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シリコン融液表面の放射冷却による薄板状結晶成長とガスフロートへの挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 25600084
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 結晶工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

宇佐美 徳隆  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20262107)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード太陽電池 / 結晶シリコン / 結晶成長 / シリコン / 放射冷却
研究成果の概要

本研究では、太陽電池用シリコン基板のコスト低減のため、融液から直接薄板状結晶を成長させる手法を提案した。従来手法では大型インゴットを切断、スライスすることにより薄板状基板を作製しているが、このスライス工程で切削屑により歩留まりが50%となっていた。本研究は、放射冷却を制御することにより融液表面で薄板状結晶を成長させることを目的とした。その結果、融液上面に設置した冷却プレートの位置の変化により、過冷却度を5℃変化できることを計算により示した。また、結晶成長の結果より基板と同じ方位の薄板結晶が得られることが分かった。したがって、本手法を用いることで高品質な薄板結晶を成長できることが示唆された。

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

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] How can we control adjacent dendrite crystals in parallel direction to realize high-quality multicrystalline Si ingot for solar cells?2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hiramatsu, Isao Takahashi, Noritaka Usami
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Calculation of temperature distribution for controlling growth of dendrite crystals to decrease dislocation density in a multicrystalline Silicon ingot2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hiramatsu, Isao Takahashi, Satoru Matsushima, Noritaka Usami
    • 学会等名
      The 7th forum on the Science and Technology of Silicon Materials
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Multiscale Si-based Materials for Photovoltaic Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Usami
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Siバルク多結晶の結晶組織制御に向けた炉内温度分布計算2014

    • 著者名/発表者名
      平松 巧也、高橋 勲、宇佐美 徳隆
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 太陽電池用マルチスケールシリコン系結晶2013

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 徳隆
    • 学会等名
      日本学術振興会結晶成長の科学と技術第161委員会第81回研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代太陽電池創製に向けたマルチスケールシリコン系結晶2013

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 徳隆
    • 学会等名
      応用物理学会シリコンテクノロジー分科会研究集会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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