エネルギ－と環境 ②

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと）と兜
（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ－。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。

短歌結社　水甕　公式ホームページ 

【今日の短歌研究 ㉔：水甕 】　　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大峠2024
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前田　宏(水甕･かばん)    

インスリン注射できすに死んだ　瓦牒のガザの声だ皮膚の下が熟い     

ガザ連帯のテント虹色米国が再び眩しく違い 

ヘルメットで埋まった日本のキャンパス　赤青白には黒だ我らは 

嗚呼インターナショナル夢の広がり　最後の輝き
１９６７年ジュッパチ弁天橋は暮れた　忘れない山崎博昭の名を
反戦のための戦争　逆立ちしたまま奔り冬が来た 

富士赤く輝き降り立つコノハナサクヤヒメ　闇は今こそ光への道に

  　　　　　　　　　　　　　　　

【最新特許技術 ②】
今回は,ペロストカイト太陽電池製造技術の適応展開の創生事業と新規
材料展開インパクトの可能性を考察してみたい。
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５．特開2024-105629　光電変換素子及び発電デバイス　三菱ケミカル

　 株式会社
【要約】

図１のごとく、上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、
前記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を含
有する活性層と、を有する光電変換素子であって、有機半導体化合物と
そのドーパントとを含有するバッファ層が、前記活性層と前記一対の電
極の少なくとも一方との間に位置し、前記ドーパントの含有量が前記有
機半導体化合物と前記ドーパントの合計量に対して、０．００１～５質
量％の範囲である、光電変換素子で、有機無機ハイブリッド半導体材料
を用いた光電変換素子において、低照度領域における発電効率を向上さ
せる。

【選択図】図１一実施形態としての光電変換素子を模式的に表す断面図
【符号の説明】
１００  光電変換素子　１０１ 下部電極　１０２ バッファ層　１０３ 
活性層　１０４ バッファ層　１０５ 上部電極　１０６  基材

【発明の効果】

【特許請求範囲】
【請求項１】 上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、

前記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を

含有する活性層と、を有する光電変換素子であって、 有機半導体化合

物とそのドーパントとを含有するバッファ層が、前記活性層と前記一

対の電極の少なくとも一方との間に位置し、 前記ドーパントの含有量

が前記有機半導体化合物と前記ドーパントの合計量に対して、０．００１

～５質量％の範囲である、光電変換素子。
【請求項２】前記有機半導体化合物がポリトリアリールアミン系化合

物である、請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】前記ポリトリアリールアミン系化合物が、下記式（Ｉ）

で表される単位を有する、請求項２に記載の光電変換素子。

【請求項４】前記Ｒ１～Ｒ３はそれぞれ独立して、水素原子、又はメチ
ル基である、請求項３に記載の光電変換素子。
【請求項５】前記ポリトリアリールアミン系化合物が、ポリ［ビス（４－
フェニル）（２，４，６－トリメチルフェニル）アミン］である、請求
項２～４のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項６】前記ドーパントが、３価のヨウ素を含む有機化合物である
、請求項１～５のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項７】前記ドーパントが、ジアリールヨードニウム塩である、請
求項６に記載の光電変換素子。
【請求項８】上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、前
記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を含有
する活性層と、前記活性層と前記一対の電極の少なくとも一方との間に
位置するバッファ層とを有し、前記バッファ層の導電率が１×１０－４
［Ｓ／ｃｍ］以下である、光電変換素子。
【請求項９】上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、前
記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を含有
する活性層と、前記活性層と前記一対の電極の少なくとも一方との間に
位置するバッファ層とを有し、暗所における並列抵抗値Ｒｓｈ（ｄａｒｋ）
が８×１０５［Ω］以上１×１０８［Ω］以下である、光電変換素子。
【請求項１０】前記バッファ層が、正孔輸送層である、請求項１～９の
いずれかに記載の光電変換素子。
【請求項１１】前記有機無機ハイブリッド型半導体材料が、ペロブスカ
イト構造を有する化合物である、請求項１～１０のいずれかに記載の光
電変換素子。
【請求項１２】１０～５０００ルクスにおける光電変換効率が２０％以
上である、請求項１～１１のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項１３】  請求項１～１２のいずれかに記載の光電変換素子を有す
る発電デバイス。

６．特許7527510　太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール　

　ジョジアン　ジンコ　ソーラー　カンパニー　リミテッド他
【要約】
図２のごとく、太陽電池は、基板と、基板の裏面に及びＮ領域に位置す
る第１誘電体層及び第１ポリシリコンドープ層と、基板の裏面に及びＰ
領域に位置する第２誘電体層及び第２ポリシリコンドープ層と、パッシ
ベーション層と、を含み、基板が間隔をあけて交互に設置されたＰ領域
及びＮ領域を含み、第１ポリシリコンドープ層にはＮ型ドーピング元素
がドープされており、第２ポリシリコンドープ層にＰ型ドーピング元素
がドープされており、第１ポリシリコンドープ層の第１誘電体層から離
れた表面は、第１粗さを備え、第２ポリシリコンドープ層の第２誘電体
層から離れた表面は、第２粗さを備え、第２粗さが第１粗さよりも小さ
く、パッシベーション層が第１ポリシリコンドープ層の表面を覆い、か
つ第２ポリシリコンドープ層の表面を覆う、光起電力の分野に関し、太
陽電池及びその製造方法、光起電力モジュールを提供する。

