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太陽電池用高品質シリコン多結晶インゴットの成長技術の開発

太阳能电池用高品质多晶硅锭生长技术开发

基本信息

批准号：
14F04356
负责人：
宇佐美徳隆
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、太陽電池用高品質多結晶インゴットの成長法として、ルツボ底部に粒状シリコンを一層のみ敷き詰めた後、その上からさらに窒化珪素離型剤をコーティングし、その後は一般的なキャスト法と同様に原料をすべて溶かしインゴットを成長する方法を提案している。この方法で目指す多結晶は、直径数mm程度の均質な微細粒と、高いランダム粒界密度を有する。ランダム粒界により結晶中の歪みが緩和されることで転位発生が抑制される。一般的な製造法と比較して、本研究提案の手法では、種結晶を使用しないため、種結晶を溶融させないための精密な温度制御は不要である。また、種結晶を介した不純物拡散の増加がないため歩留りの低下が抑えられると考えられる。さらに、核生成制御にシリコンを使用するため、インゴットへの不純物混入を避けることができる。本年度は、底に敷き詰めるシリコンの形状を直径1～数mm程度の粒状、不定形のチャンクを用いて成長を行い、その効果について検討した。その結果、いずれの結晶でも、従来技術で成長した結晶よりも転位密度が低下することが分かった。転位密度のインゴット下部から上部に向かう増加率は、チャンクを用いた場合の方が粒状シリコンと比較して大きいことがわかった。粒状シリコンおよびチャンクを用いて成長した結晶では、インゴット端部の不純物汚染領域の幅が、従来法と比較して低下した。この結果は、核生成制御にシリコンを使用することにより、インゴットへの不純物混入を避けることができるという予測を実証するものである。

This study では, solar cells with high quality crystal インゴットの growth method として, ルツボに at the bottom of the granular シリコンを layer のみ apply き wall めた, その on からさらに smothering the stating, mold tonic をコーティングし, そのは after general なキャスとト method with others に materials をすべて soluble かしインゴットを growth すを proposal しる method Youdaoplaceholder0 てる. The で method で refers to す polycrystalline す, diameter in mm, degree of <s:1> homogeneous な fine particles と, high <s:1> ラダム particle boundary density を and する. Youdaoplaceholder0, ダム, ダム grain boundaries, によ, される in crystals, <s:1> distortion みが moderates される, とで転, とで転 sites occur が inhibition される. な manufacturing method と compared commonly して, this research proposal のでは, crystallization を using しないため, kinds of crystallization を melt させないための precision な temperature suppression は don't である. また, kinds of crystallization を interface した impurity content company, scattered の raised plus がないため step left りの low がえ suppression られると exam えられる. さらに, nuclear generating suppression にシリコンを use するため, インゴットへの impurity content with を avoid けることができる. This year は, bottom に apply き wall めるシリコンの shape をの granular diameter 1 to several mm, amorphous のチャンクを with いて growth line をい, その unseen fruit について beg し検た. その results, いずれの crystallization でも, 従 to grow でした crystallization よりも planning a low density がすることが points かった. Lower part of planning a density のインゴットから upper に to かうは rights and rate, チャンクを with いた occasions の party が granular シリコンと compare して big きいことがわかった. Granular シリコンおよびチャンクを with いて growth した crystallization では, インゴット end の impurity pollution areas のが picture, 従と compared to method して low した. この results は, nuclear generating suppression にシリコンを use することにより, インゴットへの impurity content with を avoid けることができるといをう to test card be するものである.