此次研究出的方法利用复合的种晶沿坩埚壁形成名为Σ5的晶界。该Σ5晶界在硅锭生长阶段会沿着生长方向笔直伸长。然后,与坩埚壁生产的Σ3晶界反应,形成Σ15晶界。Σ15晶界也会沿着生长方向伸长,因此,在该晶界形成时,就能抑制多晶颗粒的扩大。
关于基于这一机理的10厘米见方硅锭,研究小组成功培育出了多晶化得到抑制的硅锭。一般而言,从坩埚壁长出的数厘米的部分无法用作太阳能电池晶圆,因此目前多结化硅锭的类单晶晶圆的成品率仅为36%左右。但此次的方法将多晶化的范围控制在了坩埚壁附近,因此可将成品率提高至近100%。另外,此次的方法可直接使用目前的太阳能电池多晶硅生产线,并且无需对制造工序进行调整,可迅速便捷地采用。
研究小组今后将努力降低类单晶硅的位错(结晶缺陷)密度,以实现转换效率可与单晶硅匹敌的晶体。位错缺陷大多从晶界发生,因此,研究小组今后还将推进晶界方面的研究,实现可有效抑制位错发生的晶界。