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09/25/2014

No.0066 シリコン薄膜系太陽電池の評価

アモルファスシリコン(α-Si)薄膜太陽電池について、Si薄膜の膜質の評価、Si薄膜や電極中の不純物測定を行った例を紹介します。

試料構造

Raman分光法によるα-Si層の膜質評価

左図に示すように、ラマン分光法を用いると、非破壊で太陽電池中のα-Siの秩序性やSi-Hの結合状態を評価することができます。パネル1では、TOフォノンの半値幅が狭いことよりα-Siの秩序性が高いと推定されます。また、パネル1の方がSi-H結合が多いと考えられます。

Raman分光法によるα-Si層の膜質評価

TOF-SIMSによる3D組成・不純物イメージング

TOF-SIMSは、試料面内マッピングとデプスプロファイルの機能を合わせることで3Dイメージが得られます。D-SIMSよりも空間分解能が高く、全元素を同時に検出することができます。 D-SIMSは、不純物の深さ方向分析が可能であり、TOF-SIMSより高感度です。測定条件を最適化することにより、主成分から微量不純物までの測定に適用できます。

TOF-SIMSによる3D組成・不純物イメージング

ダイナミックSIMSによる深さ方向分析測定

主成分元素中心の測定・軽元素の測定

主成分元素中心の測定・軽元素の測定

n-Si,p-Siのドーパントの測定

n-Si,p-Siのドーパントの測定

TOF-SIMSとD-SIMSを同時に行うことで、膜中の主成分や不純物の三次元的な分布を詳細に確認することができます。

分析機能と原理


カテゴリー

電池

分類

太陽電池