襄公２１年（‐553）～定公４年（ -506） ／ 中原休戦の時代
※ 天道は遠く、人道は逞（ちか）し：昭公一七年の冬、彗星が現われた。魯の甲須
（こうしゅう）は諸国に火災が起こると予言し、同じく魯の梓慎（ししん）は火
災の起こる日を壬午の日と予言した。鄭の大夫で天文占星の術に通じている裨竈
（しんそう）が子産に言った。「宋・衛・陳・鄭、この四カ国で、同じ日に火災
が起こるはずです。わたくしに、珪玉の爵と玉の勺をお借しください。これか使
って天に祈るならば、わが国は災いを免れるでありましょう」しかし、子産は同
意しなかった。よく年の五月、火星が夕方に出た。これまでになかったことであ
る。そして、丙早の日（今の三月八日）に風が吹いた。わが魯国の梓慎は、こう
予言した。「この風は融風（ゆうふう）と申します。火災の起こる前ぶれです。
七日後に火災が起こりましょう」三日だつと、風ははげしさを加えた。七日目の
壬午の日、風はいっそうはげしくなり、はたして宋、衛、陣、鄭の諸国にいっせ
いに火災が起こった。梓慎は大庭氏の庫跡に登って見渡し、火災は宋、衛、陳、
鄭の四カ国であると報告した。数日たつと、梓慎の言葉どおりこの四国から火災
があったことが魯に通知されて来た。鄭では神能が、ふたたび子産に進言した。
「今度こそ、祈りをささげなければわが国は二度目の火災に見舞われましょうぞ」
人々は早産に抑厄のことばを採りあげるようにすすめたが、子産は働かされなか
った。子大叙（游吉）がたずねた。「玉爵といい玉勺といい、すべて宝物は、人
民を保護するためにあるものです。ここでもう一度火災が起こったら、わが国の
存立そのものが危くなります。国の滅亡が防げるというのに、何でこれくらいの
宝物を惜しまれるのですか」
子産は、「天の働きははてしなく深遠である。それに対し人間の働きの及ぶ範囲
はごく狭い。人智によって、天の意志を推測することが、どうしてできよう。裨
竈だけにそれがわかるわけがない。でまかせをならべたてていれば、たまには当
たることもあろうが」と言って、とりあわなかった。はたして、鄭には、二度目
の火災は起こらなかった。
No.66
【ＲＥ１００倶楽部：百花繚乱パネル効率30％超時代】
８月２５日、米国の国立再生可能エネルギー研究所（NREL）らの研究グループは、シリコン系三接合タ
ンデム型太陽電池として世界最高の変換効率とする３５.９％を達成している。また、変換効率は３０％
以内ではあるが、７月１８日、大阪大学の研究グループは、１０秒～３０秒の簡単な溶液処理によって、
３０％以下の反射率のシリコンウェーハを形成する方法など、パネルの品質向上の様々な改善技術も提案
されている。今回は、これらを含む関連する最新の太陽電池技術、特許事例をリサーチする。
❏ 事例研究：特開2016-131232 半導体基板、半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、
太陽電池および太陽電池の製造方法並びに太陽電池の製造装置
【概要】
従来、シリコン基板（Ｓｉウェハ）に対して、白金等の触媒金属の微細粒子が共存するフッ化水素酸・過
酸化水素水（ＨＦ・Ｈ２Ｏ２）混合溶液に作用させると、Ｓｉウェハの表面に、これらの触媒金属により、
開孔／開孔周辺での微細な多孔質層が形成され、この技術を太陽電池の受光面で適用し、光反射率を低減
することが知られているが、一方で、これらの従来技術は、処理後に溶液中の白金等の触媒金属の粒子が
Ｓｉウェハの表面に付着・残存し、半導体表面のキャリア特性を低下させてしまう。また先に、白金メッ
シュ等をローラーに装着して用いて、シリコン基板を酸化しかつ溶解し得る，例えば上述のフッ化水素酸・
過酸化水素水（ＨＦ・Ｈ２Ｏ２）混合溶液等の処理溶液中で、上述白金メッシュ等を処理対象のシリコン基
