ソーラーファサードの風 Ⅱ

  

 

 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　 　　　　 　定公４年（ -506）～哀公２７年（ - 468） ／　呉越争覇の時代　 

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   

 　　　       ※  鄭白公、みずから剣をとぐ：あるとき、白公が自分で剣を回いていた。不吉
　　　　　　　　　に思って、子期（楚の昭王の兄）の子・平がたずねた。「ご自分で剣を磨い
　　　　　　　　　て、いったいどうなさるつもりです」「わたしは正直者で通っている男だか
　　　　　　　　　ら、隠すわけにもいくまい。実はこの剣であなたの叔父・子西を殺すつもり
　　　　　　　　　だ」。平がその話を子西に知らせたところ、かれはいっこうに取り合わなか
　　　　　　　　　った。「白公は、わたしにとって、いわば大切な卵だ。わたしはこの卵を自
　　　　　　　　　分の翼の下で大事にに育ててきた。わたし亡きあと、令尹、司馬の重職を継
　　　　　　　　　ぐのは、順序からいっても、勝（白公）をおいて他にはいない。その勝が、
　　　　　　　　　そんなバカげたことをするはずがないではないか」。白公はこの話を伝えき
　　　　　　　　　いて言った。

　　　　　　　　　「令尹の奴、気でも狂っているのか。わたしも男だ。必ず殺してみせる」
　　　　　　　　　だが、予西には用心する気がまるでなかった。白公は参謀格の石乞（せきこ
　　　　　　　　　つ）に相談をした。「王と二人の卿（子期と子西）を葬るには、全部で五百
　　　　　　　　　人の兵があればよいだろう」「五百人も兵を集めるなんてとても不可能です。
　　　　　　　　　それよりも、市場の南に熊宜僚（ゆうぎりよう）という男が住んでいます。
　　　　　　　　　もしこの男を味方にひきいれることができれば、五百人の兵を手に入れたも
　　　　　　　　　同然です」。こう言って石乞はさっそく白公を案内して熊宜僚を訪れた。な
　　　　　　　　　るほど石乞のいうように、この男、一点の非の打ちどころもない。白公はす
　　　　　　　　　っかり気に入ってしまい、事情を打ち明けて、味方になるよう頼んだ。だが、
　　　　　　　　　熊宜僚は首を縦に振らない。そればかりか、白公が剣を喉元に突きつけて脅
                  しても、少しも動じない。

　　　　　　　　　「熊宜僚は、利益にひかれて人にへつらったり、脅かされて動くような男で
　　　　　　　　　はない。わが秘密を打ち明けてしまったが、それを敵に洩らして媚を求める
　　　　　　　　　ことはあるまい」白公はこう言って、熊宜僚をそのまま見逃がしてやった。
                  呉が慎（楚の地）を侵略した。白公はこれを迎え撃って戦勝すると、楚王に
                  対して、捕虜と戦利品を献上したいと串し出た。そして楚王がこの申し出を
                  受けいれるや、時至れりとばかりに反乱を起こした。秋七月のことである。
                  白公の軍はまんまと部城内に押し入り、執政の子西と予期の二人を朝廷で殺
                  し、恵王を脅して退位を迫った。子西は殺されるとき、葉公の諌言に耳を貨
                  さなかったことを恥じて、袂で顔を捲（まく）って死んだ。子期の死にぎわ
　　　　　　　　　は立派だった。

　　　　　　　　　「かつては大力無双をもってお仕えしたこのおれだ。その名に恥じぬ死にか
　　　　　　　　　たをしてみせる」と、言い放つや、樟の大本を引き抜き、それを振りまわし
　　　　　　　　　て敵をなぎ倒したあげく、最期を遂げた。反乱がほぼ成功したところで、石
　　　　　　　　　乞は白公に進言した。「倉庫を焼き払い、王を殺す必要があります。そうし
　　　　　　　　　なければ、事は成就しません」
　　　　　　　　　「それはまずい。王を殺害するのは不祥だし、倉庫を焼き払えば、穀物が底
　　　　　　　　　をついてしまう。そうなれば、どうやって城を守る気だ」
　　　　　　　　　「楚国をわが手中に収めたからには、善政を布き、神を大切に祭ればよいの
　　　　　　　　　です。そうすれば必ず吉祥が得られ、穀物も自然に集まってまいります。心
　　　　　　　　　配には及びません」。だが白公は聞き入れなかった。
 

