太陽電池性能向上を目指した高品位レーザ加工による表面構造付与
東海大学 総合科学技術研究所特任教授 橋田昌樹
（2018 年度 重点研究開発助成 課題研究 AF-2018203-A3）
キーワード：太陽電池，微細構造，高品位レーザ加工

１. はじめに単結晶 Si 太陽電池は反射率の低減のために 1〜10 µm 程度のピラミッド構造が表面付与され,太陽光波長 500 nm の反射率が 10 %程度に改善されている.さらに反射率の低減を目指すために,ピラミッド構造表面に 1µm 以下のナノ微細構造を形成させたダブルテクスチャー構造にした太陽電池の研究が注目されている.しかし,製造時間や加工領域（大面積加工）の課題がある.また,従来のフォトリソグラフィよ

図 1 Si 太陽電池表面のピラミッド構造と正四角錐(1)りも安価な高品位レーザ加工が有望視されている .
パルスレーザを用いた高品位レーザ加工（レーザ微細加工）は固体の熱緩和時間（数ピコ秒程度）に比べてパルス幅が短く,非熱的に加工可能なフェムト秒レーザに関する報告が近年の報告の中で多くの割合を占めている.しかしながら,固体の熱緩和時間に比べてパルス幅が長いナノ秒レーザにおいても,エキシマレーザのような紫外域で発振する短波長レーザを用いて照射条件を調整すれば,アブレ

図 2 Si 及び Si 太陽電池に対するレーザ入射角度ーションの熱影響を低減することが可能である.一般的に,ナノ秒レーザやフェムト秒レーザによる微細加工でナノド構造に対して入射角度が生じる.ここでは,ピラミッド周期構造などの微細構造を形成させた報告はあるが,マイ構造の斜面の角度を算出することでレーザ入射角度の評クロメートルオーダーの構造表面にさらにナノ微細構造価を行った.図 1(a)(b)はそれぞれシリコン太陽電池表面を形成させた報告例は皆無である.これゆえ,ナノ秒レーのピラミッド構造及び正四角錐を示す.図 2(a)(b)はそれザやフェムト秒レーザを用いてシリコン太陽電池のピラぞれシリコン及びシリコン太陽電池に対するレーザ入射ミッド構造表面に加工した論文報告はない(2).

角度を表している.ピラミッド構造を正四角錐と仮定した太陽電池のピラミッド構造表面に,大気中において高品

場合,正四角錐の斜面の角度は,図 1 (a)に示すq1 とq2 の間位レーザ加工（レーザ微細加工）を施すことができれば,になる.三平方の定理よりq1=45°とq2=54°になり,ピラ高速で大面積低減の加工が実現できる. 本研究の目的は,ミッド構造の斜面の角度は 45〜54°の間にある.従って,パルスレーザを用いてシリコン太陽電池のピラミッド構

シリコン太陽電池に対してレーザ入射角度は図 2(b)のよ造表面にナノ微細構造を形成させ,結晶性を保持しつつ反うに 36〜45°となる.

射率の低減を図ることである.
本研究では, パルスレーザにより微細構造を形成させ３. ナノ秒レーザによる微細構造るために重要なパラメータのアブレーション閾値に着目

3.1 微細構造形成実験

し, まず, その測定を行った. 測定したアブレーション閾

図 3 にはナノ秒レーザによるアブレーション閾値及び

値を基にシリコン太陽電池表面に微細構造形成を行い,表微細周期構造形成実験の配置図を示す.実験では発振波長面形状のレーザ照射パラメータ（フルエンス, パルス数,308 nm,レーザパルス幅 20.6 ns,繰り返し周波数 10 Hz の波長,パルス幅など）依存性を調べた.また,微細構造を形

XeCl エキシマレーザ（COMPex102，Lambda Physik）を用成させた太陽電池の結晶構造はラマン分光法で評価し,いた. XeCl エキシマレーザの光路を青線,アライメント用

反射特性は反射スペクトルもしくは表面形状をから評価

He-Ne レーザの光路を赤線で示す.XeCl エキシマレーザかした.

