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2013 Fiscal Year Research-status Report

金属仕事関数誘起高効率シリコンソーラーセルの研究

Research Project

Project/Area Number 25420282
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

鮫島 俊之  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30271597)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水野 智久  神奈川大学, 理学部, 教授 (60386810)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsソーラーセル / パッシベーション膜 / 低温プロセス技術 / キャリヤライフタイム / マイクロ波吸収 / 光誘起フリーキャリヤ / 水蒸気熱処理
Research Abstract

・MIS型高品質ソーラーセルを簡単なプロセス技術で作成する基礎技術となる薄膜パッシベーション技術を開発に取り組んだ。
・酸素ラジカル処理と260℃水蒸気熱処理を組み合わせた低ダメージ低温シリコン表面薄膜パッシベーション技術を開発した。
・本技術を用いて900μsの高い実効キャリヤライフタイムを達成した。
・そして当該パッシベーション膜上にAl-Auを用いたMIS型シリコンソーラーセルを試作した。
・0.6Vノ高い開放電圧を達成した。
・酸素ラジカル処理と水蒸気熱処理の組み合わせ技術の高品質パッシベーションとしての有用性を実証した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

・酸素ラジカル処理と水蒸気熱処理を組み合わせた新規低温シリコン表面薄膜パッシベーション技術を開発したこと、
・本技術を用いて900μsの高い実効キャリヤライフタイムを達成したこと、
・Al-Auを用いたMIS型シリコンソーラーセルを試作し、開放電圧0.6Vを達成したこと、
により、本研究課題達成に重要な技術開発を達成実証した。

Strategy for Future Research Activity

①酸素ラジカル処理条件の最適化を行い、1nm級薄膜酸化膜にて1msに達する少数キャリヤライフタイムを実現するパッシベーション技術を開発する。
②MISソーラーセルを試作し電極パターンの最適化を図る。
③熱処理技術との組み合わせにより効率10%を目標にする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験材料・器具の納期遅れ
昨年度繰越分及び本年度分(当初計画分)を研究進捗に沿って執行する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Crystal direction dependence of quantum confinement effects of two-dimensional Si layers fabricated on silicon-on-quartz substrates: modulation of phonon spectra and energy band structures2014

    • Author(s)
      T. MIZUNO, Y. NAGATA, Y. SUZUKI, Y. NAKAHARA, Y. NAGAMINE, K. SAITA, T. AOKI and T. SAMESHIMA
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: 53 Pages: 04EC09-1-6

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.04EC09

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum confinement effects in doped two-dimensional Si layers: Novel device design for two-dimensional pn-junction structures2014

    • Author(s)
      T. MIZUNO, Y. NAKAHARA, Y. NAGATA, Y. SUZUKI, T. AOKI and T. SAMESHIMA
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: 53 Pages: 04EC08-1-7

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.04EC08

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photo induced minority carrier annihilation at crystalline silicon surface in metal oxide semiconductor structure2014

    • Author(s)
      T. SAMESHIMA, J. FURUKAWA, T. NAKAMURA, S. SHIGENO, T. NODE, S. YOSHIDOMI, and M. HASUMI
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: 53 Pages: 031301-1-6

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.031301

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Activation of Silicon Implanted with Dopant Atoms by Microwave Heating2013

    • Author(s)
      T. Sameshima, T. Nakamura, S. Yoshidomi, M. Hasumi, T. Ishii, Y. Inouchi, M. Naito and T. Mizuno
    • Organizer
      Solid State Devices and Materials 2013
    • Place of Presentation
      ヒルトン福岡シーホーク
    • Year and Date
      20130924-20130927
  • [Presentation] Silicon Surface oxidation and Passivation by Remote Induction-Coupled Oxygen Plasma2013

    • Author(s)
      鮫島俊之,蓮見真彦,吉冨真也,中村友彦, 滋野聖
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Microwave Annealing of Phosphorus Implanted ptype Silicon2013

    • Author(s)
      M. Hasumi , S. Yoshidomi and T. Sameshima
    • Organizer
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Passivation of Silicon Surface by Laser Rapid Heating2013

    • Author(s)
      T. Sameshima, H. Abe, M. Hasumi, T. Mizuno, and N. Sano
    • Organizer
      レーザー先端材料加工国際会議
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター
    • Year and Date
      20130723-20130726
  • [Presentation] Activation of Silicon Implanted with Phosphorus Atoms by Microwave Heating2013

    • Author(s)
      S. Yoshidomi, C. Akiyama, J. Furukawa, M. Hsumi, T. Ishii, T. Sameshima, Y. Inouchi, and M. Naito
    • Organizer
      Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
    • Place of Presentation
      龍谷大学アバンティ響都ホール
    • Year and Date
      20130702-20130705
  • [Presentation] Minority Carrier Annihilation at Crystalline Silicon Surface in MOS Structure2013

    • Author(s)
      J. Furukawa, S. Yoshidomi, M. Hasumi, and T. Sameshima
    • Organizer
      Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
    • Place of Presentation
      龍谷大学アバンティ響都ホール
    • Year and Date
      20130702-20130705
  • [Presentation] Annihilation of Photo-Induced Minority Carrier Caused by Ion Implantation and Rapid Thermal Annealing2013

    • Author(s)
      T. Sameshima and S. Shibata
    • Organizer
      Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
    • Place of Presentation
      龍谷大学アバンティ響都ホール
    • Year and Date
      20130702-20130705

URL: 

Published: 2015-05-28  

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