板に対向配置し接触／近接させたとき、同白金メッシュ等が、その表面形状をシリコン基板の広い面積表
面で、酸化と溶解との反応の触媒作用を発揮し、短時間に、そのシリコン基板表面を微細なナノクリスタ
ル構造層に作り替えの転写用部材となる、同白金メッシュ等を転写用部材利用技術（＝化学的構造転写法
－Surface Structure Chemical Transfer－SSCT法）を提示するシリコン基板を低反射光特性の表面の高い光電
変換性能の太陽電池を製造方法がある。
また、転写用部材の形状には、メッシュに限らず、貫通孔／非貫通孔が形成された触媒材、アイランド状
の触媒材あるいは平板状の触媒材を用い得ること、さらに、この処理溶液中に１％以下の銀イオンなど少
量の金属イオンが含まれていてもよい。 この化学的構造転写法（SSCT法）を用いる場合も、極低反射率
を持ったシリコン基板表面を、迅速、確実に形成、並びにそのシリコン基板表面部のキャリア特性を安定
に維持し、実現する方法に、この転写用部材の形状、構造、製作法等にはより創意工夫が求められている
（例えば、白金箔の転写用部材をローラーの表面に巻き付ける方法）。この様に、下図２３のように、シ
リコン基板表面で可視光領域の低反射率と、シリコン表面の少数キャリアの高移動度化を達成して、半導
体装置の特性向上にあたり、シリコン基板の表面に化学的構造転写法（SSCT法）でＳｉナノクリスタル層
を形成した後、Ｓｉナノクリスタル層上に化学的形成の二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜／価電子供給源を含
む酸化物主体の薄膜を形成し、８００～９００℃の高温酸素雰囲気中で加熱アニール処理／４００～５０
０℃の水素雰囲気中でアニール処理で、シリコン基板表面での可視光領域の極低反射率を維持するととも
に、外部量子効率（ＥＱＥ）特性から反射効率を考慮して見積もった内部量子効率（ＩＱＥ）特性の改善
及びシリコン基板表面での少数キャリアライフタイムの向上並びに高い表面パッシベーション効果を得る
ことができる（詳細は下図ダブクリ参照）。
JP 2016-131232 A 2016.7.21
【図２２】本発明の実施例太陽電池の出力特性図
【図２３】本発明の実施例太陽電池の反射率、及び量子効率特性図
【図２４】本発明の別の実施例のＳｉ基板表面部の断面構造による工程フロー図
【図２５】本発明の他の実施例太陽電池の構造断面図
【符号の説明】
１，２１ Ｐ型シリコン基板 ２，２２ ナノクリスタル構造層 ３ アルミニウム蒸着層
２３ ＰＳＧ薄膜 ２４ ＢＳＧ薄膜 ２５ ｎ＋領域 ２６ バックサーフェース(ＢＳＦ)構造層
❏ 事例研究：特開2017-157781 光電変換素子および光電変換素子の製造方法
【概要】
前述の事例のごとく、裏面接合型太陽電池セルは、従来、結晶シリコン基板の受光面側に設けられていた
ｐｎ接合および電極を結晶シリコン基板の裏面側形成することで、結晶シリコン基板の受光面側に設けら
れる電極による影をなくし、太陽光をより多く吸収する高効率の太陽電池であり、裏面接合型太陽電池セ
ルには、結晶シリコン基板の裏面に❶不純物を熱拡散させｐｎ接合形成したものが量産されている。❷ま
た、さらに高効率の裏面接合型太陽電池セルとするために、結晶シリコン基板の裏面にアモルファスシリ
コン層を形成したヘテロ接合型バックコンタクトセルの開発が進められてきた。
たとえば、裏面接合型太陽電池セルの製造方法が記載されている。まず、半導体基板の裏面上にｉ型非晶
質半導体層、ｎ型非晶質半導体層および絶縁層をこの順に積層した後に、絶縁層の一部を除去し、残部の
絶縁層をマスクとしてｉ型非晶質半導体層およびｎ型非晶質半導体層のアルカリエッチングを行って半導
体基板の裏面の一部を露出させる。次に、半導体基板の露出した裏面ならびにｉ型非晶質半導体層、ｎ型
