(General session) High-temperature materials processing

[3508-13-03] Hybrid silicon production process using carbon thermal reduction and hydrogen/hydrogen radical reduction for decarbonization

○Kenji Itaka¹, Yousuke Baba¹, Kyouichi Nakamura¹, Masatomo Sumiya² (1. Hirosaki Univeristy, 2. National Institute for Materials Science)

司会：大石 哲雄（産業技術総合研究所）

Keywords:Silicon, Carbothermic Reduction, Solar Cells, Decarbonization

再生可能エネルギーの主力であるシリコン太陽電池は、製造時に多量の二酸化炭素を排出する。その一因として、還元材に炭素を用いていることが挙げられ、鉄鋼の高炉と同様に炭素使用量の削減が求められている。高炉では還元材の一部を水素で置き換える実証研究が進み成果を上げているが、シリコンにおいては工業的な温度範囲での水素還元は熱力学的に困難であることが示唆される。そこで本研究では、炭素熱還元プロセスを素反応レベルに分解し、部分的な還元材の変更や還元力の強い水素ラジカルの導入を通じて、低CO2排出型のシリコン製造を目指す。本研究では、熱力学的計算による代替プロセスの可能性と、実験的に検証した素反応について報告し、新しいシリコン製造プロセスの提案を行う。