| 研究概要 |
当初の計画通り,本年度は,太陽電池用Si製造プロセスの開発を目的とし,溶融Si中の不純物成分(B,Al,Ca,酸素,窒素)の熱力学データを化学平衡法により測定した。
1. Si-B-N系の熱力学データの測定:購入した縦型管状炉を用い1723Kあるいは1773KでSiを加熱溶解し,同じく購入した希ガス精製装置およびマスフローメータにて雰囲気の窒素分圧を制御してBNおよびSi_3N_4焼結体と平衡させる実験を行った。この平衡実験により,溶融Si中のBおよび窒素の活量係数をはじめとした熱力学データならびにB-窒素間の相互作用係数を決定した。
2. Si-Al-O系の熱力学データの測定:前述の購入した設備備品を用いて,1773K,不活性雰囲気下で,溶融Si/SiO_2,溶融Si/Al_2O_3/Al_6Si_2O_<13>および溶融Si/SiO_2/Al_6Si_2O_<13>間の2相あるいは3相平衡実験を行って,溶融Si中のAlおよび酸素の活量係数をはじめとした熱力学データならびにAl-酸素間の相互作用係数を決定した。
3. Si-Ca-O系の熱力学データの測定:前述の購入した設備備品を用いて,1773K,不活性雰囲気下において,以下の2つのCaOに関する平衡実験を行った。
3-1. CaS坩堝を作製し,この自作の坩堝を用いてCaS/CaO-SiO_2系スラグ/溶融Cu間3相平衡実験を行い,本系スラグの成分活量とCaOの標準生成自由エネルギーを決定した。
3-2. CaO-SiO_2系スラグ/溶融Si間2相平衡実験を行い,この実験結果と3-1.により得られたCaOに関する熱力学データを組み合わせて,溶融Si中のCaの活量係数ならびにCa-酸素間の相互作用係数を決定した。
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