❍ 実験科学者とデータ科学者の連携により、シリコンインゴット中の結晶欠陥の３次元分布の可視化に成功した。-
❍ 欠陥発生機構の解明によるシリコンインゴットの高品質化、太陽電池の高性能化への貢献が期待される。-
再生可能エネルギーへの期待から、太陽光発電の普及が急速に進んでいますが、さらなる普及には発電コストの低減が求められています。発電コストの低減には、太陽電池の製造コストの低減とエネルギー変換効率の向上が必要です。
現在最も普及している太陽電池の主材料は結晶シリコンであり、結晶太陽電池は発電量で全太陽電池の９割以上を占めています。結晶シリコンは、高品質ですが製造コストの高い単結晶シリコンと、品質は単結晶に劣るものの製造コストの低い多結晶シリコンに分けられます。多結晶シリコンは、発電量の市場シェアが単結晶シリコンの２倍程度で、太陽電池の主材料となっています。今後は、多結晶シリコンの製造コストが低いというメリットを損なうことなく、品質を改善し、エネルギー変換効率を単結晶と同等まで向上させることが太陽光発電の低コスト化の鍵となっています。
太陽電池用多結晶シリコンウエハーを作製するには、まず水から氷を作るのと同様に、高温で溶かしたシリコンを容器の内部で冷やし固めて多結晶シリコンインゴットを成長し、これを専用ののこぎり（マルチワイヤー・ソー）でスライスします。単結晶シリコンウエハーを作製するには、高温で溶かしたシリコンに小さな単結晶（種結晶）を接触させ、回転させながら徐々に引き上げることで単結晶インゴットを成長する必要があり、多結晶と比較して、一度に製造できるインゴット重量が小さく、高価な製造設備が必要となります。多結晶シリコンの品質が単結晶に劣る原因は、シリコンインゴットの製造時に発生してしまう結晶欠陥です。よって、結晶欠陥の少ないシリコンインゴットの製造技術が求められています。
「テクノロジー_2018/06/29」
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