの吸収層が好ましくは、約１.７
ｅＶ～２.２ｅＶの範囲のバンドギャップを持ち、可視光範囲で高い光吸収係数を持つ吸収層を有する上部セ
ルと組み合わせられる。Ｃｕ_２ＳｉＳ_３（ＣＳｉＳ），Ｃｕ_２ＳｉＳｅ_３（ＣＳｉＳｅ），Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４（
ＣＺＳｉＳｅ）およびＣｕ_２ＺｎＳｉＳ_４（ＣＺＳｉＳ）などの材料が、こうしたマルチ接合太陽電池セルの上
部セル吸収層に適したバンドギャップを有することができる。しかしながら、こうした薄膜吸収層の形成のた
めの製造方法が未だ利用できない。

さらに、Ｃｕ_２ＳｉＳ_３（ＣＳｉＳ），Ｃｕ_２ＳｉＳｅ_３（ＣＳｉＳｅ），Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４（ＣＺＳｉＳｅ）
およびＣｕ_２ＺｎＳｉＳ_４（ＣＺＳｉＳ）などの材料が、現在用いられる四元ワイドバンドギャップ吸収層、
例えば、ＣｕＩｎ_ｘＧａ_{（１－ｘ）}Ｓ_２（ＣＩＧＳ），ＣｕＩｎ_ｘＧａ_{（１－ｘ）}Ｓｅ_２（ＣＩＧＳｅ），Ｃｕ_２ＺｎＳｎ
Ｓ_４（ＣＺＴＳ）およびＣｕ_２ＺｎＳｎＳｅ_４（ＣＺＴＳｅ）にとって興味深い代替品になれる。その理由は、
これらは、希少材料、例えば、ＧａおよびＩｎなどを含有しておらず、ＳｉによるＳｎの置換は、より大き
なバンドギャップ値に到達できるためである。三元材料  Ｃｕ_２ＳｉＳ_３およびＣｕ_２ＳｉＳｅ_３は、先行技術
の四元ワイドバンドギャップ吸収層材料と比べて簡単な構造である。太陽電池セル用の四元ＣＩＧＳ，ＣＩＧ
Ｓｅ，ＣＺＴＳおよびＣＺＴＳｅ薄膜吸収層を形成する既知の方法が、２段階プロセスをベースとしており、
最初に（全ての）金属層を堆積し、次にセレン及び／または硫黄含有雰囲気の下で単一のアニールプロセスが
行われるが、Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４またはＣｕ_２ＺｎＳｉＳ_４薄膜層の形成のためにこうしたプロセスシーケン
スを用いることは、ＳｉおよびＺｎの制限された相互拡散に起因して、６００℃を超える高い温度を要すだろ
う。６００℃を超える温度は、薄膜太陽電池セルに典型的に使用されるソーダ石灰ガラス基板と適合しない。
下図１の様に、元または四元薄膜カルコゲナイド層を形成する方法は、銅層を基板上に堆積するステップと、
シリコン層を銅層の上に堆積するステップであって、［Ｃｕ］／［Ｓｉ］原子比率は、少なくとも０.７であ
るステップと、その後、不活性雰囲気で、堆積した層の第１アニール工程を実施し、これによりＣｕ－Ｓｉ
層を形成するステップと、その後、アニールした層の第１セレン化工程または第１硫化工程を実施し、これ
により三元薄膜カルコゲナイド層を基板上に形成するステップとを含むの方法では、６００℃を超えない温度
で実施でき、ＣｕおよびＳｉを含有する三元および四元薄膜カルコゲナイド層を容易に形成できる。 

【図１】本開示の実施形態に係る三元カルコゲナイド層を形成するための方法の処理ステップ図
【図２】図２（ａ）～図２（ｄ）は、本開示の実施形態に係る三元カルコゲナイド層を形成するため
　　　　の方法の処理ステップ図
【図３】本開示の方法に係るプロセスでの中間ステップとして、銅シリサイド相の形成を説明するＸ
　　　　ＲＤ（Ｘ線回折）スペクトル
【図４】本開示の方法に係るプロセスにおいてＣｕ_２ＳｉＳｅ_３相の形成を説明するＸＲＤスペクトル

【図５】本開示の方法に係るプロセスにおいてＣｕ_２ＳｉＳ_３相の形成を説明するＸＲＤスペクトル
【図６】図６（ａ）は、本開示の方法に従って形成された薄膜Ｃｕ_２ＳｉＳ_３層について測定した透
　　　　過スペクトルを４００ｎｍ～１２００ｎｍの波長範囲で示し、図６（ｂ）は、本開示の方法
　　　　に従って形成された薄膜Ｃｕ_２ＳｉＳ_３層について測定した反射スペクトルおよび吸収スペク
　　　　トルを２００ｎｍ～１２００ｎｍの波長範囲図
【図７】本開示の方法に従って形成されたＣｕ_２ＳｉＳ_３層について（αＥ）^２のエネルギー依存性に
　　　　基づいたバンドギャップの決定図
【図８】本開示の方法に従って形成されたＣｕ_２ＳｉＳ_３層の測定したフォトルミネセンススペクトル
【図９】本開示の実施形態に係る四元カルコゲナイド層を形成するための方法の処理ステップ図