　No.73

【エネルギータイリング事業篇：ソーラーファサードの風 Ⅱ】

 

初回では、「ソーラータイル®」との差異に言及した。今回は、モジュールの構造／構成と強化ガラスの
製造方法、構造／構成、あるいはモジュール／パネルの据え付け方法について特許技術事例を考察し、事
業展開の具体的な課題などについて考える。

❏　関連特許：特開2016-066757 太陽電池モジュール、壁面構造、及び住宅 

【概要】 

従来の太陽電池パネルは、太陽光に対して十分な入射面積を確保に、地面に対して平行かやや傾斜した姿
勢で設置されるため、居住環境で太陽電池モジュール設置の位置は、平坦な地面や建物の屋根に限られて
いたが、一般の建物の屋根面積が限られ、屋根全面に太陽電池を取り付けると、増設できず、太陽電池パ
ネルの普及とともに、新たな太陽電池パネルの設置場所の模索がなされている。従来の太陽電池モジュー
ルの場合、複数枚の太陽電池モジュールを面状に敷き詰めて塀等の壁面の一部を形成したときに、壁面の
どの部分でも一様に同一の意匠であり、単調なデザインとなってしまうという問題がある。また、近年は、
建物のデザイン性が向上し、ファサードのバリエーションが豊富になっている。このため、建物の購入者
の中には、自己の好みにあった独自性の高いファサードを自由に選択したいという要望がある。太陽電池
モジュールを建物のファサードの一部として設ける場合でも、建物と一体性が生まれるようなデザインや
通行人が目を引くようなデザインなどの独創性の高いデザインが求められてもいる。

そこで、従来にない新たなデザインの太陽電池モジュール、壁面構造、及び住宅を提供にあたり、下図の
ように、第１透光性基板３と、第２透光性基板５と、光電変換素子１１を備え、光電変換素子１１は、光
を照射したときに光エネルギーを電気エネルギーに変換可能であって、かつ、光の一部を透過するもので
あり、透光性を有する複数の化粧部材を有し、複数の化粧部材は、第１透光性基板３上に面状に配されて
いる構成で、意匠性の高い太陽電池モジュールの壁面構造として実現するものである。

【符号の説明】

１，１００  太陽電池モジュール　３  第１透光性基板（第１基板）５  第２透光性基板（第２基板）
８  フレーム部材　１０  支持基板　１１  光電変換素子　２０，２１  切り欠き部　３０，３１  第１
化粧部材（化粧部材）
 

❏　関連特許：特開2016-155742  透明着色ＬＡＳガラスセラミックで作られたガラス
　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　セラミック基材およびその製造方法 

【概要】

一般に、結晶化ガラスは、ガラスを熱処理して結晶をガラス内部に析出させた材料である。β－石英固溶
体や β-スポジュメン固溶体を析出させた耐熱低膨張結晶化ガラスは、温度変化による膨張や収縮の量が
極めて小さいことから,急加熱や急冷による破損ｶ起こりにくい。また、一般の耐熱ガラスに比べて、軟化
変形しにくく耐熱性が高いことから、食器や電気、ガス調理器用トッブプレート、電子レンジ用棚板など、
幅広い用途で使用されている。特定の組成および必要な場合には合計で最大１．０質量％までの更なる着
色酸化物を有し、キータイト固溶体を含む勾配層と主結晶相として高石英固溶体を含む、その下にある核
とを有する透明着色ＬＡＳ（珪酸アルミニウムリチウム）ガラスセラミックで作られたガラスセラミック
基材であって１０μｍ以上の深さのキータイト固溶体が、高石英固溶体比率とキータイト固溶体比率との
合計の５０％を超える透明着色ＬＡＳガラスセラミックで作られたガラスセラミック基材の提供にあって、
セラミック化は、９１０°～９８０°の範囲の最大温度において１～２５分の時間、高石英固溶体を一部
だけキータイト固溶体に転移させる結晶転移ステップを含むプロセスで製造する（図３ダブクリ参照）。

