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切粉から光化学的溶解法によるシリコンナノパーティクルの創製と太陽電池への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25600041
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

小林 光  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (90195800)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードシリコンナノパーティクル / 太陽電池 / 硝酸酸化 / フォトルミネセンス / 粒径制御 / HCN水溶液 / 洗浄 / 量子サイズ効果
研究成果の概要

シリコン切粉を洗浄した後、粉砕法を用いてシリコンナノパーティクルを形成した。形成したシリコンナノパーティクルは約5nmに最大の体積分布を持った。HF処理を施したシリコンナノパーティクルは空気中で安定に存在し、1週間の放置によって形成される酸化膜の膜厚は、0.8nm程度であった。p型シリコンの切粉から形成したシリコンナノパーティクルを含むペーストをn型単結晶シリコン上に塗布、乾燥して太陽電池構造とした。この構造は、良好な整流性を示すと共に、光照射によって発電を行なった。シリコンナノパーティクルを硝酸によって酸化とその後の熱処理によって、接触抵抗が格段に低減して変換効率が向上した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication of SI nanoparticles from Si swarf and application to solar cells2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Maeda, Kentaro Imamura, Taketoshi Matsumoto, Hikaru Kobayashi
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 312 ページ: 39-42

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2014.02.131

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si nanoparticles fabricated from Si swarf by photochemical method2014

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, M. Maeda, J. Furukawa, W-.B. Kim, H. Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Nanopart. Res.

      巻: 16 号: 3

    • DOI

      10.1007/s11051-013-2240-y

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen effect on nanostructural features of nanocrystalline silicon thin films deposited at 200˚C by PECVD2014

    • 著者名/発表者名
      A.M. Ali, H. Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Non-cryst. Solids.

      巻: 385 ページ: 13-17

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2013.10.019

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコンナノ粒子による有機分子のフォトルミネッセンス増強2014

    • 著者名/発表者名
      前田譲章,松本健俊,小林光
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Blue and green luminescent Si nanoparticles fabricated from Si swarf2014

    • 著者名/発表者名
      M. Maeda, T. Matsumoto, H. Kobayashi
    • 学会等名
      The 17th SANKEN International Symposium and the 2nd International Symposium of Nano-Macro Matrials, Devices, and System Research Alliance Project
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Nitric acid oxidation of Si (NAOS) method for application to thin film transistors (TFT), eternal memory “digital Rosetta Stone”, and Si solar cells2013

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, M. Maeda, T. Akai, S. Imai, H. Kobayashi
    • 学会等名
      8th Solid State Surfaces and Interfaces
    • 発表場所
      Smolenice, Slovakia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 切粉からのシリコンナノ粒子の創製と蛍光体への応用2013

    • 著者名/発表者名
      前田譲章,松本健俊,小林光
    • 学会等名
      表面・界面スペクトロスコピー2013
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン切粉を用いた可視光発行シリコンナノ粒子の作製2013

    • 著者名/発表者名
      前田譲章,松本健俊,小林光
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 切粉からのシリコンナノパーティクルの形成とその応用

    • 著者名/発表者名
      小林光
    • 学会等名
      半導体ネットおかやま例会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] シリコンナノ粒子を用いた発光体及びその製造方法2014

    • 発明者名
      小林光、前田譲章
    • 権利者名
      小林光
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-038421
    • 出願年月日
      2014-02-28
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] シリコン微細粒子の形成方法及びそれを用いた発光体並びにその製造方法2013

    • 発明者名
      小林光、前田譲章
    • 権利者名
      小林光
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-188227
    • 出願年月日
      2013-09-10
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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