2022-003007

特願２０１７－１９４５１６「光エネルギー利用装置」拒絶査定不服審判事件〔平成３１年 ４月２５日出願公開、特開２０１９－ ６５３６７〕について、次のとおり審決する。

結 論 本件審判の請求は、成り立たない。

理 由 第１ 手続の経緯 この出願（以下、「本願」という。）は、平成２９年１０月 ４日の出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。 令和 ３年 ７月２７日付け 拒絶理由通知書 同年 ９月１６日 意見書、手続補正書の提出 同年１１月３０日付け 拒絶査定 令和 ４年 ２月２８日 審判請求書、手続補正書の提出 同年１２月 ５日付け 拒絶理由通知書 令和 ５年 １月２３日 意見書、手続補正書の提出 第２ 本願発明 本願の特許請求の範囲の請求項１～５に係る発明は、令和 ５年 １月２３日に提出された手続補正書（以下、この手続補正書による補正を「本件補正」という。）によって補正された特許請求の範囲の請求項１～５に記載された事項により特定されるとおりのものであるところ、その請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、以下のとおりのものである。 「【請求項１】 光エネルギーを利用して、原料キャリアから合成物を生成する光エネルギー利用装置において、 入口と出口を有し、原料キャリアを流通する容器と、 容器の外側に配置され、入射してくる光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池と、 容器の内側に形成され、原料キャリアと接触する陽極および陰極であって、太陽電池の＋出力が接続される陽極と、－出力が接続される陰極を含み、太陽電池からの出力を陽極と陰極の間に印加して、陰極に接触する、二酸化炭素を含む原料キャリアから、二酸化炭素を還元した合成物を生成する合成部と、 を有し、 陽極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの水から酸素を生成する面積、または陰極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの二酸化炭素を還元した合成物を生成する面積が、太陽電池の受光面積より大きい、 光エネルギー利用装置。」 第３ 当審における拒絶の理由 令和 ４年１２月 ５日付けで当審において通知した拒絶理由には、次のものが含まれる。 理由１（明確性）本願は、特許請求の範囲の記載が下記の点で、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない。 １ 本願の請求項１における「陽極または陰極の面積」が、「陽極または陰極」におけるどのような定義の面積を意味しているのかは、本願の願書に添付した明細書の記載及び本願出願時の技術常識を参酌しても、明確であるとはいえない。 ２ 本願の請求項３における「陽極または陰極の面積は、太陽電池の受光面積の２倍以上である」との特定事項における「陽極または陰極の面積」との記載についても上記１と同様の不備が指摘される。 理由２（進歩性）本願の請求項１～５に係る発明は、その出願前日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者（以下、「当業者」という。）が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。 引用文献１：特開２０１５－２１８３８０号公報 引用文献２：国際公開第２０１７／１１０２１７号 第４ 当審の判断 以下に述べるとおり、当審は、本願発明は、本願の出願日前に日本国内又は外国において、頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった引用文献１～２に記載された発明に基いて、その出願日前に当業者が容易に発明をすることができたものでもあるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないと判断する。 １ 引用文献１、２の記載及び引用発明、引用文献２に記載の技術的事項 （１）引用文献１には、以下の記載がある（下線は当審で付した。「・・・」により記載の省略を示す。以下同様である。）。 「【０００３】 太陽光エネルギーを化学エネルギーに変換する装置としては、光起電力部と電解部とを一体化させた光電気化学反応装置が知られている。・・・」 「【００１０】 （第１の実施形態） 図１ないし図４は第１の実施形態による光電気化学反応装置を示す図である。図１は光電気化学反応装置の平面図、図２は図１のＡ－Ａ線に沿った断面図、図３は図１のＢ－Ｂ線に沿った断面図、図４は図１の電気的な接続状態を示す図である。第１の実施形態の光電気化学反応装置１は、第１光起電力セル２Ａ、第２光起電力セル２Ｂ、第１反応電極対３Ａ、第２反応電極対３Ｂ、および電解槽４を具備している。第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂは、それぞれ第１電極１１と、第２電極２１と、これら電極１１、２１間に設けられ、光エネルギーにより電荷分離を行う光起電力層３１とを備えている。第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂは、電解槽４を外側に配置されている。 【００１１】 第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂは、それぞれ第３電極４１と、第３電極４１と対向するように配置された第４電極４２とを備えている。第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂは、電解槽４内に配置されている。電解槽４は、第３電極４１が浸漬される第１電解液５１を収容する第１収容部５２と、第４電極４２が浸漬される第２電解液５３を収容する第２収容部５４と、第１電解液５１と第２電解液５３とを分離しつつ、イオンを移動させるイオン移動層（分離壁を兼ねるイオン移動層）５５とを備える。