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太陽電池のラマンイメージング

2011年11月15日更新

概要

 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。

試料

図1:太陽電池

図1:太陽電池

 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)

分析・試験方法

 顕微ラマン分光光度計による測定

分析・試験結果

 太陽電池の測定部分(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)

図2:光学顕微鏡写真

図2:光学顕微鏡写真

図3:ラマンイメージング

図3: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2:光学顕微鏡写真

図2:光学顕微鏡写真

図3:ラマンイメージング

図3: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4:ラマンスペクトル

図4:ラマンスペクトル

図5:電極付近の光学顕微鏡写真

図5:電極付近の光学顕微鏡写真

図6:電極付近のラマンイメージング

図6:電極付近のラマンイメージング

低     高  
低           高
図5:電極付近の光学顕微鏡写真

図5:電極付近の光学顕微鏡写真

図6:電極付近のラマンイメージング

図6:電極付近のラマンイメージング

低     高  
低           高

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