銅–シリコン溶液を用いた太陽電池用多結晶シリコン薄膜の製造プロセスの設計とコスト評価
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概要
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大粒径を持つ薄膜多結晶シリコン（Si）を低コストに製造する方法として銅（Cu）−Si溶液を用いた溶解析出法に着目し，その製造プロセスの設計および評価を行った．低コスト化のためには，低コスト基板上でのSiの成長が必要である．この成長を基板上でシリカをアルミニウムで還元して核形成させる新しい手法で可能にできることを実験により確認した．また製膜モデルと実験により推定された拡散係数の値を用い，高速製造プロセスの設計ができた．それは，アルミナを基板とし，溶液を乗せた基板を25°C/mの温度勾配中を20mm/sで移動させ，1,000°Cから800°Cまで冷却を行う問に過飽和となったSiを徐々に析出させる量産プロセスである．太陽電池を年産1GWPで製造するケースについて，投入原材料，電力消費量，設備費，建屋代，人件費からコストの推定を行った結果，薄膜製造コストは¥ 6.3/WPとなり，現状のキャスト法による多結晶Si基板に比べて大幅な低コスト化が可能であることが示された．
著者
-
山田 興一
信州大学繊維学部
-
小宮山 宏
東京大学大学院工学系研究科 化学システム工学専攻
-
喜多 浩之
東京大学大学院光学系研究科マテリアル工学専攻
-
温 慶茄
東京大学大学院工学系研究科
-
大友 順一郎
東京大学大学院 新領域創成科学研究科 環境システム学専攻
-
喜多 浩之
東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻
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