New Hybrid Silicon Reduction Process Using Hydrogen Radicals for Decarbonization

• Project/Area Number: 23K26429
• Project/Area Number (Other): 23H01736 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26060:Metals production and resources production-related
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 伊高 健治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40422399)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 角谷 正友 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主席研究員 (20293607)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: シリコン / 水素ラジカル / 熱炭素還元 / 脱炭素 / 太陽電池

Outline of Research at the Start

現在、太陽電池の主原料である高純度シリコン原料はまず珪石(SiO2)を炭素熱還元法で処理するため、還元材の炭素由来の二酸化炭素(CO2)を大量に排出する。そこで水素分子を活性化させた水素ラジカルの強力な還元力と炭素熱還元法を組み合わせることで革新的な炭素・水素ラジカルハイブリッドシリコン製造プロセスを確立する。飛躍的な収率向上・二酸化炭素の排出半減・エネルギーコストの低減を実現し、再生可能エネルギーの中で最も多く二酸化炭素を排出するシリコン太陽電池の脱炭素化に寄与する。