バルク多結晶Siの結晶成長過程における炭素不純物の挙動とその影響の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760004
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 沓掛 健太朗 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00463795)
• 研究協力者: 米永 一郎 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20134041) ; 大野 裕 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80243129) ; 徳本 有紀 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20546866) ; 中嶋 一雄 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (80311554) ; 森下 浩平 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00511875) ; 村井 良太 京都大学, エネルギー科学研究科, 研究員 (10624752)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 多結晶シリコン / 結晶成長 / 不純物 / 太陽電池 / 結晶欠陥 / バルク

研究概要

本研究では太陽電池用の多結晶Siについて、1)結晶成長過程での炭素不純物の挙動を解明する。2)固溶および析出状態の炭素不純物の電気的特性を定量化する。ことを目的として研究を行なった。1)については、不純物の取込モデルを作成し、結晶成長実験の結果とモデルに基づく計算の比較によって不純物の取込機構を明らかにした。2)については、炭素析出物が与える影響は明らかとなったが、固溶炭素の影響解明は今後の課題である。

研究成果

• [雑誌論文] Modeling of incorporation of oxygen and carbon impurities into multicrystalline silicon ingot during (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Kutsukake, Hideaki Ise, Yuki Tokumoto, Yutaka Ohno, Kazuo Nakajima, and Ichiro Yonenaga
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: 352 ページ: 173-176
  • DOI: DOI:10.1016/j.jcrysgro.2012.02.004
  • 査読あり
• [学会発表] 顕微ELイメージングによる多結晶Si中粒界の電気的特性の定量評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沓掛健太朗、宮崎直人、鮫島崇、立花福久、小椋厚志、徳本有紀、大野裕、宇佐美徳隆、米永一郎
  • 学会等名: 2013年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] A now mono-cast Si technique using functional grainth boundaies (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Kutsukake, Yutaka Ohono, Yuki Tokumoto, Noritaka Usami, Kazuo Nakajima and Ichiro Yonenaga
  • 学会等名: The 6^<th> International workshop on Crystallline Silicon for Solar Cells (CSSC6)
  • 発表場所: Axi-les-Bans, France
  • 年月日: 20121008-11
• [学会発表] Quantitative analysis of carrier recombination property at grain boundaries in multicrystalline silicon using micro-image of electroluminescence (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Kutsukake, Naoto Miyazaki, Takashi Sameshima, Tomihisa Tachibana, Atsushi Ogura, Yuki Tokumoto, Yutaka Ohno, Noritaka Usami, Ichiro Yonenaga
  • 学会等名: 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (EUPVSEC27)
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] 多結晶シリコン中の酸素・炭素不純物の結晶育成方向に対する分布の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沓掛健太朗、伊勢秀彰、大野裕、徳本有紀、森下浩平、中嶋一雄、米永一郎
  • 学会等名: 日本応用物理学会結晶工学分科会年末講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Study of incorporation of oxygen and carbon into multicrystalline silicon during ingot growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Kutsukake, Hideaki Ise, Yuki Tokumoto, Yutaka Ohno, Kazuo Nakajima, Ichiro Yonenaga
  • 学会等名: 21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-21)
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Modeling of incorporation of oxygen and carbon impurities into multicrystalline silicon ingot during one-directional growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Kutsukake, Hideaki Ise, Yuki Tokumoto, Yutaka Ohno, Kazuo Nakajima, Ichiro Yonenaga
  • 学会等名: The 18th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ACCG-18)
  • 発表場所: Monterey, Calfornia, USA
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] Modeling of incorporation of oxygen into multi-crystalline silicon during crystal growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Kutsukake, Hideaki Ise, Yuki Tokumoto, Yutaka Ohno, Kazuo Nakajima, Ichiro Yonenaga
  • 学会等名: 26th International Conference on Defects in Semiconductors (ICDS-26)
  • 発表場所: Nelson, New Zealand
  • 年月日: 2011-06-18