尚、 図６（ａ）は、本開示の方法に従って調製されたＣｕ_２ＳｉＳ_３薄膜（約７００ｎｍ～８００ｎ
ｍの厚さ）について測定した光透過測定の結果を、４００ｎｍ～１２００ｎｍの波長範囲で示す。光
透過測定は、積分球を用いて行った。図６（ｂ）は、この膜の吸収および反射を２００ｎｍ～１２０
０ｎｍの波長範囲で示す。反射測定は、積分球を用いて行った。吸収値は、反射測定および透過測定
に基づいて計算した（吸収＝１－反射－透過）。光学特性は、明確なバンドギャップを示し、６５０
ｎｍ未満の波長で高い光学吸収を有し、７５０ｎｍより大きい波長で低い光学吸収を有す。

（αＥ）^２（＝（αｈν）^２）（αは光吸収係数）のエネルギー依存性の線形部分からのバンドギャッ
プの外挿に基づいて、本開示の方法に従って形成されたＣｕ_２ＳｉＳ_３層について、１．８２ｅＶの光
学バンドギャップが得られる。これは図７に示す。図８に示すＣｕ_２ＳｉＳ_３層の測定したフォトルミ
ネセンス（ＰＬ）スペクトルもまた、１．８２ｅＶの直接バンドギャップを示す。垂直な破線は、吸
収体材料のエネルギーギャップの場所に対応する。本開示の方法に従って形成される三元膜３０（
Ｃｕ_２ＳｉＳ_３およびＣｕ_２ＳｉＳｅ_３）は、太陽電池セルでの吸収体層として、例えば、マルチ接合ま
たはタンデム型太陽電池セルでのワイドバンドギャップ吸収体層として使用できる。これらの三元薄
膜は、他の用途、例えば、オプトエレクトロニクス、半導体用途にも使用できる。

【図１０】図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、本開示の実施形態に係る四元カルコゲナイド層を形成す
　　　　　るための方法の処理ステップ図
【図１１】本開示の方法に係るプロセスにおいてＣｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４相の形成を説明するＸＲＤスペ
　　　　　クトル
【図１２】本開示の方法に従って形成されたＣｕ_２ＳｉＳｅ_３層およびＣｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４層について
　　　　　測定した透過スペクトル
【図１３】本開示の方法に従って形成された薄膜Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４層について測定した反射スペク
　　　　　トルおよび吸収スペクトルを２００ｎｍ～１２００ｎｍの波長範囲図
【図１４】本開示の方法に従って形成されたＣｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４について（αＥ）^２のエネルギー依
　　　　　存性に基づいたバンドギャップの決定図
尚、図１３は、薄膜Ｃｕ_２ＺｎＳｉＳｅ_４層について測定した反射スペクトルおよび吸収スペクトルを
２００ｎｍ～１２００ｎｍの波長範囲で示す。垂直な破線は、吸収体材料のエネルギーギャップの場
所に対応する。より大きな波長での高い吸収値は、第二相の存在に起因するであろう。この層を太陽
電池セル、例えば、タンデム型セルで使用する場合、第二相は、例えば、ＫＣＮ中のエッチングによ
って選択的に除去できる。