非晶質半導体層および絶縁層の積層体を覆うようにｉ型非晶質半導体層およびｐ型非晶質半導体層をこの
順に積層する。次に、ｉ型非晶質半導体層およびｐ型非晶質半導体層のそれぞれの一部をエッチングする
ことによって絶縁層の一部を露出させ、露出した絶縁層を厚さ方向にエッチングすることによってｐ型非
晶質半導体層を露出させる。その後、ｎ型非晶質半導体層上およびｐ型非晶質半導体層上のそれぞれに電
極を形成することによって、裏面接合型太陽電池セルとする。しかし、下図のような許文献の裏面接合型
太陽電池セル技術では、特性をさらに向上させることが要望されている。
ここで、下図のごとく、特性を向上させることが可能な光電変換素子にあっては、光電変換素子は、半導
体基板１の第１の面１ｂ側の第１導電型非晶質半導体膜３と第２導電型非晶質半導体膜５とを備え、半導
体基板１と第２導電型非晶質半導体膜５との間に第２のｉ型非晶質半導体膜４を備えている。半導体基板
１と第２のｉ型非晶質半導体膜４との間に介在するｉ型非晶質半導体膜２を備えた構成／構造の光電変換
素子が提供されている。
【符号の説明】
１ 半導体基板、１ａ 受光面、１ｂ 裏面、２ 第１のｉ型非晶質半導体膜、３ ｐ型非晶質半導体膜、
４ 第２のｉ型非晶質半導体膜、５ ｎ型非晶質半導体膜、６ 誘電体膜、７ ｐ電極、８ ｎ電極、
９，１０ エッチングペースト、１１ レーザ光、２１ フォトレジスト膜、３１ メタルマスク、４１
絶縁膜、５１ 間隔
【特許請求の範囲】
- 第１の面および第２の面を有する第１導電型または第２導電型の半導体基板と、前記半導体基板の
前記第１の面側の第１導電型非晶質半導体膜と、前記半導体基板の前記第１の面側の第２導電型非
晶質半導体膜と、前記半導体基板と前記第１導電型非晶質半導体膜との間の第１のｉ型非晶質半導
体膜と、 前記半導体基板と前記第２導電型非晶質半導体膜との間の第２のｉ型非晶質半導体膜と、
前記第１導電型非晶質半導体膜上の第１電極と、前記第２導電型非晶質半導体膜上の第２電極と、
前記半導体基板と前記第２のｉ型非晶質半導体膜との間に介在するｉ型非晶質半導体膜と、を備え
た、光電変換素子 - 前記介在するｉ型非晶質半導体膜は、前記第１のｉ型非晶質半導体膜が前記半導体基板と前記第２
のｉ型非晶質半導体膜との間に延在した部分を含む、請求項１に記載の光電変換素子 - 前記第１のｉ型非晶質半導体膜の厚さは、前記介在するｉ型非晶質半導体膜の厚さと異なっている、
請求項１または請求項２に記載の光電変換素子 - 前記介在するｉ型非晶質半導体膜の厚さは、前記第１のｉ型非晶質半導体膜の厚さよりも薄い、請
求項３に記載の光電変換素子 - 前記第２のｉ型非晶質半導体膜と前記第２導電型非晶質半導体膜との積層体と、前記第１導電型非
晶質半導体膜との間には間隔が設けられており、前記間隔に位置する前記介在するｉ型非晶質半導
体膜上に絶縁膜をさらに備えた、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の光電変換素子 - 半導体基板の第１の面上に第１のｉ型非晶質半導体膜と第１導電型非晶質半導体膜とをこの順に形
成する工程と、前記第１導電型非晶質半導体膜の一部を厚さ方向に除去するとともに、前記第１の
ｉ型非晶質半導体膜の一部を厚さ方向に一部残すように除去する工程と、前記第２のｉ型非晶質半
導体膜と前記第２導電型非晶質半導体膜とをこの順に形成する工程と、前記第１導電型非晶質半導
体膜上に第１電極を形成する工程と、前記第２導電型非晶質半導体膜上に第２電極を形成する工程
と、を含む、光電変換素子の製造方法。
❏ 事例研究：特開2017-157539 融雪機能を備えた太陽光発電モジュール及び該太陽光発電
モジュールを設置した建設物
【概要】
