ネットワーク型共同研究拠点を支える 人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス 研究者データベース

シリコン太陽電池のエネルギー変換効率は、シリコンの界面特性に大きく影響されます。また、太陽電池製造の際に産業廃棄物となるシリコン切粉の再利用が注目されるとともに、量子サイズ効果、表面活性化、表面積増大などを利用したシリコンナノ粒子の応用研究がされています。シリコン太陽電池の効率やシリコンナノ粒子の機能の向上のメカニズムを解明し、応用展開するために、シリコン材料の表面の研究が重要です。

Silicon interface properties greatly affect energy conversion efficiencies of silicon solar cells. A large amount of silicon swarf is generated during slicing silicon ingots for fabrication of solar cells. Silicon nanoparticles have been extensively studied because of their important properties such as wider band-gap due to quantum confinement effect, reactive surfaces and large surface areas. Efficient silicon solar cells and functional silicon nanoparticles can be developed by elucidation of these mechanisms by means of surface science.

シリコン基板表面にある欠陥準位や金属汚染の除去を目的として、硝酸酸化法やシアン化水素水溶液を用いる洗浄法を開発します。シリコン基板と電極の界面反応制御による結晶シリコン太陽電池の高効率化、及びこれらの技術の実用化を目指しています。また、シリコン切粉から作製したシリコンナノ粒子の表面物性を解明し、シリコンナノ粒子の蛍光材料や電池材料としての特性向上と実用化を目指しています。

We are aiming to develop the nitric acid oxidation method and the semiconductor cleaning method using HCN solutions in order to passivate Si defect states and to remove metal contaminants. We also aim to improve conversion efficiencies of crystalline Si solar cells by control of interface reactions between Si substrate and metal electrodes. Our final purpose is to realize the developed technologies in solar cell fabrication processes. We try to apply silicon nanoparticles produced from silicon swarf to light emitting materials and battery materials with investigating surface properties. These techniques are attractive from the viewpoint of industrial application.