部家 彰

SiO_x中に低温でナノ結晶Si(nc-Si)を形成することは、高効率太陽電池実現にとって重要な技術の一つである。我々はシンクロトロン放射光施設NewSUBARUのBL07Aを利用した軟X線照射による低温結晶化を提案しており、非晶質Si(a-Si)膜において結晶化閥値温度を100℃程度低減できることを明らかにしている。Si2p軌道の内殻準位に近い光子エネルギーの軟X線照射による電子励起・原子移動効果により、SiO_x膜中のa-Siは結晶化した。軟X線照射時の基板温度は660℃である。nc-Siの粒径は、ラマンピークのシフトより16.8nmと見積もられた。軟X線照射により、nc-Siを低温で形成できる可能性があると考えられる。

入射光により励起された正孔と電子の再結合によるエネルギー欠損の制御は重要な課題である。発電層の側壁をMISダイオードにより囲んだ電界効果型マイクロウォール太陽電池を提案する。シミュレーションにより変換効率はゲート電圧無印加の2.8倍になる。