図２．図１のＡ１－Ａ２断面に沿った断面構造を示す図。

【発明の効果】
【特許請求範囲】
７．特許751903 太陽電池の製造方法及び太陽電池 株式会社ＰＸＰ他
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】
８．特開2024-098032　太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】
９．特開2024-96287フラーレン誘導体、膜、電子アクセプター、電子輸
　送材料、及び電子デバイス　国立大学法人東海国立大学機構
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】

      

１０．特開2024-095333　光電変換素子 及びその製造方法　株式会社エ
　ネコートテクノロジーズ
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】

 

❏　水系亜鉛イオン電池の正極材料開発
リチウムイオン電池に置き換わる水系電池 ～次世代亜鉛イオン電池を
ナノテクノロジーで高エネルギー化～

【要点】
１．安全かつ低価格な亜鉛イオン電池の正極材料を開発。
２．マンガン酸化物材料を極小ナノ粒子化し、炭素材料との複合材料を
　作製。
３．現行リチウムイオン電池と同等以上の高エネルギー密度と高出力密
　度を達成可能。
【概要】8月20日、リチウムイオン電池の大型蓄電池が拡大するなか、
資源枯渇や資源偏在性の課題があるレアメタルを使用し、また可燃性の
電解液を使用し、大型化の際のコストや安全性のリスクが足枷となって
おり、次世代蓄電池で、亜鉛金属電池は水系電解液を使用可能な安全性
の高い低コストな電池の研究開発されきた。今回、スピネル型亜鉛マン
ガン複酸化物ZnMn2O4を極小ナノ粒子化し、グラフェンに担持した複合正
極材料を開発しました。この材料はこれまで達成できなかった2電子反応
に相当する充放電が進行し、ZnMn2O4重量あたり600Wh/kgの高いエネルギ
ー密度を実現。

開発したZnMn2O4極小ナノ粒子とグラフェンの複合体正極材料
【掲載論文】
・A Nanoparticle ZnMn2O4/Graphene Composite Cathode Doubles the Reversible 
　Capacity　in an Aqueous Zn-Ion Battery（ZnMn2O4 ナノ粒子とグラフェンの複
　合体正極が水系亜鉛イオン電池正極の可逆容量を２倍にする）
・Advanced Functional Materials
・ＤＯＩ 10.1002/adfm.202405551

❏　線幅7.6nmの半導体微細加工が可能　高分子ブロック共重合体
8月22日。東京工業大学と東京応化工業の研究グループは、線幅7.6nmの
半導体微細加工を可能にする「高分子ブロック共重合体」の開発に成功
した。

ブロック共重合体をボトムアップ材料として用いる半導体微細加工の模式図 
(出所:東工大/TOK)

【概要】ボトムアップ材料としての利用が期待されている高分子ブロッ
ク共重合体は異種の高分子鎖の末端同士が結合した特徴的な分子構造に
起因して、分子の自己集合により「ミクロ相分離構造」と呼ばれるナノ
周期構造を形成することが知られている。このミクロ相分離構造はその
周期長が5～100nmほどであることから、半導体基板に回路パターンを描
画するための鋳型としての応用が期待されており、実際の使い方として
は、半導体基板上に薄く塗られたブロック共重合体中でミクロ相分離構
造が形成され、その片成分を除去する形で残存した成分を目的の回路パ
ターンの鋳型とする。半導体微細加工に用いられるブロック共重合体に
は、板状構造(ラメラ構造)もしくは柱状構造(シリンダー構造)が空気界
面に対して垂直に配向している必要があり、その実現のためには「半導
体基板上のブロック共重合体薄膜内において、ミクロ相分離構造が望ん
だ方向に向くこと」ならびに「ミクロ相分離構造の繰り返しの周期長
が20nm以下(回路パターンの線幅10nm以下に相当)であること」の2つの
特性が求められているという。これまで、各所の研究ではポリスチレン
(PS)とポリメタクリル酸メチル(PMMA)のブロック共重合体(PS-b-PMMA)
を用いたが、成分同士の混ざり合いにくさの指標であるFlory-Huggins
の相互作用パラメータ(χ)の値がPSとPMMAでは小さく、互いに混ざりや
すいため、PS-b-PMMAを使った線幅10nm以下の微細加工は困難。
研究チームでは今回、PSとPMMAの垂直配向性を保ちながらもχ値が大き
いブロック共重合体を開発。それを用いて、線幅10nm以下の回路パター
ンの鋳型となる線状構造の形成に成功したとしている。具体的には、χ
値を上げるための極性基として2,2,2-トリフルオロエチル基とヒドロキ
シ基をPMMAブロックに導入し、その導入割合が精密に制御されたPS-b-
PMMA誘導体を設計する。
【掲載論文】
・Nature Communications

・Chemically tailored block copolymers for highly reliable sub-10-nm patterns by 
　directed self-assembly・  
 DOI : 10.1038/s41467-024-49839-0

    

●　今夜の言葉：