高効率シリコン太陽電池を実現する塗布型Texture構造作製技術の開発

研究課題

研究責任者	石河泰明奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	ナノインプリントにより結晶Si太陽電池表面にテクスチャを作製し、同時に表面再結合低減に向けた指針を見出すことを目的として本研究が行われた。まず、Siフラット表面にZrO2のテクスチャ構造設計を2次元デバイスシミュレータで行った。その結果、高さ175nm、幅250nmのサブミクロンピラミッド構造により、22.9%の変換効率(両面コンタクト型Si太陽電池)達成されることが判明した。この時、表面再結合は1000cm/secである。次に、ZrO2塗布による表面再結合速度(Sr)の評価を実際に行った。ZrO2塗布後のSiウエハのキャリヤ寿命をμPCD法で測定しSrを算出した結果、4500cm/secと非常に高い値を示した。SiリッチなSiNを層間膜として挿入することで低Srを実現しつつ高変換効率を維持できることが指針として示された。今後、最適化した構造のモールドを作製し、数値解析の妥当性を検証する必要がある。