第３電極４１および第４電極４２の一方で酸化反応が生起され、第３電極４１および第４電極４２の他方で還元反応が生起される。すなわち、光起電力セル２Ａ、２Ｂに太陽光等を照射して発生させた光起電力によって、反応電極対３Ａ、３Ｂで酸化還元反応を生じさせる。 【００１２】 図４に示すように、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１は、第１反応電極対３Ａの第３電極４１と接続部材６Ａを介して電気的に接続されており、第１光起電力セル２Ａの第２電極２１は、第１反応電極対３Ａの第４電極４２と接続部材６Ｂを介して電気的に接続されている。同様に、第２光起電力セル２Ｂの第１電極１１は、第２反応電極対３Ｂの第３電極４１と接続部材６Ｃを介して電気的に接続されており、第２光起電力セル２Ｂの第２電極２１は、第２反応電極対３Ｂの第４電極４２と接続部材６Ｄを介して電気的に接続されている。光起電力セル２と反応電極対３とを１組として電気的に接続することによって、１つの光起電力セル２に不具合が生じた場合においても、他の光起電力セル２と反応電極対３との組み合わせに悪影響を及ぼすことがない。従って、光電気化学反応装置１による光エネルギーから化学エネルギーへの変換効率を維持することができる。」 「【００１４】 第１の実施形態の光電気化学反応装置１の構成について詳述する。光起電力セル２は、第１方向および第１方向と直交する第２方向に広がる平板形状を有し、例えば第２電極２１を基材とし、その上に光起電力層３１および第１電極１１を順に形成することにより構成される。ここでは、光照射側を表面（上面）とし、光照射側の反対側を裏面（下面）として説明する。・・・」 「【００２２】 図６に示す光起電力セル（シリコン系太陽電池を用いた光電気化学セル）２０１において、照射光は第１電極１１を通過して光起電力層３１１に到達する。光照射側（図６では上側）に配置される第１電極１１は、照射光に対して光透過性を有している。・・・」 「【００３０】 ・・・第４電極４２は、できるだけ第３電極４１の近くに配置されていることが好ましい。電極４１、４２間の距離は５００ｍｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１００ｍｍ以下である。イオン移動層５５を配置するために、電極４１、４２間の距離は１００μｍ以上が好ましい。」 「【００３４】 図８および図９に示すように、第３電極４１は第１触媒層４３を有していてもよく、第４電極４１は第２触媒層４４を有していてもよい。触媒層４３、４４は、図８および図９に示すように電極４１、４２の両面に設けてもよいし、片面に設けてもよい。図６に示す光起電力セル２０１を使用した場合、正孔が第１電極１１側に分離すると共に、電子が第２電極２１側に分離するため、第３電極４１付近で酸化反応が生起され、第４電極４２付近で還元反応が生起される。従って、第１触媒層４３には酸化反応を促進する触媒が用いられ、第２触媒層４４には還元反応を促進する触媒が用いられる。 【００３５】 第１電解液５１としてＨ２Ｏを含む溶液（水溶液）を用いた場合、第３電極４１はＨ２Ｏを酸化してＯ２とＨ＋を生成する。このため、第１触媒層４３はＨ２Ｏを酸化するための活性化エネルギーを減少させる材料で構成される。第１触媒層４３は、Ｈ２Ｏを酸化してＯ２とＨ＋を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成される。そのような材料としては、酸化マンガン（Ｍｎ－Ｏ）、酸化イリジウム（Ｉｒ－Ｏ）、酸化ニッケル（Ｎｉ－Ｏ）、酸化コバルト（Ｃｏ－Ｏ）、酸化鉄（Ｆｅ－Ｏ）、酸化スズ（Ｓｎ－Ｏ）、酸化インジウム（Ｉｎ－Ｏ）、酸化ルテニウム（Ｒｕ－Ｏ）等の二元系金属酸化物、Ｎｉ－Ｃｏ－Ｏ、Ｎｉ－Ｆｅ－Ｏ、Ｌａ－Ｃｏ－Ｏ、Ｎｉ－Ｌａ－Ｏ、Ｓｒ－Ｆｅ－Ｏ等の三元系金属酸化物、Ｐｂ－Ｒｕ－Ｉｒ－Ｏ、Ｌａ－Ｓｒ－Ｃｏ－Ｏ等の四元系金属酸化物、もしくはＲｕ錯体やＦｅ錯体等の金属錯体が挙げられる。第１触媒層４３の形状は薄膜状に限らず、島状、格子状、粒子状、ワイヤ状であってもよい。 【００３６】 第２電解液５３としてＣＯ２を含む水溶液を用いた場合、第４電極４２はＣＯ２を還元して炭素化合物（ＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、Ｃ２Ｈ４等）を生成する。このため、第２触媒層４４はＣＯ２を還元するための活性化エネルギーを減少させる材料で構成される。第２触媒層４４は、ＣＯ２を還元して炭素化合物を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成される。そのような材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｚｎ等の金属、それら金属を少なくとも１つ含む合金、炭素（Ｃ）、グラフェン、ＣＮＴ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ）、フラーレン、ケッチェンブラック等の炭素系材料、Ｒｕ錯体やＲｅ錯体等の金属錯体が挙げられる。」 「【００４０】 電解槽４は、第１電解液５１を収容する第１収容部５２と、第２電解液５３を収容する第２収容部５４とを備えている。第３電極４１は、第１電解液５１が収容された第１収容部５２内に配置されている。第４電極４２は、第２電解液５３が収容された第２収容部５４内に配置されている。第１および第２電解液５１、５３のうち、一方は例えばＨ２Ｏを含む溶液であり、他方は例えばＣＯ２を含む溶液である。ＣＯ２を含む溶液に代えて、Ｈ２Ｏを含む溶液を用いてもよい。図６に示す光起電力セル２０１を用いた場合、第１電解液５１としてＨ２Ｏを含む溶液が用いられ、第２電解液５３としてＣＯ２を含む溶液が用いられる。・・・」 「【００４４】 次に、光電気化学反応装置１の動作原理について、図４の電気的な接続図を参照して説明する。ここでは、図６に示す光起電力セル（光起電力層としてシリコン半導体系太陽電池を用いた光電気化学セル）２０１を用いた場合の極性を例として動作を説明する。また、第４電極４２が浸漬される第２電解液５３として、ＣＯ２が吸収された吸収液を用いた場合について説明する。