アモルファス半導体

質問

アモルファス半導体の特性をご存知の方いらっしゃれば教えてください。
１．普通の半導体との違いは？
２．なぜ太陽電池を作るのに適しているのか。

回答No.6

leoleo

いろいろと参考図書等の推薦がなされてますので、かなり基本的な説明として読んでください。

まずアモルファス半導体→「アモルファス」＋「半導体」で別個に理解する方が分かりやすいのではないでしょうか？
アモルファス＝非晶質、半導体＝伝導帯と荷電子帯間のエネルギー差(エネルギーギャップorバンドギャップエネルギー）がほどほどに大きい物質。絶縁体より伝導度が高く、良導体(金属）より伝導度が低い。
つまりアモルファス半導体とは結晶構造を有しない(※長周期的に見て）半導体ということになります。
普通の半導体というのが何を指してらっしゃるのかは分かりませんが、アモルファスとの対比でいうと結晶性の半導体という意味でしょうから、それとの違いという意味で説明しますと、まず(1)キャリアの移動度が小さい(2)不純物の影響が小さい（ドーピング効果を得にくい）(3)表面凹凸が一般にフラットで、またピンホール等が少ない(4)バンドのテイル状態が存在する、、などなどまだあるかもしれません。

次になぜ太陽電池を作るのに適しているのか、というご質問ですが、plo_olqさんのおっしゃるように製造コストの問題が一つの要因であると考えられます。太陽電池に必要な特性は変換効率はもちろんのこと、大面積でフラットな表面をいかに得るかという問題も重要です。単結晶Si太陽電池を作る際には、変換効率という点では良いのですが、大面積のものを得ることは非常に困難で、これを克服しようとするとコストがかさみます。一方アモルファスSiの場合には変換効率はそこそこですが、大面積のものがえやすいという性質があり、コスト的にはこちらの方が安くつくわけです。ただ変換効率の点はアモルファスSiにおいてもあるテクニック（ダングリングボンドの水素終端）を使うことでかなり変換効率を上げることが可能となています。
太陽電池は結構種類があるのでその用途によって単結晶のものを使うのか、多結晶のものを使うのか、アモルファスのものを使うのかその都度選択されているようですよ。
以上です。