 【特許請求の範囲】 

1. 銅およびシリコンを含有する三元または四元薄膜カルコゲナイド層を形成する方法であって、
   銅層を基板上に堆積するステップと、 シリコン層を銅層の上に堆積するステップであって、［
   Ｃｕ］／［Ｓｉ］原子比率は、少なくとも０．７であるステップと、その後、不活性雰囲気で、
   堆積した層の第１アニール工程を実施し、これによりＣｕ－Ｓｉ層を形成するステップと、そ
   の後、アニールした層の第１セレン化工程または第１硫化工程を実施し、これにより三元薄膜
   カルコゲナイド層を基板上に形成するステップとを含む方法
2. 第１アニール工程は、４００℃～６００℃の範囲の温度で行われる請求項１記載の方法
3. 第１アニール工程は、４００℃～４５０℃の範囲の温度で行われる請求項２記載の方法。
4. 第１セレン化工程または第１硫化工程は、４００℃～６００℃の範囲の温度で行われる請求項
   １～３のいずれかに記載の方法
5. 三元薄膜カルコゲナイド層の上に金属層を堆積するステップと、その後、不活性雰囲気で、該
   層の第２アニール工程を実施するステップと、その後、アニールした層の第２セレン化工程及
   び／又は第２硫化工程を実施し、これにより四元薄膜カルコゲナイド層を基板上に形成するス
   テップとをさらに含む請求項１～４のいずれかに記載の方法
6. 属層を堆積することは、Ｚｎ層を堆積することを含む請求項５記載の方法
7. 第２アニール工程は、３５０℃～４５０℃の範囲の温度で行われる請求項５または６記載の方
   法
8. 第２セレン化工程及び／又は第２硫化工程は、４００℃～６００℃の範囲の温度で行われる請
   求項５～７のいずれかに記載の方法
9. 基板と、前記基板上にある三元または四元薄膜カルコゲナイド層とを備え、薄膜カルコゲナイ
   ド層は、ＣｕおよびＳｉを含有し、基板は、６００℃より高い温度に耐えられないものである、
   複合構造
10. 基板は、ソーダ石灰ガラス基板である請求項９記載の複合構造
11. 薄膜カルコゲナイド層は、５０ナノメータ～３０マイクロメータの範囲の厚さを有する請求項
    ９記載の複合構造
12. 薄膜カルコゲナイド層は、１．５ｅＶより大きいバンドギャップを有する請求項９～１１のい
    ずれかに記載の複合構造
13. 請求項９～１２のいずれかに記載の複合構造を備えた太陽電池セル
    

  ❏　特開2016-058720  結晶太陽電池の製造方法 

 【概要】

プロセス工程の数および／または熱量が、公知の製造プロセスに比較して低減された、結晶シリコン
太陽電池のような良好な結晶太陽電池を製造する方法の提供に当たり、半導体基板１０の表面上の第
１の所定の位置に誘電体層を堆積する工程と、半導体基板１０の表面上の、第１の所定の位置とは異
なりかつ重ならない第２の所定の位置に、ドープされたエピタキシャル層を成長する工程とを含む。
誘電体層は、太陽電池中に、表面パッシベーション層１２として維持される。ドープされたエピタキ
シャル層は、太陽電池のエミッタ領域１３、または表面電界領域１１を形成する。 

 

 

 

 

 ❏　開2017-098529 再構成可能な太陽電池モジュール

【概要】

太陽電池パネルは、現場でのクリーンエネルギー製造に有利に使用することができる。この分野では、
モジュールを直列に接続してモジュールレベルの複数のストリングを形成することが知られており、
同様に、例えば商業的な太陽電池設備に使用されるように、並列に接続されて太陽電池（ＰＶ）アレ
イを形成する。従って、太陽光システムは、太陽光を電気に変換するために多くの相互接続された太
陽電池セルを使用する。太陽電池システムは、例えば、機械的及び／または電気的コネクタ及びマウ
ント、電圧レギュレータ、電気的な出力を変更又は変調するための他の手段、太陽に対する方向を調
整するための追跡手段などの、他の構成要素を備えてもよい。アレイは、例えば、インバータに接続
されてもよく、例えば、生成された電力を最大にするために最大電力点トラッカー（ＭＰＰＴ）を備
える。このようなＰＶシステムは、例えば、均一な照明条件下で最適に動作しても、実際に遭遇する
様々な条件及び／または様々な条件は、ＰＶアレイにおける不都合なミスマッチの影響をもたらす可
能性がある。予測できない遮光事象は、一時的にセル間の強い相違を引き起こす可能性がある。ＰＶ
システムが不均一な方法で照射されると、大きな電力損失を起こす。この電力損失は、例えば遮光領
域及び／または遮光濃度など、必ずしも投影された遮光部に直線的に関連するとは限らない。例えば、
不明瞭ではないセル動作にあって、完全に照射されたセルは、例えば少なくとも部分的に遮光される
別のセルへのシリアル接続により、遮光の影響を受けることがある。さらに、ローカルのホットスポ
ットがシステムの正常な動作を脅かす可能性があり、恒久的な損傷を引き起こす可能性もある。

