NIMS、高品質・低価格な太陽電池用モノシリコン結晶の育成に成功

発表日:2015.10.27

物質・材料研究機構(NIMS)は、九州大学との研究チームが、高品質・低価格で単結晶シリコン(モノシリコン)を育成できる鋳造法を開発したと発表した。現在、シリコン系太陽電池では、変換効率が20%に達し、今後の開発では、付加価値を高めるために、20%を上回る変換効率が求められている。しかし、従来の鋳造多結晶シリコンではこの目標値を実現することが不可能で、一方、半導体用の無転位単結晶シリコン(CZシリコン)では価格競争に勝ち残れないため、これらに代わる第3のシリコン材料の開発が望まれていた。今回開発した鋳造法「シングルシードキャスト法」は、るつぼの中でシリコンを溶解し、小さな種結晶から単結晶を成長させる技術で、半導体シリコン単結晶の作成法に比べて、原料コストも製造コストも下げることができる。さらに、この方法で育成した結晶を用いて試作した太陽電池の変換効率は最大で18.7%を記録した。今後、結晶欠陥と不純物の影響をさらに抑えることで、CZシリコンの変換効率(18.9%)を上回ることが期待されるという。

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