太陽電池用シリコン基板中の欠陥発生メカニズムに関する研究

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本年度は昨年度作製した濡れ性を抑制し, インゴット全体を大粒径化させたインゴットの軽元素不純物の分布について詳細に評価を行った. 雰囲気制御を行うことで炭素不純物の混入が約半分程度まで低減できることを明らかにした. これらの結果を学会発表および学術論文として報告を行った. これらの結果については13. 研究発表で示すとおりである. 軽元素不純物, 特に炭素不純物の混入抑制を行ったことにより, インゴット全体での大粒径化, 結晶粒界の抑制が達成されたものと考えられる. 現在更なる濡れ性と結晶欠陥の分布について評価を進めており, 結晶欠陥発生メカニズムに関する検討を進めている.本研究成果は安価な結晶シリコンインゴット作製時に問題とされている結晶欠陥発生の抑制に繋がる技術である. 結晶欠陥を完全に抑制した単結晶シリコンインゴットの作製をキャスト法で達成することは太陽電池用だけでなく他のデバイス応用まで広がることが出来る. また, 抑制方法の開発はシリコン以外の材料への適応も可能であると考える.本申請者の申請時における研究計画では理想的結晶粒界の形成を行い, インゴット全体の高品質化につなげることを目的としていた. しかし, 濡れ性と結晶欠陥の発生に関する評価を進めていくことで, 結晶粒界をはじめとする結晶欠陥の発生を大きく低減できる可能性を示した. これらは理想的結晶粒界の形成とは異なるが, インゴット全体での高品質化という最終目標との差異はない. 本研究で得られた成果を基に濡れ性と結晶欠陥の分布, るつぼ壁との反応について詳細に評価を進めることで, 結晶欠陥発生メカニズムの解明に努めていく.