このように、確率的遮光を処理するため、❶バイパスすること、❷グローバルＭＰＰＴ、❸分散型Ｍ
ＰＰＴ、❹並列解、及び❺相互接続トポロジの最適化のアプローチがある。ここで、方法を比較する
際し総合的に要因――設置コストや複雑さなど――の問題を考慮する必要がある。遮光条件は典型的
には確率的で、セル相互接続のトポロジ（位相幾何学）はフィールド内で有利に再構成され、このよ
うなモジュールは、ランタイム（実行）時に実際の遮光条件に調整することができ、モジュールのす
べての潜在的なエネルギー収量または実質的にすべての潜在的なエネルギー収率を回収できる。例え
ば、モジュールが部分的に遮光される場合、同様に遮光されたセルをグループ化することができ、各
グループはローカルコンバータに独立して接続でき、これにより、アクティブな（能動）電流パス内
のアクティブ（能動）素子の最小化できる上図３の様に、セルストリングを形成する非再構成可能な
相互接続部と、再構成可能な相互接続部を備える太陽電池モジュールを――セルストリングは直列に
接続された少なくとも４つのセル２を備え、最初のセル（ｉｎ）と最後のセル（ｏｕｔ）はグリッド
の同じ縁端部に設けられる。再構成可能な相互接続部６は複数のセルストリングを電気的に直列接続
することからなるように相互接続し、少なくとも２つの隣接するセルストリングの並列回路を確立す
るために使用され、再構成可能な相互接続部６は、不均一照射下でマッチングする複数のセルをクラ
スタ化するように複数のセルストリングの並列－直列及び／またはハイブリッド接続を形成するため
にコントローラから制御信号を受信する構成を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる太陽光発電モジュールの第１の例示的なテンプレートアーキテク
　　　　チャ図
【図２】本発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの第２の例示的なテンプレートアーキテクチ
　　　　ャ図
【図３】本発明の実施形態にかかる太陽電池モジュール図
【図４】本発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの第１の例示的なテンプレートアーキテクチ
　　　　ャにおけるセルストリングの配列図
【図５】本発明の実施形態にかかる、太陽電池モジュールの第２の例示的なテンプレートアーキテク
　　　　チャにおけるセルストリングの配列ず
【図６】本発明の実施形態にかかる、太陽電池モジュール内の２つのセルストリングの詳細図
【図７】本発明の実施形態にかかる、直列に接続されて電圧増分構成を形成するＤＣ／ＤＣコンバー
　　　　タ図
【図８】本発明の実施形態にかかる、直列接続された動的なコンバータを実行時にアクティブにする
　　　　ためのスイッチネットワーク構成図
【図９】本発明の実施形態にかかる、電流蓄積構成を形成するために並列に接続された出力を有する
　　　　ＤＣ／ＤＣコンバータ図

  【特許請求の範囲】

1. 論理的な行及び列を有する格子状に設けられた複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セ
   ルのサブセットを電気的に相互接続して複数のセルストリングを形成する複数の非再構成可能
   な相互接続部と、複数の再構成可能な相互接続部とを備えた太陽電池モジュールであって、前
   記各セルストリングは、最初のセルから最後のセルまで電気的に接続された少なくとも４つの
   太陽電池セルを備え、最初のセル及び最後のセルは、グリッドの同じ縁端部に設けられ、最後
   のセルは隣接するセルストリングの最初のセルに隣接し、及び／又は、最初のセルが隣接する
   セルストリングの最後のセルに隣接し、前記複数の再構成可能な相互接続部は、複数のセルス
   トリングを接続する電気的直列からなるグローバル太陽電池ストリングを制御可能に確立する
   ように、前記複数のセルストリングを電気的に相互接続するように適合化され、前記複数の再
   構成可能な相互接続部は、隣接するセルストリングを電気的に並列に制御可能に接続するよう
   にさらに適合されることで、少なくとも２つの隣接するセルストリングによって形成される並
   列回路レッグ部を有する少なくとも１つの並列電気回路を確立し、前記太陽電池モジュールは
   さらに、前記複数のセルストリングを、出力ラインを介して出力電力を供給するための少なく
   とも１つのＤＣ／ＤＣコンバータに接続するように適合され、前記複数の再構成可能な相互接
   続部は、非均一な光刺激に応答してマッチングする複数の太陽電池セルをクラスタ化するよう
   に、複数のセルストリングを、動作中に並列接続、直列接続及び／又はハイブリッド接続する
   ために、少なくとも１つのコントローラから少なくとも１つの制御信号を受信するように適合
   化される太陽電池モジュール。
2. 前記少なくとも１つのＤＣ／ＤＣコンバータは、前記複数の再構成可能な相互接続部を介して
   前記複数のセルストリングに電気的に接続される請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記少なくとも１つのＤＣ／ＤＣコンバータは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータを備え、複数の
   再構成可能な相互接続部は、動作中に積極的に使用されるＤＣ／ＤＣコンバータの数を動的に
   選択するためのＤＣ／ＤＣコンバータ間に設けられた少なくとも１つのスイッチを備える請求
   項２に記載の太陽電池モジュール。（後略） 

●　萬屋『環海（おうみ）』設立準備

いよいよ、環境リスク本位制が社会、政治、生活のトータル領域へ浸潤し変容を迫る。わたし（た
ち）はこの運動の中衛を担うべく萬屋『環海（おおみ）』設立準備段階に入る。