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太陽電池のラマンイメージング
 顕微ラマン分光光度計によるマッピング測定では、物質の構造(結合状態、結晶性や欠陥など) や成分の分布などを可視化(ラマンイメージング)できます。

 電子計算機や腕時計や、携帯電話などに用いられている太陽電池(図1)について顕微ラマン分光光度計
による測定を行いました。
太陽電池
図1:太陽電池
 測定部分(図2)をラマンイメージングした画像をを図3に示します。
 画像からアモルファスシリコン(赤)と結晶シリコン(青)の分布を観察することができます。
 結晶性の違いによるラマンスペクトルの差は重要な情報で、シリコンの場合、図4に示すように結晶シリコン由来の 520cm-1のラマンピークと、アモルファスシリコン由来の470cm-1付近のブロードなピークにより評価できます。

 さらに、電極付近(図5)に分布している結晶シリコンを観察しました。(図6)


  光学顕微鏡写真
  図2:光学顕微鏡写真
  ラマンイメージング   ■:アモルファスシリコン
■:結晶シリコン
■:アモルファスカーボン
 
  図3:ラマンイメージング  

  ラマンスペクトル
  図4:ラマンスペクトル

  光学顕微鏡写真
  図5:電極付近の光学顕微鏡写真
  ラマンイメージング    
  低           高
 
  図6:電極付近のラマンイメージング