2007 Fiscal Year Annual Research Report
多結晶半導体太陽電池におけるプラズマレスドライテクスチャー化プロセスの研究
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17560291
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| Research Institution | Seikei University |
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Principal Investigator |
齋藤 洋司 Seikei University, 理工学部, 教授 (90196022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上原 信吾 成蹊大学, 理工学部, 教授 (40232780)
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| Keywords | ドライエッチング / シリコン太陽電池 / 多結晶 / テクスチャー / 反射率 / 太陽光発電 / パッシベーション / ライフタイム |
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| Research Abstract |
太陽電池の効率は一般的に反射損失、量子効率、表面および内部欠陥密度、直列抵抗により決定される。本年度においては、反射損失の低減および表面・内部欠陥密度に焦点をあて、単結晶および多結晶シリコンウェハに対してドライエッチングによるテクスチャー化を行い、太陽電池の作製を行い、特性評価を行った。さらに、多結晶太陽電池に対しては水素化による特性改善を試み、特性評価を行った。
テクスチャー化として全面エッチングを行った場合(マスクレス)、およびパターニングを施したマスクを形成後エッチング処理を行ってグループ状やハニカム状テクスチャー構造を形成した場合について、反射率、ライフタイム等の評価を行った。いずれの場合も反射率が低減したが、ライフタイムも低下した。しかし、太陽電池特性においては反射率減少に見合った効率の向上が見られた。この理由は、ライフタイム測定においては拡散工程を行っていない基板を用いたため、表面の影響が過度に現れたためと思われる。
つぎに多結晶においてはバルク中欠陥密度が多いため、一般的にライフタイムが短く、短絡電流・効率とも小さいが問題がある。改良方法として、水素による界面やグレイン内のダングリングボンド終端を試みた。プラズマにより水素ラジカルを発生させ水素を供給するが、内部への水素拡散を熱処理のみならずバイアス電圧を印加し、内部電界を利用して促進させる方法などを試み、逆バイアス印加により、より低温で短時間に太陽電池特性が改善できることを明らかにした。
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