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整理番号 6931   (公開日 2015年02月24日) (カテゴリ 環境・エネルギー素材エレクトロニクス
太陽電池シリコンの低エネルギー精製法
●内容 低炭素社会への切り札として期待されている太陽光発電をより汎用化するためには、安価な高純度シリコンの供給が重要な課題となっている。現在、半導体シリコン用多結晶シリコンや半導体の規格外品・スクラップを原料として用いているが、今後の伸びに対応するためには、安定供給を目指した安価な太陽電池用シリコンの大量生産プロセスの構築が必至である。このようなことより、安価な金属シリコンを高温長時間冶金学的に精製する方法は開発されてきたが、さらなる低コスト化が望まれている。
この研究室では、Si-Al系融液をはじめ、種々の溶媒を用いて固体シリコンを低温凝固析出する方法についての研究を進めてきた。さらに、溶媒中不純物元素の熱力学的性質を利用して、スラグ精製法との組み合わせによる効果的なB除去法を新たに開発した。このような方法を含め、安価なシリコン原料を大量に供給できる低コスト精製プロセス技術について、関心ある企業との技術討論やコンサルティングが可能である。
●研究者
教授 森田 一樹
大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻
生産技術研究所 附属サステイナブル材料国際研究センター
●画像


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図1 Si-Al溶媒を用いた低温凝固生成によるP、Bの除去効果
従来の凝固生成では除去されないPやBも低温では効率的に除去が可能となる。
(C) 森田一樹

図2 Si-Sn溶媒を用いたCaO-SiO2-CaF2スラグ(LB=22.3)処理による脱B試験結果
2回の処理で十分な脱B効果が示され、さらに溶媒中Sn濃度を高くすると、さらに高い除去率で脱Bが可能となる。
(C) 森田一樹
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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