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東北大、太陽電池に使う擬似単結晶シリコンの新しい育成法を開発

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東北大学は、太陽電池用結晶の斬新な育成法を考案し、擬似単結晶と呼ばれるシリコン結晶の育成に成功したと発表した。

現在太陽電池用基板の約50%は多結晶シリコンとなっているが、この比率は今後10年で大きく変化し、多結晶シリコンは変換効率の向上が期待される擬似単結晶シリコンに置き換えられると予測されている。このため、ここ数年で擬似単結晶の研究開発が急速に進み、製品の供給も始まっている。

しかし、擬似単結晶は、シリコン融液から種結晶を使って育成する過程で、ルツボに接する部分から種結晶とは別の方位の結晶粒が多数発生してその占有部分が拡大する多結晶化が大きな課題となっている。この多結晶化により、一つのインゴットから得られる擬似単結晶ウエハの比率が低下し、例えば、一般的な80cm角状のインゴットで多結晶化すると、擬似単結晶ウエハの歩留まりは36%まで低下する。

本研究開発では、この課題の克服のために、種結晶を複合させて人工的な結晶粒界(結晶方位の異なる結晶粒の境界)を形成し、この粒界を利用して多結晶領域の拡大を抑制する方法を考案した。

(※全文:1,033文字 画像:あり 参考リンク:あり)

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