・・・ 【００４５】 第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂの上方から光が照射されると、照射光は第１電極１１を通過して光起電力層３１に到達する。光起電力層３１において、光を吸収すると電子およびそれと対になる正孔を生成し、それらを分離する。すなわち、光起電力層３１を構成する第１光起電力層３３、第２光起電力層３４、および第３光起電力層３５において、内蔵電位によりｎ型の半導体層側（第２電極２１側）に電子が移動し、ｐ型の半導体層側（第１電極１１側）に電子の対として発生した正孔が移動することによって、電荷分離が生じる。これによって、光起電力層３１に起電力が発生する。 【００４６】 第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂにおいて、各光起電力層３１内で発生した正孔は、それぞれの第１電極１１に移動する。正孔は、接続部材６Ａ、６Ｃおよび第３電極４１を介して、第３電極４１付近で生起される酸化反応により生じた電子と結合する。第２電極２１に移動した電子は、接続部材６Ｂ、６Ｄおよび第４電極４２を介して、第４電極４２付近で生起される還元反応に使用される。具体的には、第１電解液５１に接する第３電極４１付近では、下記の（１）式の反応が生じる。第２電解液５３に接する第４電極４２付近では、下記の（２）式の反応が生じる。 ２Ｈ２Ｏ → ４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ－ ・・・（１） ２ＣＯ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－ → ２ＣＯ＋２Ｈ２Ｏ ・・・（２） 【００４７】 第３電極４１付近では、（１）式に示すように、第１電解液５１に含まれるＨ２Ｏが酸化されて（電子を失い）Ｏ２とＨ＋が生成される。第３電極４１側で生成されたＨ＋は、イオン移動層５５を介して第４電極４２側に移動する。第４電極４２付近では、（２）式に示すように、第２電解液５３に含まれるＣＯ２が還元される（電子を得る）。具体的には、第２電解液５３に含まれるＣＯ２と第３電極４１から第４電極４２に移動したＨ＋と第４電極４２に移動した電子とが反応し、例えばＣＯとＨ２Ｏとが生成される。 ・・・ 【００４９】 第４電極４２付近においては、（２）式に示すＣＯ２からＣＯへの還元反応だけでなく、ＣＯ２からギ酸（ＨＣＯＯＨ）、メタン（ＣＨ４）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）等への還元反応を生じさせることができる。第２電解液５３に用いたＨ２Ｏの還元反応を生じさせ、Ｈ２を発生させることも可能である。第２電解液５３中の水分（Ｈ２Ｏ）量を変えることによって、生成されるＣＯ２の還元物質を変えることができる。例えば、ＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、ＣＨ３ＣＯＯＨ、Ｈ２等の生成割合を変えることができる。」 「【図１】 ［図：0001401038000001.jpg］ 」 「【図２】 ［図：0001401038000002.jpg］ 」 「【図３】 ［図：0001401038000003.jpg］ 」 「【図４】 ［図：0001401038000004.jpg］ 」 「【図６】 ［図：0001401038000005.jpg］ 」 「【図８】 ［図：0001401038000006.jpg］ 」 「【図９】 ［図：0001401038000007.jpg］ 」 （２）引用文献１に記載された発明 ア 引用文献１に記載された光電気化学反応装置１は、太陽光エネルギーを化学エネルギーに変換する装置であり（段落【０００３】）、第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂに上方から光が照射されると、照射光は、各光起電力層３１に到達し、吸収され、正孔が第１電極（陽極）１１側に移動し、電子が第２電極（陰極）２１側に移動する電荷分離が生じることによって各光起電力層３１に起電力が発生し、それにより、第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂの各第３電極４１付近では、Ｈ２Ｏを含む溶液が用いられる第１電解液５１のＨ２Ｏが酸化されてＯ２が生成し、第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂの各第４電極４２付近では、ＣＯ２を含む水溶液が用いられる第２電解液５３のＣＯ２が還元されてＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、又はＣ２Ｈ４である炭素化合物を生成するものである（段落【００３６】、【００４４】～【００４９】及び図１～図４、図６）。 イ 引用文献１の図１～３は模式図ではあるが、これらより、光電気化学反応装置１が以下の態様を備えることを看取することができる。 （ア）光が照射される上方からの視野における平面視（図１）において、矩形である第１光起電力セル２Ａが視認され、第１光起電力セル２Ａの下部の第３電極４１及び第４電極４２は露出しない態様であること。 （イ）上記平面視における一の方向に沿った断面（図２）において、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１、光起電力層３１及び第２電極２１の幅方向の長さが、第１反応電極対３Ａの第３電極４１及び第４電極４２の幅方向の長さと同等である態様であること。 （ウ）上記平面視における上記一の方向と略直交する方向に沿った断面（図３）において、第１反応電極対３Ａの第３電極４１及び第４電極４２の幅方向の長さが、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１、光起電力層３１及び第２電極２１の幅方向の長さよりも長い態様であること。 