陵枦澱喀j}2社が本命、シリコン薄膜型の量へ踏み出す
これからの陵枦澱咾僚j本命はやはりシリコン、それも薄膜のアモルファスシリコン陵枦澱咾任△蹐ΑこれまでT晶型陵枦澱咾嚢馥盻j}2社が薄膜型陵枦澱咾領名僝について先週それぞれ、発表した。シャープが奈良県城xに220億を投じて\咾靴織薀ぅ鵑n働した。洋電機は新日本石と共同で薄膜型陵枦澱咾攵妌場を設立、2010Qから量する。
薄膜型のアモルファス陵枦澱咾蓮T晶型と比べて光から電気への変換効率は劣るもののjC積化が容易で、シリコンの消J量が圧倒的に少ない。変換効率はT晶型の18〜21%に比べ7~8%度だが、薄膜の厚さは1~2μmしかないためT晶型よりも2ケタ以崘い。
3元、4元金錣鮖箸ε鰭朷燭陵枦澱咾眇景浩L屬鬚砲わしているが、これまでの化合馮焼の歴史から照らしてみると、3元、4元U化合颪魘凩kに薄く作ることは極めてMしい。原理的には塗布できるためW価には作れるが、それを工業レベルの均kなストイキオメトリで、しかも均kな厚さに加工することはそうたやすくはない。実際、7月に東Bビッグサイトで開かれたPV Japan 2008の会場で、3元、4元U材料で陵枦澱咾鮠}Xけているブースの担当vの機垢砲伺いしてみると、均kな組成や性をuることがいかにもMしいことをBしていた。
かつて、アモルファスシリコンの開発初期の時代でも、数mm角の小さなC積では5~6%の効率がuられても、1m度の広いC積となると、効率はとたんに落ち、1〜2%しかなかった。同じことが3元U、4元Uの化合陵枦澱咾任きている。広いC積では効率は落ちてしまう。このためアモルファスの陵枦澱咾呂海譴泙如C積の小さな時や電Rにしか使われてこなかった。
もともと陵枦澱咾蓮誤解を恐れずに言うと、出来のKい半導材料で作る。T晶Uの陵枦澱咾蓮引き揚げたシリコンのインゴットのフロント(|T晶にZい霾)とテール(引き揚げたインゴットのおしり霾)を使っている。この霾はややT晶性がKく集積v路ICには使えないためだ。集積v路には、インゴットのど真ん中のT晶性の良い霾のみを使う。この霾はもちろん高価だ。性Δ呂笋箋KいがひたすらWいシリコンが陵枦澱喘のシリコンなのである。
薄膜も同様で、アモルファスシリコンをX処理してT晶性を屬欧譴仞Δ領匹ぅ轡螢灰鵑砲呂覆襦しかし、工が\えるとか、基をWいガラスにしたいとか、などWさkを{求するため、できるだけ低aで形成する。当T晶性がKいため、効率はT晶シリコンよりは落ちる。
陵枦澱咾聾桐的には、半導接合霾に光が当たり、電子と孔のペアが出来、それぞれプラス、マイナス電極へと別れていく。このとき中で電子と孔が再T合してしまえば電流としてDり出せない。このためできるだけそれぞれがxぬことなく無、プラス、マイナスの電極にたどりつかせることが効率を高めることにつながる。半導語でいえば、少数キャリヤのライフタイムをできるだけ長く、T晶性を高めることが効率を高める}法になる。
今v、j}2社がDり組む薄膜陵枦澱咾蓮効率もそこそこには屬ってきているうえ、何よりも均k性が高い。というのはこれまで薄膜アモルファスシリコン\術はTFT]晶のトランジスタを形成するのに使われてきており、しかもjC積で均kな商(]晶テレビ)を作り屬欧討たという実績があるためだ。ユーザーはW心して陵枦澱咾鮖箸Δ海箸できる。アプライドマテリアルズによるとjC積で10%弱の効率は`iだとしている。シャープの陵枦澱咾1m×1.4mのj型ガラス基で変換効率は9%に達したという。洋電機もこれまでT晶型を推し進めてきたが、新日石と共同で薄膜型を開発するというのはこれからのjx場をにらんでのことだろうと推察する。