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半導体
教授 大下祥雄

掲載年度

2020

個別研究テーマ
(日本語)

高効率結晶Si太陽電池および基板結晶の研究(High Efficiency Crystalline Silicon Solar Cells)

個別研究テーマ
(英語)

研究者 大下祥雄
林 豊
中村京太郎
山口世力
研究概要

 現在,太陽電池市場の90%をバルク結晶Si太陽電池が占めている。太陽電池の更なる普及を進めるためには,現在の結晶Si太陽電池の更なる高品質化が極めて重要であり,そのための新しい基盤技術の開発を行っている。
 材料面では多結晶Si基板の高品質化に着目し,偏析現象を積極的に活用した「凝固融解サイクル成長法」を新しく開発した。この方法で成長させた結晶は,従来法により成長させた結晶に比べて,少数キャリアのライフタイムが6倍程度向上した。さらに、n型多結晶Si基板の特性改善のため,リンゲッタリングとフォーミングガスアニールを試み,結晶中の不純物,結晶粒界及び欠陥が電気的特性に与える影響を評価した。
 また,多結晶Si中の粒界特性と熱処理前後の金属不純物分布・電気特性の関係をEBI測定結果をもとに検討した。粒界構造とそこでの少数キャリアの再結合速度、さらにはそれらに与える熱処理温度の関係が明らかになってきている。一方、結晶中の金属の分布とその電子状態を放射光を用いたXANES測定により調べている。

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