| Research Abstract |
宇宙用・地上用の各種太陽電池の高効率化・長寿命化を図ることを目的とし,変換効率を低下させる原因となる欠陥の電子的性質・試料内分布状況を精密に評価することのできる,ルミネッセンスを利用した新しい診断技術を開発している.本年度は本研究課題の最終年度にあたるため,これまでに行ってきた宇宙用多接合太陽電池(InGaP_2/GaAs/Ge)セルおよびCu(In, Ga)Se_2(CIGS)太陽電池,そして地上用として最も大きなシェアを占める多結晶Si太陽電池における欠陥,不純物の評価結果を総合的に解析した.そしてこれらの成果を基に,近赤外CCDカメラを利用して太陽電池セルのPL像を高速・高空間分解能にて取得し,特性不均一性および不良箇所を迅速に検出する実用的な技術について検討した.
本研究課題を終了するに当たり特筆すべき成果として,多結晶シリコン基板の汚染や欠陥分布評価を対象とする「弗酸水溶液浸PLイメージング法」の開発に成功したことを記す.同手法はシリコン基板を弗酸に浸すことにより,表面の電子状態を最良にしておき,そこへ光を照射して基板から発せられるPL像を高感度CCDカメラで撮影し,基板の品質を評価するもので,従来法では基板1枚あたり数十分かかっていた評価時間を,1秒以下に短縮できる画期的な手法である.空間分解能も従来法と比較して,10倍以上向上させることに成功し,基板内のミクロンサイズの欠陥像を鮮明に得られることを確認した.また,本手法は,基板の製造プロセスに含まれる弗酸エッチングと同時に基板の品質評価ができるので,すぐにでも製造ラインに組み込み可能な技術であり,多結晶シリコン太陽電池の高品質化・低コスト化に大きく貢献すると期待される.
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