高温素材プロセス・新素材

[B2-5] 炭素熱還元による太陽電池用シリコン生成プロセスにおける触媒探索

^○小笠原卓哉¹, Bouccetta abd erahmane¹, 古屋泰文¹, 佐藤裕之¹, 角谷正友², 伊高健治¹ (1.弘前大学, 2.NIMS)

司会:宇田哲也(京都大学)

キーワード：太陽電池,シリコン,シリカ

主な太陽電池の原料はシリコンであり、珪石から金属級シリコンを経て、シーメンス法で再度還元されて得られた半導体級シリコンを用いて製造されている。太陽電池市場の拡大に伴い、コストと量産性の問題から、シーメンス法に代わる新しいSOG-Si製造法の開発が必要となっている。我々は化学溶液的手法で高純度化したシリカを原料として一段でSOG-Siにまで還元することによって、エネルギーコストを下げ、収率・反応速度を向上させることを目指している。
シリカの炭素還元反応では、必ず中間生成物（SiO とSiC）を経て、Siが得られる。問題点として、比較的容易に生成するSiOに比べて、SiCは高温の反応温度が必要で有り、反応収率は高くない。原因として、気相－固相反応であることや、活性化エネルギーが大きいことなどが考えられる。そこで、触媒を添加することによって、活性化エネルギーを低減し、反応収率を向上させる方法が考えられる。
高周波誘導加熱装置を用いて、様々な金属触媒の添加による効果を調べた。当日では、顕著な違いの得られた触媒材料と反応プロセスの関係について議論する。