酸素ポテンシャル勾配下のフラックス精製法によるシリコンの革新的脱リン

• 研究課題/領域番号: 26420753
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属・資源生産工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 簗場 豊 東京大学, 生産技術研究所, 技術専門職員 (90723247)
• 研究分担者: 吉川 健 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90435933)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 太陽電池 / シリコン / 脱リン / マルチフラックス / 酸素ポテンシャル

研究成果の概要

本研究では、太陽電池用シリコン原料からの高効率な不純物除去方法として「酸素ポテンシャル勾配下マルチフラックスによるシリコン中脱リン」を提唱した。CaO-SiO2(-Al2O3)系ガラスを液相、リンの固溶効果を持つ2CaO・SiO2を固相として同時に含有するマルチフラックスを、大気暴露させず電気炉内Ar雰囲気で加熱溶融急冷させることで作製した。
得られたフラックスを、脱酸Ar気流中で十分加熱し低い酸素分圧で平衡させた後に、酸素分圧を高く変化させた気流を短時間吹付け急冷させた試料を作製した。ラマン分光測定を行ってシリコン-酸素結合に起因するピークの解析を行い、シリコンの非架橋酸素割合を調査した。