太陽電池級シリコンの合金化フラックス処理による革新的精製プロセスの開発
【研究分野】金属・資源生産工学
【研究キーワード】
反応・分離・精製 / シリコン / フラックス / 凝固精製 / 合金化 / 金属生産工学 / 反応・分離工学 / 結晶成長 / 太陽電池 / 環境材料
【研究成果の概要】
太陽電池級シリコンの精製を合金化して低温凝固精製プロセスとフラックス処理を組み合わせることにより、最も効率的にBおよびPを除去するシリコン精製プロセスの最適化を行った。各種合金組成においてBの活量係数測定（Bの熱力学的安定性）を明らかにすることで、スラグによる効果的なB除去条件を評価するとともに、スラグによる精製試験により確認を行った。
また、Pについては一般的な酸化精製によるフラックス処理ではなく、還元によるフラックス脱リンの可能性についてシリコン合金組成やフラックス系を変えて明らかにし、また、凝固精製を最後に行うことでの効果的な脱リンプロセスの可能性を明らかにした。
【研究の社会的意義】
種々の溶媒組成において溶融Si合金中のB、Pの熱力学的性質を明らかにすることで、冶金学的手法の組み合わせを最適化することにより、高生産性低コストの冶金学的手法により太陽電池用シリコンの精製が実現可能であることが示された。現在未だ主流であるガス化精製法に代わる高効率高生産性冶金学的手法への展開の可能性があらためて示された。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)