太陽光発電を行うソーラーパネルは、❶通常複数枚の太陽電池モジュールから構成されており、各太陽電
池モジュールには、下図３に示すように、実用的な電気出力を取り出すために、複数の太陽電池セルが並
べられ直並列に接続されている。❷太陽電池モジュールにおいては、リーク電流を防止する等の目的で、
隣り合う太陽電池セルは所定の間隔（すき間）を置いて配置されている。また、各太陽電池セルの受光面
側及び背面側（受光面側の反対側）には、太陽電池が生み出した電流を取り出すための電極が配置される。
❸背面側の電極としては、背面側は光を受けないので、集電効率を上げるために背面側全面を覆うように
電極が形成される。❹一方、受光面側の電極は、電極が太陽電池セルに入り込む日射を遮ることから、集
光効率及び集電効率を勘案して、図４に示すように、太陽電池セル内部で発生した電気を収集するための
微細な多数のフィンガー電極と、そのフィンガー電極と垂直に交わり、フィンガー電極が収集した電気を
外部に取り出すための比較的幅広なバスバー電極が形成される。❺また、一般に用いられる太陽光発電モ
ジュールとしては、図４に示すように、表面保護部材３０７とバックシート３０８の間に、導電線３０３
によって接続された複数の太陽電池セル３０２が封入された太陽光発電モジュール３０１が用いられてい
る。
太陽光発電モジュールは太陽光が当たり易い部分に設置され、受光面からの太陽光の入射により太陽電池
セル内部で電気を発生させ、受光面側及び背面側（受光面側の反対側）に配置された電極により電流が収
集される。このような太陽光発電モジュールが降雪地に設置され、その受光面が積雪した際には、太陽電
池セルに入射する太陽光が遮られるため、太陽光発電モジュールの発電効率が低下してしまう。さらに、
太陽光発電モジュールが家屋、ビルディング等建設物の高い箇所に設置されている場合には、降雪の度に
除雪作業を行なう事は面倒であり、危険でもある。このために、融雪機能を備えた太陽光発電モジュール
が提案されている。
例えば、下図５（ａ），（ｂ）に示すように、太陽光電池モジュールユニット２０１／２０２の背面側（
受光面側の反対側）に発熱シートユニット１５０を積層した融雪太陽電池パネルが開示されているが、融
発熱シートユニット１５０が太陽光電池モジュールユニット２０１又は２０２の背面側に配置されている
ため、太陽光電池モジュールユニット２０１／２０２の受光面の積雪を経済的かつ効率的に除去できない。
また、下図６に示すように、受光面側のガラスパネル４０２の下面に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）製の透明フィルムの受光面側にＩＴＯ（酸化インジウム錫）製の透明電極膜を被覆した、透明な面
状発熱シート４０６を設け、太陽電池モジュール４０５の受光面への積雪４１４を除去するようにした融
雪機能付太陽電池モジュール４０５が開示されているが、このような透明電極膜には、インジウムは高価
であり安定供給に限界があり、脆弱で、曲げ耐性もない、薄膜作製に真空過程を必要とするためコストが
かさむ、面状発熱シート４０６の熱はガラスパネル４０２を介して積雪４１４に伝えられるため融雪が効
率的に行えない等の問題があり、太陽電池モジュールの受光面の積雪を経済的かつ効率的に除去すること
は難しい
ここでは、下図のごとく、太陽光発電モジュールの受光面の積雪を経済的かつ効率的に除去できると共に、
降雪時以外の通常時においても太陽光発電モジュールの発電効率を低下しない、融雪機能を備えた太陽光
発電モジュールを安価に提供するにあたり、複数の太陽電池セルの受光面側に設けた発熱ユニット層１
を、１）透明な絶縁基材の表面に、一対の電極２，３並びに該一対の電極の間を接続する複数の細帯状の
発熱部４を設けた発熱体を導入、又は２）前記透明な表面保護部材の受光面側／背面側の表面、または、