ウ 第１触媒層４３は、「Ｈ２Ｏを酸化してＯ２とＨ＋を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成され」ているから（段落【００３５】）、陽極として機能する第３電極４１の触媒作用をもつものと認められ、第１触媒層４３の形成されている箇所において、Ｈ２Ｏを含む第１電解液５１からＯ２が生成されるものである（段落【００４７】）。そして、第１触媒層４３は第３電極４１の両面に設けられているから（段落【００３４】）、上記イの事項と合わせて考慮すると、第１触媒層４３が第１電解液５１と接触し、Ｏ２を生成する面積は、第１電極１１の面積の２倍程度であると認められる。 また、第２触媒層４４は、「ＣＯ２を還元して炭素化合物を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成され」ているから（段落【００３６】）、陰極として機能する第４電極４２の触媒作用をもつものと認められ、第２触媒層４４の形成されている箇所において、第２電解液５３に含まれるＣＯ２を還元して炭素化合物が生成されるものである（段落【００４７】）。そして、第２触媒層４４についても、第４電極４２の両面に設けられているから（段落【００３４】）、上記と同様に、第２触媒層４４が第２電解液５３と接触し、ＣＯ２を還元した炭素化合物を生成する面積は、第１電極１１の面積の２倍程度であると認められる。 エ そうすると、上記（１）に摘記した記載事項、及び上記ア～ウを総合勘案し、特に、図１～４、図６、図８～９に示される第１の実施形態に着目すると、引用文献１には、以下の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。（なお、用語の後に図１～４、図６、図８～９で使用されている図番を記載している。） ＜引用発明＞ 太陽光エネルギーを化学エネルギーに変換し、ＣＯ２を含む水溶液が用いられる第２電解液５３からＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、又はＣ２Ｈ４である炭素化合物を生成する光電気化学反応装置１であって、 第１光起電力セル２Ａ、第２光起電力セル２Ｂ、第１反応電極対３Ａ、第２反応電極対３Ｂ、及び電解槽４を具備し、 電解槽４は、第３電極４１が浸漬される第１電解液５１を収容する第１収容部５２と、第４電極４２が浸漬される前記第２電解液５３を収容する第２収容部５４と、前記第１電解液５１と前記第２電解液５３とを分離しつつ、イオンを移動させるイオン移動層５５とを備え、 第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂは、それぞれ第１電極１１と、第２電極２１と、これら電極１１、２１間に設けられ、光エネルギーにより電荷分離を行う光起電力層３１とを備え、第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂは、電解槽４の外側に配置されており、 第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂは、それぞれ第３電極４１と、第３電極４１と対向するように配置された第４電極４２とを備え、第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂは、電解槽４内に配置されており、 第１光起電力セル２Ａの第１電極１１は、前記第１反応電極対３Ａの第３電極４１と接続部材６Ａを介して電気的に接続されており、第１光起電力セル２Ａの第２電極２１は、第１反応電極対３Ａの第４電極４２と接続部材６Ｂを介して電気的に接続されており、第２光起電力セル２Ｂの第１電極１１は、第２反応電極対３Ｂの第３電極４１と接続部材６Ｃを介して電気的に接続されており、第２光起電力セル２Ｂの第２電極２１は、第２反応電極対３Ｂの第４電極４２と接続部材６Ｄを介して電気的に接続されており、 第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂに上方から光が照射されると、照射光は、第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂの各光起電力層３１に到達し、吸収され、正孔が第１電極１１側に移動し、電子が第２電極２１側に移動する電荷分離が生じることによって各光起電力層３１に起電力が発生し、それにより、第１及び第２反応電極対３Ａ、３Ｂの各第３電極４１付近では、Ｈ２Ｏを含む溶液が用いられる前記第１電解液５１のＨ２Ｏが酸化されてＯ２が生成し、第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂの各第４電極４２付近では、前記第２電解液５３のＣＯ２が還元されてＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、又はＣ２Ｈ４である炭素化合物を生成し、 前記第３電極４１の両面には、Ｈ２Ｏを酸化してＯ２とＨ＋を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成された第１触媒層４３が設けられ、前記第１触媒層４３が接触する前記第１電解液５１のＨ２ＯからＯ２を生成する面積は前記第１光起電力セル２Ａの第１電極１１の面積の２倍程度であるとともに、前記第４電極４２の両面には、ＣＯ２を還元して炭素化合物を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成された第２触媒層４４が設けられ、前記第２触媒層４４が接触する前記第２電解液５３のＣＯ２を還元した炭素化合物を生成する面積が、前記第１光起電力セル２Ａの第１電極１１の面積の２倍程度であり、以下の態様ｉ）～ｉｉｉ）を備える、光電気化学反応装置１。 ｉ）光が照射される上方からの視野における平面視において、矩形である第１光起電力セル２Ａが視認され、第１光起電力セル２Ａの下部の第３電極４１及び第４電極４２は露出していない態様。 ｉｉ）上記平面視における一の方向に沿った断面において、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１、光起電力層３１及び第２電極２１の幅方向の長さが、第１反応電極対３Ａの第３電極４１及び第４電極４２の幅方向の長さと同等である態様。 