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名古屋大学と科学技術振興機構（以下「JST」）は6月26日、多結晶シリコンの結晶欠陥の3次元分布を可視化することに成功したと発表した。

結晶シリコンは現在、発電量で全太陽電池の9割以上を占め、高価な単結晶と多結晶の2種類がある。多結晶シリコンは一度に大量に製造できるため製造コストが低く、市場シェアが単結晶の2倍程度だが、結晶欠陥が多くエネルギー転換効率が低い。

今回の研究では、多結晶シリコンのインゴットをスライスしてレーザー光を照射、撮影した画像を3次元に再構築して、結晶欠陥の分布を可視化した。

再生可能エネルギーの中では太陽光発電の普及が急速に進んだが、さらなる普及には発電コストの低減が必要になる。発電コストの低減は、太陽電池の製造コストの低減とエネルギー変換効率の向上によって可能になる。

多結晶シリコンは単結晶シリコンと比較して結晶欠陥が多いが、欠陥発生のメカニズムは未だに解明されていない。今回の研究は欠陥の分布を世界で初めて3次元で映像化することで、多数の結晶欠陥が生成、拡大、消滅する様子を示した。

この研究によって、欠陥が少ないシリコンインゴット開発の加速が期待されている。

（画像はプレスリリースより）

外部リンク

JST　リリース
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20180626/index.html#ZU2