高圧水素プラズマ化学輸送法による Si ナノワイヤの形成－原子状水素が NW-Si 成長に及ぼす影響

摘要

エネルギー需要の増大に伴い，クリーンなエネルギー源の 1 つとして太陽電池が大きな注目を浴びている．現在，太陽電池の普及を担っているのは，Siウエハをベースとしたバルク型太陽電池であるが，その変換効率が理論限界値に達しつつあること，さらに材料使用量·コストの低減が喫緊の課題となっている．このため，変換効率の向上と材料使用量の低減の同時達成が期待できるSiナノワイヤ（NW-Si）薄膜に注目が集まっている．これは，NW-Siの直径が数 nm 程度以下となることで量子閉じ込め効果が発生し，そのバンドギャップ変調作用により単接合太陽電池において最も効果的に太陽光を利用可能であるバンドギャップ 1.4eV が実現されることによる．また形成される NW-Siは，結晶であるため，アモルファス Si 太陽電池が抱える光劣化を回避できる可能性がある．