■ テーマ例 ■
[ Solar ]
1. 4 junction by wafer bonding /
2. High-speed MOVPE /
3. EL and PL characterization /
4. Thin-film multi-junction (design and light trapping) /
5. 1.15 eV middle cell with MQWs /
6. Theoretical modeling of MQWs (quasi bulk approach and cell design) /
7. WoW /
8. ELO /
9. Dilute nitride MQW
[ Growth ]
1. III-V on Si photo detector /
2. III-V on Si solar cell
[ LED ]
1. Chip-white LED
[ Solar Fuel ]
1. CPV + water electrolysis /
2. CO2 reduction /
3. Semiconductor/electrolyte interface /
4. Polarization-controlled nitride photocathode /
5. Design of energy management system using hydrogen-based power storage
[ Quantum Modeling ]
1. Quantum modeling of insulators
低コスト化に向けたEpitaxial Lift-Offを用いた基板再利用技術
中田 達也,宮下 直也(岡田研究室),渡辺 健太郎,H. Sodabanlu,杉山 正和,岡田 至崇(岡田研究室)
「Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体」を用いた太陽電池は,複数の材料を積層することができるという利点を生かし,現在商用化されているシリコンよりはるかに高い変換効率が報告されている.しかし,コストが高価であるという課題から,応用先が限られている.太陽電池の作製には結晶成長の観点から高価で厚い基板が必要だが,実際に機能するのはエピタキシャル成長させた薄いデバイス層のみである.そこで,成長後に基板と太陽電池層を分離し高価な基板を再利用することで,コストの大幅な削減が期待できる.また,デバイス側は薄膜でフレキシブルな太陽電池を得ることができる.手法は,基板と太陽電池層との間に「リリース層」を作製し,その層のみを溶かすことで分離するEpitaxial Lift-Off (ELO) 法が知られている.本研究ではELO法の実用化に向けて,剥離プロセスやデバイス化プロセスの検討や,基板を再利用する際の表面クリーニング方法の検討を行っている.まだ着手したばかりの技術であるが,実用化に向けて歩留まりの向上や基板の再利用回数の増大を目指している.

図 Epitaxial Lift-off (ELO)の概念図