高効率裏面コンタクト型ヘテロ接合シリコン太陽電池の研究開発

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1.n型シリコンインゴットの品質評価と品質改善結晶シリコンとアモルファスシリコンを組み合わせたヘテロ接合太陽電池の高効率化を図るため,各種凝固条件で作製したn型多結晶シリコンインゴットの品質評価と,ゲッタリングと水素パッシベーションによる品質改善を行った。更にSRHキャリア再結合モデルによる解析を行った。その結果,ゲッタリングと水素パッシベーションによって,キャリアの実効ライフタイムが約100μsから約500μsまで大きく向上することを実証した。また解析の結果,p型シリコンに比べて,n型シリコンの方がが不純物であるFeの影響が小さいこと,およびライフタイムが基板抵抗率の減少と共に減少する特性について明らかにした。2.ヘテロ接合太陽電池用シリコン薄膜の形成と評価リモートプラズマCVD法により,ヘテロ接合太陽電池用シリコン薄膜の作製を行い,その膜特性および単結晶基板と多結晶シリコン基板へのパッシベーション効果について調べた。その結果,100℃〜400℃の成膜温度によって水素結合状態および光学ギャップが大きく変化することが確かめられ,その特性が,キャリアの実効ライフタイムに強く反映されることを明らかにした。本実験では,250℃で成膜した薄膜がパッシベーション効果が最も高くなる結果が得られた。250℃以下で成膜した薄膜を更に350℃で熱アニールすることによってパッシベーション効果が大幅に改善されることが分かった。