ｉｉｉ）上記平面視における上記一の方向と略直交する方向に沿った断面において、第１反応電極対３Ａの第３電極４１及び第４電極４２の幅方向の長さが、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１、光起電力層３１及び第２電極２１の幅方向の長さよりも長い態様。 （３）引用文献２には、以下の記載がある。 「［0014］ 図１は本発明の実施形態の光触媒電極の第１の例を示す模式的断面図であり、図２は本発明の実施形態の光触媒電極の第１の例を示す模式的平面図である。 図１に示すように、光触媒電極１０は、基板１２と、基板１２の表面１２ａに設けられた導電層１４と、導電層１４の表面１４ａ上に設けられた光触媒層１６と、光触媒層１６を覆う透明導電層１８とを有する。基板１２と導電層１４と光触媒層１６と透明導電層１８で積層体１９が構成される。光触媒電極１０は、積層体１９と電気的に接続された第１助触媒２０を有する。なお、積層体１９は後述するように、透明導電層１８がない構成も含まれる。透明導電層１８を設けることで、光触媒層１６で生成したキャリアの経路を確保できる。 ［0015］ 光触媒電極１０では光触媒層１６の表面１６ａ側から光Ｌが入射される。光触媒層１６の表面１６ａおよびその上方において光Ｌが入射される領域を第１の領域Ｓ１とし、この第１の領域Ｓ１以外の領域を第２の領域Ｓ２とする。光触媒電極１０では、第２の領域Ｓ２に第１助触媒２０が設けられている。具体的には、第１助触媒２０は、基板１２の透明導電層１８とは反対側の裏面１２ｂ側の透明導電層１８上に設けられている。第１助触媒２０は、例えば、複数の助触媒粒子２１で構成されている。複数の助触媒粒子２１は、透明導電層１８等の導電体に形成されていない場合には、互いに電気的に接続されている。光触媒電極１０では、第１助触媒２０が積層体１９と一体に設けられている。 なお、基板１２の透明導電層１８とは反対側の裏面１２ｂ上および裏面１２ｂに対向する領域も上述の第２の領域Ｓ２である。 ［0016］ 基板１２は、導電層１４と光触媒層１６と透明導電層１８を支持するものであり、電気絶縁性である。なお、電気絶縁性としては、光触媒電極１０の使用に際に、短絡等が発生しないことが要求される。 光触媒層１６は、光Ｌが照射されるとキャリアが生成されるものである。第１助触媒２０は、光触媒層１６で生成されたキャリアを基にして水を分解して気体を発生させる。 透明導電層１８は、光触媒層１６と第１助触媒２０とを電気的に接続するものである。ここで、透明とは、光透過率が光触媒層１６の受光波長域において、少なくとも６０％以上のことであり、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上、さらにより好ましくは９５％以上のことである。 基板１２、導電層１４、光触媒層１６、透明導電層１８および第１助触媒２０については後に詳細に説明する。 ［0017］ 光触媒電極１０では、水に浸漬した状態で、光触媒層１６に光Ｌが入射されると、キャリアが発生し、第１助触媒２０により水が分解されて気体が発生する。第１助触媒２０が反応場として機能する。ここで、キャリアとは、例えば、電子と正孔である。」 「［0026］ 基材２５は、配線２４と同様に導電性を有するものである。光触媒層１６で生成されたキャリアは配線２４および基材２５を経て助触媒粒子２１に達して、水の分解がなされる。基材２５は、平板状のものに限定されるものではなく、網目状でも、多孔質状でもよく、また、平板状の２次元構造以外に３次元構造でもよい。３次元構造としては、網目状のもので３次元構造を構成してもよく、織られたもので３次元構造を構成してもよい。」 「［0051］ 次に、本発明の光触媒電極を用いた人工光合成モジュールについて説明する。 図１８は本発明の実施形態の人工光合成モジュールの第１の例を示す模式的断面図であり、図１９は本発明の実施形態の人工光合成モジュールの第２の例を示す模式的断面図である。 図１８および図１９において、図１および図２に示す光触媒電極１０と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。 ［0052］ 図１８に示す人工光合成モジュール５０ａは、電解水溶液ＡＱを光により分解して水素と酸素を発生させるものである。人工光合成モジュール５０ａは、容器４０内に、光触媒電極１０を底面４２ｂ側にして、光触媒電極１０と酸素発生用の光触媒電極５２が対向して設けられている。光触媒電極１０は水素発生用の光触媒電極として機能するものである。光触媒電極１０と光触媒電極５２は電気的に接続されている。この構成とすることで、外部から電圧等を印加することなく、電解水溶液ＡＱを分解させることができる。容器４０は、上述の図１６および図１７に示す容器４０と同じである。・・・ ［0054］ 人工光合成モジュール５０ａでは、供給管４６を介して容器４０内に電解水溶液ＡＱを供給し、光Ｌを透明部材４４側から入射させることで、光触媒電極５２からは酸素ガスが発生し、光触媒電極１０からは水素ガスが発生する。そして、水素ガス、酸素ガスを含む電解水溶液ＡＱが排出管４８から排出され、排出された水素ガス、酸素ガスを含む電解水溶液ＡＱから水素ガスおよび酸素ガスが回収される。 光触媒電極１０では、上述のように第１助触媒２０を基板１２の裏面１２ｂ側に設けており、光触媒層１６の表面１６ａで光Ｌが入射される第１の領域Ｓ１に配置していない。これにより、光触媒電極１０の設置面積を増大させることなく、反応効率を高くすることができる。 また、第１助触媒２０は、光触媒層１６の表面１６ａへの光Ｌの入射を妨げないため、発生した気体が気泡の形態で滞留しても反応効率に与える影響が小さい。また、第１助触媒２０は光触媒層１６の表面１６ａへの光Ｌの入射を妨げないため、光Ｌの利用効率を高くすることができる。なお、光触媒電極１０は、電解水溶液ＡＱの流れを妨げないように、例えば、平板状の基板１２とし、光触媒電極１０全体を平板状にする。 ［0055］ 図１９に示す人工光合成モジュール５０ｂでは、容器４０内に隔膜４３が設けられており、透明部材４４側の第１の区画４３ａと、底面４２ｂ側の第２の区画４３ｂが生じる。