※　ＬＡＳガラスセラミック

　 

❏　関連特許：特開2017-092242  太陽電池モジュール  

【概要】 

一般に、結晶系太陽電池セル受光面側化学強化ガラスの第１ガラス基板（受光面板）と、同セルの裏面側
化学強化ガラスで構成された第２ガラス基板（背面板）に、第１／第２ガラス基板の中間に結晶系太陽電
池セル封止樹脂で風刺した備えた太陽電池モジュールは、裏面側に樹脂製フィルム(バックシート)を使用
する太陽電池モジュールと比較し、外部からの水分の侵入を防ぐことができ耐候性に優れる。また、物理
的な強度が高く、酸・アルカリなどに対する化学的な安定性が高く、紫外線照射時の変色・着色が無い等、
電池寿命を延長できるが、裏面側に配された配線等が背面板側から透けて見え、意匠性に劣る問題がある。
このため、ＢＩＰＶ（Building Integrated Photovoltaics）、ファサード、トップライト、カーポート、ルーバ
ーなど、人目に触れ、高い意匠性が求められる用途には、太陽電池セルの裏面側に目隠し用のフィルムや
印刷を施した高価な両面発電タイプの太陽電池セルを使う必要があった。また、受光面板／背面板で、化
学強化ガラスの基板を使用するのは次の理由による。

太陽電池モジュールは❶風圧、❷積雪、時には❸砂嵐や❹降雹などの過酷な環境に耐えるために強い強度
が求められ、太陽電池モジュールのカバーガラスとして一般的な物理強化ガラスを使った場合、ガラスの
厚さが薄いと強化不足となり、残留応力に耐えることができず、３ｍｍ以上の板厚が必要であり、仮に一
方の側に残留応力の低い薄いガラスを用いた場合、太陽電池モジュール強度確保に、反対側のガラスを対
応し分厚くする必要があり全体重量が大きくなってしまう。太陽電池モジュール全体重量が大きくなると、
製造プロセスコストや、太陽電池モジュールの輸送時や施工時のコスト増加。また、トップライト、カー
ポートなどに使用される場合、重量積載する建造物に高い耐荷重性能が求められ、建造物のコストが増加、
ひいては、積載可能構造物が限られてしまう。太陽電池モジュール、特に両面がガラスにより挟まれた構
造の太陽電池モジュールの場合、ガラス基板の重量がモジュール重量の大半を占めるため、ガラス基板を
薄くし、軽量にするメリットはとても大きい。化学強化ガラスであれば、１ｍｍ程度の板厚であって十分
な残留応力を加えることができるが、化学強化ガラスは、物理強化ガラスに比べて高価なため、受光面板
／背面板に化学強化ガラスを用いた太陽電池モジュールは高価になる。

このように、耐候性および意匠性に優れ、かつ、製造時、輸送時、施工時のコストを低減できる太陽電池
モジュールの提供するあたり、下図受光面板１１と太陽電池セル１２と背面板１５とを受光面側１０ａか
ら背面側１０ｂに向けてこの順で太陽電池モジュール本体１０を構成する太陽電池モジュールは、受光面
板１１と背面板１５との間に太陽電池セル１２を封止する封止層１６を有し、受光面板１１は、化学強化
ガラス、物理強化ガラス、または、非強化ガラスであり、背面板１５は、物理強化ガラスであり、受光面
板１１をなすガラスは、Ｆｅ₂Ｏ₃で表した全鉄含有量が３０００質量ｐｐｍ未満であり、背面板１５のガ
ラスは、Ｆｅ₂Ｏ₃で表した全鉄含有量が３０００質量ｐｐｍ以上であり、背面板１５の板厚が、２．５ｍｍ
以下の構成するものとする。

