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中低温イオン液体を用いた新規アモルファスシリコン薄膜形成法

Research Project

Project/Area Number 20656117
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

野平 俊之  Kyoto University, エネルギー科学研究科, 准教授 (00303876)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsシリコン / 電析 / イオン液体 / アモルファス / 太陽電池 / 中低温
Research Abstract

太陽電池用シリコン薄膜を安価かつ大:量に製造するためには、電析法によるシリコン薄膜形成が有望である。本研究では、申請者が開発した中低温イオン液体であるZnCl2-NaCl-KCl系(使用温度200-250℃)やZnCl2-EMPyrCI系(使用温度100-200℃)を電解質として用い、高品質なアモルファスシリコン薄膜を電析させることを目的としている。平成21年度は、前年度に引き続きシリコン源としてSiCl4を用いて実験を行った。実験温度が200-250℃の場合に有望なZnCl2-NaCl-KCl系について、常圧ではSiCl4溶解度が低いが、加圧することで溶解度が上昇することが分かった。次に、ZnCl2-EMPyrCl系(ZnCl2:EMPyrCl=50:50mol%)において、作用極にニッケル板、対極にはグラッシーカーボンロッド、参照極には亜鉛線を用い、アルゴン雰囲気下のグローブボックス内で、ヒーターにより浴温を150℃に保持して電析実験を行った。定電位電解によりサンプルを作成し、XPS、SEM、EDXにより分析した結果、シリコンが電析されたことが示唆された。特に、その電析速度は1時間で約10μmと、室温イオン液体TMHATFSA系と比較して約100倍であることが分かった。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Electrochemical reduction of silicon tetrachloride in an intermediate-temperature ionic liquid2009

    • Author(s)
      Y.Nishimura, T.Nohira, T.Morioka, R.Hagiwara
    • Journal Title

      Electrochemistry 77

      Pages: 683-686

    • NAID

      130002150634

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In Situ Kaman Spectroscopy Studies of the Electrolyte-Substrate Interface during Electrodeposition of Silicon in a Room-Temperature Ionic Liquid2009

    • Author(s)
      Y.Nishimura, Y.Fukunaka, C.R.Miranda, T.Nishida, T.Nohira, R.Hagiwara
    • Journal Title

      ECS Transactions 16(24)

      Pages: 1-6

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of the SiC14 Diffusion Coefficient in a Room-Temperature Ionic Liquid by an Optical Moire-Pattern Technique2009

    • Author(s)
      Y.Nishimura, T.Nishida, Y.Fukunaka, C.R.Miranda, T.Nohira, R.Hagiwara
    • Journal Title

      ECS Transactions 16(46)

      Pages: 13-23

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] XPS study and optical properties of Si films electrodeposited in a room-temperature ionic liquid2008

    • Author(s)
      Y. Nishimura, Y. Fukunaka, T. Nohira, T. Goto, K. Hachiya, T. Nishida, R. Hagiwara
    • Journal Title

      ECS Transactions 13

      Pages: 37-52

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrodeposition of Si Thin Film in a Hydrophobic Room-Temperature Molten Salt2008

    • Author(s)
      Y. Nishimura, Y. Fukunaka, T. Nishida, T. Nohir, R.
    • Journal Title

      Electrochemical and Solid-state Letters 11

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The electrodeposition mechanism of silicon in a room-temperature ionic liquid2009

    • Author(s)
      Y.Nishimura, T.Nohira, T.Nishida, C.R.Miranda, Y.Fukunaka, R.Hagiwara
    • Organizer
      COIL3
    • Place of Presentation
      Carins, Australia
    • Year and Date
      2009-06-01
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of Nanoscale Si-based Materials by Electrochemical Processing2008

    • Author(s)
      Yusaku Nisnimura, Yasuhiro Fukunaka, Tetsuo Nishida, Toshiyuki Nothiyuki Nohira, Rika Hagiwara
    • Organizer
      PRIME2008
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Electrodeposition of Silicon in an Intermediate-Temperature Molten Salt2008

    • Author(s)
      Ysaku Nishimura, Toshiyuki Nohira, Rika Hagiwara
    • Organizer
      2008 Joint Symposium on Molten Salts
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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