2014 Fiscal Year Research-status Report
シリコンナノ粒子太陽電池の簡易製造技術の構築と最適な光電変換層による変換効率向上
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26390105
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
佐藤 慶介 東京電機大学, 工学部, 助教 (70366384)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シリコンナノ構造体 / 不純物ドーピング / 化学的合成法 / 結晶構造・化学的組成分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、安価かつ簡易な化学的手法を用いて、シリコンナノ構造体内に不純物をドーピングするための新規創製技術の確立ならびにその材料の基礎物性について調査した。本研究では、不純物材料として、リンとボロンを用いた。リンドープしたシリコンナノ粒子の生成方法として、ポリプロピレン容器内に原料であるシリコン粉末とリン粉末、化学試薬であるフッ化水素酸と硝酸を混合させた溶媒、シリコン基板をそれぞれ設置し、容器を蓋で閉じ密閉状態にすることでシリコン基板上にリンがドーピングされたシリコンナノ構造体を生成した。生成したリンドープシリコンナノ構造体の形態、粒子サイズについて調査したところ、そのナノ構造体は直径が約700nmのサイズを有した粒子であることがわかった。また、化学的組成と結晶構造について分析した結果、そのナノ構造体はリン酸化物とケイフッ化アンモニウム（(NH4)2SiF6）結晶の複合構造で構成されていることが示唆された。以上の結果から、本研究では今年度の目的であった化学的手法によるリンドーピング技術を確立することができた。しかしながら、ボロンドーピングに関しては、リン粉末の代わりにボロン粉末を用いて同様のプロセスでボロンドープしたシリコンナノ構造体の生成を行ったところ、容器内に設置するボロン粉末の量が少なかったために、ナノ構造体内にボロンの存在を確認することはできなかった。
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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
今年度の目標であった化学的手法によるリンドーピング技術を確立するとともに、生成したナノ構造体の物性に関する知見も習得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、まず、前年度の課題としてでてきたシリコンナノ構造体内へのボロンドーピング手法の改良をすることで、シリコンナノ構造体へのボロンのドーピング手法を再検討する。次いで、不純物（リンとボロン）ドープしたシリコンナノ構造体表面の欠陥構造について調査する。また、このナノ構造体への表面パッシベーション方法についても検討し、キャリアがナノ構造体を効果的に輸送できるパッシベーション材料の選定ならびにキャリアの再結合抑制方法について確立する。
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