【符号の説明】

１０  太陽電池モジュール　１０ａ  受光面　１０ｂ  背面　１１  受光面板　２  太陽電池セル　
１５  背面板　１６  封止層　１７  受光面側接着層　１８  背面側接着層

 【関連企業の株価動向】（2015.9.14 - 2017.9.25）

【ソーラータイル事業篇：さらにペロブスカイト太陽電池性能向上】
  
●　カリウムでレアメタルを代替

９月２２日、 瀬川浩司東大教授らの研究グループは、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が
同日に開催した「平成29年度NEDO新エネルギー成果報告会」で、ペロブスカイト材料に、それまでの非常
に高価なレアメタルの代わりに安いカリウムを５％加えることで、変換効率２０.５％と高い性能と長寿
命のペロブスカイト太陽電池を実現し、大きな課題だったヒステリシスがほぼ解消されたことを公表。こ
れまで、変換効率向上や長寿命化の”はなぐすり”として用いられていたレアメタル――セシウム（Cs）
やルビジウム（Rb）――は供給量が少なく、金（Au）や白金（Pt）並みに高価だが、カリウム（K）はほ
ぼどこにでもあり非常に安い。高効率で長寿命のPSCを低コストで製造する上で大きな一歩になる。

●　構造安定化で効率／寿命が同時改善

ペロブスカイト太陽電池、光吸収層にABX₃というペロブスカイト構造の材料を用いるが、セシウム（Cs）
やルビジウム（Rb）のアルカリ金属のイオンを用いることで、高い変換効率と高い安定性を両立させる手
法に注目し、例えばパナソニックとスイスの大学 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne（EPFL）は昨年
年９月にそれまでのセシウムにさらにルビジウムを加えて、変換効率２１.６％を実現し、寿命の点でも
大きく改善、光を５百時間照射後でも初期効率の９５％を維持している。 Rbを加えた動機は、ペロブス
カイト材料の幾何学的な構造の安定化だ。ペロブスカイト太陽電池のAサイトには当初は、メチルアンモ
ニウム（CH₃NH₃^＋ ： MA）を用いることが一般的だったが、最近は、バンドギャップ（Eg）の点からホル
ムアミジニウム（CH₃（NH₂）₂^＋： FA）を用いると変換効率が高まることが判明する一方で、FAはイオン半
径が大きくてペロブスカイト材料が幾何学的に不安定になり、寿命が短くなる。そこで、イオン半径がや
や小さい陽イオンを加えて、Aサイトの実効的なイオン半径を最適化する試みが盛んになっている。その
陽イオンの元素が、アルカリ金属のCsやRbだった。アルカリ金属元素にはこの他に、K、Na、Liなどもある
が、次第にイオン半径が小さくなる。Cs^＋とRb^＋のイオン半径はそれぞれ0.169nmと0.148nmだが、K^＋は
同0.133nm。パナソニックは「K、Na、Liはイオン半径が小さすぎて使えない」として、CsとRbを選ぶ。

doi:10.1038/s41598-017-12436

●　小は大を兼ねる！？

これに対し、同研究グループは、Rbの追加が有効ならKも試してみる価値があると考る。実際、K^＋イオン
をAサイトの組成比で５％加えて、ペロブスカイト太陽電池を試作したところ、変換効率は２０.５％だっ
た。ペロブスカイト層の組成比は、K_0.05（FA　_0.85MA_0.15）　_0.95Pb（I_0.85Br_0.15）₃となり、CsやRbは用いず、Kイ
オンの組成比を０～２０％の範囲で変化させて太陽電池を試作。５％が最適であった。寿命では「光を
８８８時間照射した後でも、変換効率は初期値の９０％以上で、パナソニックの成果と同水準を得る（ペ
ロブスカイト太陽電池が一歩前進、カリウムがレアメタルを代替へ、日経テクノロジーオンライン、2017.
09.25）。すごいぞ！これは、とはいえ、実用化までには「耐久性」の大きなハードルを越えねばならない。

  

 【ＲＥ１００倶楽部：スマート風力タービンの開発 ３０】

❏　関連特許：特開2017-166325  多段縦軸風車における風力発電方法 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／株式会社グローバルエナジー