第１の区画４３ａに光触媒電極５２が配置され、第２の区画４３ｂに光触媒電極１０が配置されている。光触媒電極１０と光触媒電極５２とは電気的に接続されている。 ［0056］ 第１の区画４３ａには、供給管４６ａと排出管４８ａが設けられている。第２の区画４３ｂには、供給管４６ｂと排出管４８ｂが設けられている。供給管４６ａと供給管４６ｂから電解水溶液ＡＱが供給される。排出管４８ａから酸素ガスを含む電解水溶液ＡＱが排出され、酸素ガスが回収される。排出管４８ｂから水素ガスを含む電解水溶液ＡＱが排出され、水素ガスが回収される。・・・ ［0059］ 図１９に示す人工光合成モジュール５０ｂも、図１８に示す人工光合成モジュール５０ａと同じ効果を得ることができる。・・・」 「［0065］＜光触媒層＞ 光触媒層１６は電位を発生するものである。光触媒層１６は、ｐ型半導体層１７ａとｎ型半導体層１７ｂとを有し、ｐ型半導体層１７ａは、ｎ型半導体層１７ｂとの界面でｐｎ接合を形成する。 光触媒層１６では、透明導電層１８およびｎ型半導体層１７ｂを透過して到達した光を吸収して、ｐ側に正孔を、ｎ側に電子を生じさせる層である。ｐ型半導体層１７ａは、光電変換機能を有する。ｐ型半導体層１７ａでは、ｐｎ接合で生じた正孔をｐ型半導体層１７ａから導電層１４側に移動させ、ｐｎ接合で生じた電子をｎ型半導体層１７ｂから透明導電層１８側に移動させる。ｐ型半導体層１７ａの膜厚は、好ましくは１０００～３０００ｎｍである。」 「[0069] 光触媒層１６については、無機半導体からなるｐｎ接合を形成でき、水の光分解反応を生じさせ、水素を発生させることができれば、その構成は特に限定されるものではない。 例えば、太陽電池を構成する太陽電池セルに用いられる光電変換素子が好ましく用いられる。このような光電変換素子としては、上述のＣＩＧＳ化合物半導体、またはＣｕ２ＺｎＳｎＳ４等のＣＺＴＳ化合物半導体を用いたもの以外に、薄膜シリコン系薄膜型光電変換素子、ＣｄＴｅ系薄膜型光電変換素子、色素増感系薄膜型光電変換素子、または有機系薄膜型光電変換素子を用いることができる。」 「［図１８］ ［図：0001401038000008.jpg］ 」 「［図１９］ ［図：0001401038000009.jpg］ 」 （４）引用文献２に記載の技術的事項 ア 引用文献２には、上記（３）に摘記した記載から、特に図１９の実施形態に注目すると、電解水溶液ＡＱを光により分解して水素と酸素を発生させる人工光合成モジュール５０ｂにおいて、容器４０内の第１の区画４３ａに酸素発生用の光触媒電極５２を備え、かつ、同容器４０内の第２の区画４３ｂに水素発生用の光触媒電極として機能する光触媒電極１０を備え、特に、前記第２の区画４３ｂに、電解水溶液ＡＱが供給される供給管４６ｂと、水素ガスを含む電解水溶液ＡＱが排出される排出管４８ｂと、を設けることが記載されている。 また、上記光触媒電極１０が光電変換機能を有する光触媒層１６を含み（段落［0014］）、照射され、到達した光を前記光触媒層１６が吸収することにより、電位が生じ、それにより電解水溶液ＡＱの分解が生じ、水素と酸素が発生する（段落［0016］、［0065］、［0069］）と解される。 イ そして、引用文献２に記載の容器４０には、電解水溶液ＡＱを供給するための供給管４６ｂと、水素ガスを含む電解水溶液ＡＱを排出するための排出管４８ｂが設けられているから（段落［0056］）、図１９と合わせて参酌すると、供給管４６ｂ及び排出管４８ｂがそれぞれ電解水溶液ＡＱの入口及び出口として機能し、供給管４６ｂから供給された電解水溶液ＡＱが排出管４８ｂから排出されるまでの間、容器４０内を流通するように構成されていることは明らかである。 ウ 上記ア、イから、引用文献２には、次の事項（以下「引用文献２に記載の技術的事項」という。）が記載されていると認められる。 「光エネルギーを利用して電解液を分解する装置において、容器に入口及び出口を設け、両者の間で原料キャリアが流通するように構成する」技術。 ２ 対比・判断 （１）本願発明と引用発明との一致点・相違点 ア 引用発明の「太陽光エネルギー」、「第１電解液５１」及び「ＣＯ２を含む水溶液が用いられる第２電解液５３」、「ＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、又はＣ２Ｈ４である炭素化合物」、「光電気化学反応装置１」は、本願発明の「光エネルギー」、「原料キャリア」、「合成物」、「光エネルギー利用装置」に相当する。 そして、引用発明の「光電気化学反応装置１」は、「太陽光エネルギーを化学エネルギーに変換し、ＣＯ２を含む水溶液が用いられる第２電解液５３からＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、又はＣ２Ｈ４である炭素化合物を生成する」から、「光エネルギーを利用して、原料キャリアから合成物を生成する」機能を有する。 イ 引用発明の「電解槽４」は、本願発明の「容器」に相当する。 ウ 引用発明の「第１光起電力セル２Ａ」は、「電解槽４の外側に配置されており」、「上方から光が照射されると、照射光は、」「光起電力層３１に到達し、吸収され、正孔が第１電極１１側に移動し、電子が第２電極２１側に移動する電荷分離が生じることによって」、「光起電力層３１に起電力が発生」するものであるから、本願発明の「容器の外側に配置され、入射してくる光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池」に相当する。 エ 引用発明の第１光起電力セル２Ａの「第３電極４１」は、電解槽４の「第１収容部５２」において、第１電解液５１に「浸漬され」るものであるから、電解槽４の内側に形成され、（第１触媒層４３を介して）第１電解液５１と接触することは明らかである。 また、引用発明において、「照射光は、第１光起電力セル２Ａ」の「光起電力層３１に到達し、吸収され、正孔が第１電極１１側に移動」することから、前記第１電極１１は、第１光起電力セル２Ａの「＋出力」といえ、当該第１電極１１に「接続部材６Ａを介して電気的に接続され」る第３電極４１及びその両面に設けられた「第１触媒層４３」は、前記第１光起電力セル２Ａの陽極として機能する。 