中低温イオン液体を用いた新規アモルファスシリコン薄膜形成法

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太陽電池用シリコン薄膜を安価かつ大:量に製造するためには、電析法によるシリコン薄膜形成が有望である。本研究では、申請者が開発した中低温イオン液体であるZnCl2-NaCl-KCl系(使用温度200-250℃)やZnCl2-EMPyrCI系(使用温度100-200℃)を電解質として用い、高品質なアモルファスシリコン薄膜を電析させることを目的としている。平成21年度は、前年度に引き続きシリコン源としてSiCl4を用いて実験を行った。実験温度が200-250℃の場合に有望なZnCl2-NaCl-KCl系について、常圧ではSiCl4溶解度が低いが、加圧することで溶解度が上昇することが分かった。次に、ZnCl2-EMPyrCl系(ZnCl2:EMPyrCl=50:50mol%)において、作用極にニッケル板、対極にはグラッシーカーボンロッド、参照極には亜鉛線を用い、アルゴン雰囲気下のグローブボックス内で、ヒーターにより浴温を150℃に保持して電析実験を行った。定電位電解によりサンプルを作成し、XPS、SEM、EDXにより分析した結果、シリコンが電析されたことが示唆された。特に、その電析速度は1時間で約10μmと、室温イオン液体TMHATFSA系と比較して約100倍であることが分かった。