【概要】 

複数の縦長の揚力型ブレードを有するロータを備える一般的な縦軸風車は、発電機のコギングトルクや発
電負荷の影響により、低風速下ではロータが効率よく回転せず、発電効率は低い。この問題を解決に、揚
力力ブレードの上下の端部に、縦主軸方向へ向かって傾斜する傾斜部を形成し、ブレードの内側面に沿っ
て上下方向に拡散する気流を、傾斜部で受止めて回転力を高めるとともに、揚力(推力)を増大させ、ロー
タが効率よく回転できる縦軸風車があるが、ロータの回転効率が高いので、発電が開始されるカットイン
風速を低く設定でき、ロータの周速が例えば５ｍ／ｓに達すると、ブレードの上下両端部の傾斜部の作用
とコアンダ効果により、ブレードに生じる揚力(推力)が増大し、ロータは風速を超える周速度に加速しな
がら回転するようになるため、コギングトルクや発電負荷による失速が起きにくくなり、発電効率が高ま
るという特徴をもつ。また、上下複数のロータを、１本の縦主軸に多段状に取付けると、縦主軸の回転駆
動トルクが増大するので、発電効率を高めることができる事例が提供されている。

また、縦主軸の回転駆動トルクが増大するので、縦主軸に発電容量の大きな発電機を接続して、発電効率
をさらに高めることが可能となるが、発電容量の大きな発電機を使用すると、そのコギングトルクや発電
負荷も大となるので、弱い風速のときに、ロータの回転始動に時間を要したり、ロータが失速を起こし易
くなったりすることが考えられ、そのため、下図のように、低風速下においても、ロータが失速するのを
未然に防止しながら、効率よく発電しうる風力発電方法の提供にあたり、発電機４に連係された縦主軸１４
に、複数のブレード７を有する上下複数段のロータのうち、下段の第１ロータ２Ａを常時連結し、かつ上
段の第２ロータ２Ｂをクラッチ１５を介して連結し、第１、第２ロータが予め定めた平均風速以下で回転
している場合に、クラッチ１５を切断して第２ロータを空転させ、このロータが加速して回転する特定の
周速に達したとき、クラッチを接続して空転させた第２ロータにより第１ロータを増速させながら、全て
のロータの回転により発電することを繰返させるようにする。

【符号の説明】

１  風力発電装置　２Ａ  第１ロータ　２Ｂ  第２ロータ　２Ｃ  第３ロータ　４  発電機　５  制御手
段　　６  水平アーム　７  揚力型ブレード　７Ａ  主部　７Ｂ  内向き傾斜部　８  回転軸　９  基礎
１０  軸部支持枠　１１  支持枠体　１２  軸支持杆　１３  軸受　１４  縦主軸　１５  電磁クラッチ
１６  給電器　１７  コントローラ　１８  蓄電池　１９  平均風速判定部　２０  ロータ周速判定部
２１  クラッチ切替判定部　２２  風速計(風速検知手段)　２３  中央処理装置　２４  平歯車
２５  回転速度検出センサ

　●　今夜の一曲

Takuya Kuroda - Rising Son

黒田 卓也（1980年２月21日 - ）は、兵庫県芦屋市出身のジャズトランペット奏者]。 ニューヨーク・ブ
ルックリン在住。2014年に日本人として初めてブルーノート・レコードと契約。2016年４月から「報道ス
テーション」（テレビ朝日・ANN系列）の新テーマ曲「Starting Five」の演奏をJ-Squadのメンバーとして担
当する。

●　

宵闇せまれば、秋の虫の大合唱が聞こえてくる。今日もあっという間に蜩がなき、こなしきれない作業だ
けが残った。体調は徐々に回復しているようだ。いまの作業を進めていくうちに「もう原子力発電はいら
ない」という確信が自然湧いてきた朝だった。そして、そのように彼女に伝えると、そうね、あなたはい
ろんな事を考えて判断しているからあなたの言う通りになっているねと、珍しく、素直に応えてくれた。