してみれば、引用発明の「第３電極４１」及び「第１触媒層４３」は、本願発明の「容器の内側に形成され、原料キャリアと接触する陽極」であって、「太陽電池の＋出力が接続される陽極」に相当する。 オ 引用発明の第１光起電力セル２Ａの「第４電極４２」は、電解槽４の「第２収容部５４」において、第２電解液５３に「浸漬され」るものであるから、電解槽４の内側に形成され、（第２触媒層４４を介して）第２電解液５３と接することは明らかである。 また、引用発明において、「照射光は、第１光起電力セル２Ａ」の「光起電力層３１に到達し、吸収され」、「電子が第２電極２１側に移動する」ことから、前記第２電極２１は、第１光起電力セル２Ａの「－出力」といえ、当該第２電極２１に「接続部材６Ｂを介して電気的に接続され」る第４電極４２及びその両面に設けられた「第２触媒層４４」は、第１光起電力セル２Ａの陰極として機能する。 してみれば、引用発明の「第４電極４２」及び「第２触媒層４４」は、本願発明の「容器の内側に形成され、原料キャリアと接触する」陰極であって、太陽電池の「－出力が接続される陰極」に相当する。 カ 引用発明では、第２電解液５３に「ＣＯ２を含む水溶液が用いられる」ところ、第１および第２光起電力セル２Ａ、２Ｂの各光起電力層３１に発生した起電力を、第３電極４１と第４電極４２の間に印加することにより、「第１、２反応電極対３Ａ、３Ｂの各第４電極４２付近」において、第４電極４２と接触する「前記第２電解液５３のＣＯ２が還元されてＣＯ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、又はＣ２Ｈ４である炭素化合物を生成」していることは明らかである。 してみれば、引用発明の「第１および第２反応電極対３Ａ、３Ｂの各第４電極４２付近」は、本願発明の「太陽電池からの出力を陽極と陰極の間に印加して、陰極に接触する、二酸化炭素を含む原料キャリアから、二酸化炭素を還元した合成物を生成する合成部」に相当する。 キ 引用発明では、第１触媒層４３は、「Ｈ２Ｏを酸化してＯ２とＨ＋を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成され」ているから、陽極として機能する第３電極４１の触媒作用をもつものと認められ、第１触媒層４３の形成されている箇所において、Ｈ２Ｏを含む第１電解液５１からＯ２が生成されるから、この箇所は、本願発明の「陽極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの水から酸素を生成する」箇所に相当する。 同様に、第２触媒層４４は、「ＣＯ２を還元して炭素化合物を生成する際の過電圧を低下させる材料で構成され」ているから、陰極として機能する第４電極４２の触媒作用をもつものと認められ、第２触媒層４４の形成されている箇所において、第２電解液５３に含まれるＣＯ２を還元して炭素化合物が生成されるから、この箇所は、本願発明の「陰極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの二酸化炭素を還元した合成物を生成する」箇所に相当する。 ク 本願発明の「太陽電池の受光面積」については、明確な定義は見当たらないが、本願の願書に添付した明細書（以下、「本願明細書」という。）の段落【００１８】の「太陽電池１は、容器５の外側に配置されている。太陽電池１には、例えば結晶シリコン太陽電池を用いることができる。外側面が受光面であり、外部から太陽光（光エネルギー）が入射し、光エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを出力する。・・・」といった記載や、段落【００２４】～【００２５】等の記載を参酌すると、太陽光（光エネルギー）が入射する面（受光面）を入射方向から見た外形の面積と解される。 してみれば、引用発明の第１光起電力セル２Ａは、図６でみたときの上方（第１電極１１側）から照射光が照射される構成であるから（引用文献１の段落【００１４】、【００２２】、【００４５】）、第１電極１１が「受光面」であり、引用発明における第１光起電力セル２Ａの第１電極１１の面積（図１において「２Ａ」で示される部分の面積）は、本願発明の「太陽電池の受光面積」に相当する。 ケ 引用発明では、態様ｉｉｉ）に示されるように、光が照射される上方からの視野における、平面視における一の方向と略直交する方向に沿った断面において、第１反応電極対３Ａの第３電極４１及び第４電極４２の幅方向の長さが、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１、光起電力層３１及び第２電極２１の幅方向の長さよりも長く、さらに、第１触媒層４３が「第３電極４１の両面」に設けられているから、第１電解液５１と接触し、Ｏ２を生成する面積は、第１電極１１（図１において「２Ａ」で示される部分の面積）の面積の２倍程度であり、第１電極１１の面積より大きいのは明らかである。同様に、第２触媒層４４が第２電解液５３と接触し、ＣＯ２を還元した炭素化合物を生成する面積が、第１電極１１の面積より大きいのも明らかである。 コ 以上から、本願発明と引用発明とは、以下の一致点において一致するとともに、以下の相違点１において相違する。 ＜一致点＞ 「光エネルギーを利用して、原料キャリアから合成物を生成する光エネルギー利用装置において、 容器と、 容器の外側に配置され、入射してくる光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池と、 容器の内側に形成され、原料キャリアと接触する陽極および陰極であって、太陽電池の＋出力が接続される陽極と、－出力が接続される陰極を含み、太陽電池からの出力を陽極と陰極の間に印加して、陰極に接触する、二酸化炭素を含む原料キャリアから、二酸化炭素を還元した合成物を生成する合成部と、 を有し、 陽極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの水から酸素を生成する面積、または陰極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの二酸化炭素を還元した合成物を生成する面積が、太陽電池の受光面積より大きい、 光エネルギー利用装置。」 ＜相違点１＞ 容器について、本願発明では「入口と出口を有し、原料キャリアを流通する」ことが特定されているのに対し、引用発明では「第１電解液５１」及び「ＣＯ２を含む水溶液が用いられる第２電解液５３」を収容するが、「入口と出口を有し、原料キャリアを流通する」ものかが不明な点。 （２）上記相違点１についての検討 引用発明について、引用文献１には記載されていないものの、電解槽４内の第２収容部５４に「第２電解液５３を収容する」ために、第２電解液５３を供給及び排出するための何らかの手段が必要であることは、当業者に自明の事項であるから、引用発明において、引用文献２に記載の技術的事項を適用して、上記相違点１に係る本願発明の発明特定事項を備えたものとすることは、当業者が容易になし得たことである。 また、本願発明の効果は、「陽極または／かつ陰極での単位面積当たりの電流値が性能低下を起こすある一定以上にならないように、陽極または／かつ陰極性能の面積を増やすことで、太陽エネルギー利用システムの性能低下を抑止できる（段落【００３２】）」ことであると認められる。しかし、第１触媒層４３及び第２触媒層４４の面積が、第１電極１１の面積の２倍程度である引用発明において、第１触媒層４３及び第２触媒層４４が電解液と接触する部分における電流密度がある程度低減できることや、触媒の劣化が抑えられることは、当業者であれば予測可能な範囲のものと認められる。 よって、本願発明は、引用発明及び引用文献２に記載の技術的事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。 （３）請求人の主張について ア 請求人は、令和 ５年 １月２３日に提出された意見書において、「図１－４における光起電力セル２は、簡略化して記載した図であり、具体的には図６－７に記載されているような構成をとるとされています。・・・引用文献１の３つの光起電力層は、それぞれが異なる波長の光を吸収して独立して起電力を発生する別々の太陽電池と考えられます。従って、引用文献１の太陽電池の受光面積は投影面積の３倍と考えるのが妥当であり、少なくとも容器内の陰極または陽極の面積に比べて大きいと判断されます。」と主張している。 イ しかし、図６の光起電力セル２０１は、引用文献１の段落【００１８】～【００２０】に記載されているように、太陽光の入射方向に沿って積層されており、３つ光起電力層３３～３５が一体となって一つの太陽電池を構成しているから、「受光面積」は、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１の面積（図１において「２Ａ」で示される部分の面積）と解される。図７の光起電力セル２０２も、段落【００２６】～【００２７】に記載されているように、太陽光の入射方向に沿って積層される構造であるから同様である。 また、段落【００２４】には「積層構造の光起電力層３１に代えて、１つの光起電力層３１を用いてもよい。」と記載されていることからも、引用発明は、あくまで、平面視（図１）における第２光起電力セル２Ａ、２Ｂの設置部分に照射される光エネルギーを電力に変換する構成であって、その受光面積は、２（１）クに説示したとおり、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１の面積（図１において「２Ａ」で示される部分の面積）と解するのが妥当である。 そして、本願明細書にも、太陽電池の光起電力層の構造から受光面積を定義するような記載は見当たらないから、上記アの主張は採用できない。 ウ 次に、請求人は、上記意見書において、「引用文献１には、太陽電池の受光面積と、容器内の電極の面積について、具体的な記載はありません。単に、模式的な構成を記載する、図１－４、特に図３を見ると、太陽電池の方が容器内の電極より小さく書いてあるだけです。」と主張している。 エ この点について検討するに、本件補正により、「陽極または陰極の面積」が「陽極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの水から酸素を生成する面積、または陰極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの二酸化炭素を還元した合成物を生成する面積」と補正された。 してみると、上記２（１）キにおいて示したとおり、引用発明における第１触媒層４３が本願発明における「陽極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの水から酸素を生成する」部分に、第２触媒層４４が「陰極の触媒作用を持ち接触する原料キャリアの二酸化炭素を還元した合成物を生成する」部分にそれぞれ相当し、引用発明においては、これらが、第３電極４１あるいは第４電極４２の両面に設けられているから、第１光起電力セル２Ａの受光面積よりも大きいことは明らかである。 オ また、仮にこれらの面積を平面視（図１）からの面積で比較するとしても、引用発明は、「光が照射される上方からの視野における」「平面視における上記一の方向と略直交する方向に沿った断面において、第１反応電極対３Ａの第３電極４１及び第４電極４２の幅方向の長さが、第１光起電力セル２Ａの第１電極１１、光起電力層３１及び第２電極２１の幅方向の長さよりも長い」ので、第２光起電力セル２Ａの受光面積よりも第１触媒層４３及び第２触媒層４４の面積の方が大きいと認められる。したがって、上記ウの主張も採用できない。 カ 上記のとおりであるから、請求人の主張はいずれも採用できない。 ４ むすび 以上のとおり、本願発明は、引用発明１及び引用文献２に記載の技術的事項に基づいて、その出願日前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。 したがって、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶すべきものである。 よって、結論のとおり審決する。