2019 Fiscal Year Research-status Report
半導体製造装置やフッ酸を使わない教育用シリコン太陽電池製作に関する研究
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19K03174
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
安森 偉郎 東海大学, 教育開発研究センター, 准教授 (50369451)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，製作時間を短縮するために不純物拡散源の溶解量の異なる太陽電池を製作し，その短絡電流Isc等について調べた． 太陽電池の製作には，面方位（100），比抵抗5Ωcmの4インチn型Siウエハを1/2にへき開したものを基板として用いた．不純物拡散源として酸化硼素（B2O3）を用い，2mlの SiO2コーティング剤に溶解させSi基板表面に塗布した．その後マッフル炉を用い大気中において1100℃の条件で硼素を熱拡散させた．手持ち形電動工具（ルーター）の先端にフェルトバフを取り付け研磨剤を用いて表面にコンタクトホールを空け，裏面のSiO2膜は製作時間を短縮するために布ヤスリを用いて除去した．電極形成にはAlテープとAlペーストを用いた．B2O3溶解量により製作した太陽電池の短絡電流Iscを調べた結果，B2O3を140mgとするとIscは146mAまで増加させることができることがわかった．
近年，二酸化炭素（CO2）などの温室効果ガスによる地球温暖化などによって，エネルギー問題への関心が高まり，再生可能エネルギーの1つとして太陽電池は注目されている．また，エネルギーなどの社会問題を考えるきっかけにもなる．筆者らは，これまでに物づくりの楽しさを体験させることを主眼に置いて半導体デバイスの製作実習方法を開発し学生実験に導入してきた．また，必要最低限の半導体製造装置を用いて教育用シリコン（Si）太陽電池を製作する研究を行ってきた．半導体デバイス製作実習では，設備が十分整った環境が求められるため，多くの学生にデバイス製作を経験させることが難しい現状がある．そこで，半導体製造装置をほとんど備えていなくても，通常の実験室のような環境において製作実習を実施する方法について研究してきた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度は太陽電池評価システムのセットアップと調整の予定であったが，順調に進み試料の測定まで実施することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
B2O3溶解量を詳細に変化させ，そのときの短絡電流Iscについて調べる予定である。B2O3をの分量が確定した後，拡散時間についても調べる予定である。
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| Causes of Carryover |
2019年度，当初購入を予定していた太陽電池測定システム装置のデモ器を借りて測定のテストを実施したところ意図する計測ができないことが判明した。このため当初の計画を変更し別の太陽電池測定システムを借りて測定したところ希望通りに計測でき，こちらの入装置システムを購入した。こちらの装置の方が金額的に低く当初の計測装置よりも安く購入することができたので次年度使用額が生じた次第であります。
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Research Products
(1 results)
