太陽電池用ポリシリコンについて

質問

太陽電池用ポリシリコンに関して、半導体と違い、6N～7N程度の純度があれば充分使える様ですが、不純物の中でもボロンとリンは、インゴット精製の段階で除去できない事から、インゴットメーカーからその数値を特に気にされます。ここで質問なのですが、このボロンとリンの数値が多いと、できあがったインゴットやウエハに具体的にどの様な影響を与えるのですか？後で加えるドーパントと何らかの関連があるのでしょうか。知っている方、宜しくお願いします。

回答No.2

jo-zen · ベストアンサー

一般的な太陽電池の原理はpn接合されたフォトダイオードである。シリコンは、ホウ素やリンなどの不純物を微量添加させることにより、p型半導体、n型半導体のいずれにもなるが、これら不純物の量が多いと、バランスを欠くことになり、発電効率を低下させる原因になります。
ホウ素拡散を行う「ＰＢＦ（ポリボロンフィルム）」とリン拡散の「ＯＣＤ（応化コートディフュージョン）」などの拡散剤を使って、単結晶シリコンに光電効果を生み出すｐｎ接合を形成するため技術革新が行われてきています。これらの拡散剤は、シリコンが不足する中、発電効率を高める電気特性の向上に重点を置いており、さらに低コスト、信頼性、安定性が高いなどの特性があります。

お礼

ご回答ありがとうございます。やはり変換効率に影響を与えるのですね。太陽電池向けポリシリコンのリンとボロンの許容値は、＜0.1ppmとなっていますが、これは後にドーパントとしてリンもしくはボロンを注入して、抵抗値をコントロールする際のギリギリの数値という事でしょうか。重ねての質問で失礼致します。

回答No.3

jo-zen

jo-zenです。補足します。

＞これは後にドーパントとしてリンもしくはボロンを注入して、抵抗値をコントロールする際のギリギリの数値という事でしょうか。

ギリギリかどうかは？ですが、実験的な意味での推奨値だということだと思います。
なお、以下のURLも参考にしてみてください。

http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2007/pr20070305/pr20070305.html

回答No.1

nrb

リン（P）をSi原子に入れる（置換する）と、電子が一つ過剰になる。　すなわちリンが多いとN型半導体になっちゃうます

　　３価であるボロン（B）をSi原子に入れる（置換する）と、最外殻の電子は７個になり、一つ欠如した状態になる。
　　すなわちボロンが多いとP型半導体なっちゃいます

　　太陽電池の特性に影響します、出力が小さくなります

お礼

ご回答ありがとうございました。という事は、ポリシリコンの段階でP型・N型の区別が付かないように、ボロンとリンのコントロールが必要という事でしょうか。各0.1ppmが許容値と聞いていますが、この値だとp/nの区別が付かず、かつ後のドーパント注入時の抵抗値・n/p型のコントロールができるという事でしょうか。