この記太陽電池セルの受光面に、一対の電極２、３並びに一対の電極の間を接続する複数の細帯状の発熱
部４からなる発熱層を形成すること、により設け、発熱ユニット層１を、太陽電池セル間のすき間、並び
に各太陽電池セルのフィンガー電極及びバスバー電極の受光面側上部に配置させる。
【符号の説明】
１ 発熱ユニット層 ２ 電極Ａ ３ 電極Ｂ ４ （発熱ユニット層の）発熱部 ５ (発熱ユニット層
の発熱部間の）スリット ６ 太陽電池セル ７ (太陽電池セル間の）すき間 ８ （太陽電池セルの）
フィンガー電極 ９ （太陽電池セルの）バスバー電極 １５０ 発熱シートユニット ２０１ 太陽光電
池モジュールユニット ２０２ 太陽光電池モジュールユニット ３０１太陽光発電モジュール ３０２
太陽電池セル ３０３ 導電線 ３０７ 表面保護部材 ３０８ バックシート ４０２ （受光面側の）
ガラスパネル ４０５ 太陽電池モジュール ４０６ （透明な）面状発熱シート ４１４ 積雪 a
（発熱ユニット層の）発熱部の幅 ｂ 発熱ユニット層の）発熱部のピッチ ｃ （発熱ユニット層の
）電極の幅 d. （太陽電池セルの）フィンガー電極の幅 ｅ (太陽電池セルの）フィンガー電極のピ
ッチ f. 太陽電池セル間のすき間の幅 ｇ.（太陽電池セルの）バスバー電極の幅
❏ 事例研究：特開2017-157692 検査装置及び検査方法
【概要】
半導体試料に対して、所定波長の光ビームを照射し、それによって半導体試料から放射されるテラヘルツ
波を検出することによって、当該半導体試料を検査する技術が知られているが、平行光でない光ビームを
光学系で集光して半導体試料に照射する場合、半導体試料の厚さ方向の位置に応じて、半導体試料から放
射されるテラヘルツ波の強度が変化する場合がある。これは、光ビームに対する半導体試料の位置が変わ
ることで、光ビームの照射状態が変化するためである。半導体試料を良好に検査するためには、半導体試
料から高強度のテラヘルツ波を放射させる必要があり、そのためには、光ビームの光路に対して半導体試
料を最適な位置に配する必要があり、 例えば、太陽電池を検査する場合、一般的には太陽電池セルの表面
付近に光ビームを集光させることで、高強度のテラヘルツ波を放射できる。そこで、従来は、光ビームの
集光位置を太陽電池の表面付近に合わせるために、測長器を用いて表面位置の高精度特定するが、測長器
が比較的高価なため低コストで半導体試料の好適な位置を決定技術が求まられている。さらに、ワンセル
モジュールでは、太陽電池セルがエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）に封止し、並板ガラス等が重ねられたり
するケースがあるため、太陽電池セルの表面の位置を測長器で正確な特定が困難で、高強度テラヘルツ波
の発生させることが困難である。この様に光ビームに対する半導体試料の好適な位置を低コストで決定す
る技術を提供にあたり、太陽電池が、試料台に保持されるＳ１０。そして、太陽電池の主面を撮影して取
得された主面画像に基づいて、太陽電池の厚さ方向における仮検査用位置が決定されるＳ２０。続いて、
太陽電池を仮検査用位置及び仮検査用位置とはＺ軸方向に異なる鉛直位置に配された太陽電池にパルス光
を照射することで放射されるテラヘルツ波各々の強度に基づいて、検査用位置が決定されるＳ３０。次い
で、検査用位置に配された太陽電池にパルス光が配された状態で、太陽電池の検査が行なわれるＳ４０。
以上、今回の残件事例はについて残件扱いとして後日掲載する。
Sep. 13, 2017
● 今夜の一枚：ロールスロイス 自律型海軍艦隊モデル
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