脱炭素に向けた水素ラジカルを用いる新しいハイブリッドシリコン還元プロセス

• 研究課題/領域番号: 23K26429
• 補助金の研究課題番号: 23H01736 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26060:金属生産および資源生産関連
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 伊高 健治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40422399)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2023年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: シリコン / 水素ラジカル / 熱炭素還元 / 脱炭素 / 太陽電池

研究開始時の研究の概要

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。