ら発振されたパルスはアパーチャー（5 mmφ）で切り取られた後,偏光プリズムと半波長板で構成されたエネルギー

２. レーザ入射角度評価

減衰器でエネルギーを 1〜1/200 程度の範囲で変化させ,シリコン太陽電池表面はピラミッド構造が施されてい照射フルエンスを制御した.エネルギー減衰器通過後のレるため,太陽電池基板に垂直にレーザ照射してもピラミッーザは直線偏光となる.その後,焦点距離 1000 mm の凸レン

100SiliconSilicon solar cell

Reflectance (%)

80

20.5 J/cm , 50 pulses

6040200

図 3 XeCl エキシマレーザを用いたアブレーション閾値
測定及び微細構造形成実験の光学配置

400600800
1000
Wavelength (nm)

1200

1400

図 5. Si および Si 太陽電池の反射スペクトル(p 偏光,F=0.5 J/cm2, N=50 pulses)

ズとアパーチャー（直径 0.5 mmφ）で構成されたスペーシャルフィルターによりガウシアン形状のビームプロファイルに改善され,焦点距離 100 mm の凸レンズで集光し,試料に対して図２の入射角度（材料により入射角度の取り扱いは違う）で照射した.照射位置でのビーム径は CCD(1)カメラで測定し,約 47 µm（FWe-1M）であった.He-Ne レーザでバックライトした試料表面を CCD(2)カメラ上に像転送することで表面の変化をリアルタイムで観察した.照射パルス数は 1〜12000 pulses の間で変化させ,実験中のXeCl エキシマレーザパルスのエネルギー安定度は 15 %（RMS）であった.試料は鏡面研磨されたシリコン（大きさ約 2 cm×2 cm,表面粗さ 0.01 µm,厚さ 605-645 µm,抵抗率1-100 Ωm,結晶軸(100)）及びシリコン太陽電池を用いた.
ここで,表面粗さは高さ分布の二乗平均平方根高さ（二乗平均平方根高さは高さ分布の標準偏差）を示す.
シリコン及びシリコン太陽電池のアブレーション閾値
（融解閾値）はそれぞれ 1.4 Jcm2 と 0.50 J/cm2 であった.
シリコン太陽電池への微細構造形成は,融解閾値（0.50J/cm2）より低い 0.41 J/cm2 で 42 pulses 照射することにより,非熱的に格子間隔 200-300 nm の微細構造を形成させた（図 4）. シリコン太陽電池の融解閾値 0.5 J/cm2 近傍のフルエンスである 0.2-0.6 J/cm2 でも微細構造が形成された. また,F=0.2 J/cm2 と F=0.4 J/cm2 ではドット形状の微細構造も観察された.

図 5 には，微細構造を形成させたシリコン太陽電池,シリコン基板,ピラミッド構造を有するシリコン太陽電池の反射スペクトルの測定結果を示す.
黒線がシリコン基板,青線が表面に 1〜10 µm のピラミッド構造を有するシリコン太陽電池,赤線がラミッド構造を有するシリコン太陽電池表面に p 偏光, 0.5 J/cm2, 50pulses で照射した反射スペクトルを示す.青線は 300〜1400 nm の領域においてシリコン基板に比べて反射率が約20 %改善していることが分かる.ピラミッド構造を有するシリコン太陽電池表面にナノ周期構造を形成することで500nm 付近の反射率が約 5 %改善することが分かった.特に,太陽光スペクトル強度が高い光の波長は 500 nm のため更に太陽電池の性能向上が期待できる. 反射率の低減は主に表面粗さ 23.5 nm 程度のナノ微細構造が関係しているとすると実験結果をうまく説明できる. 特に波長 500 nmにおいて反射率が約 2 %低減していた(詳細は 3.2 で述べる). 波長 400 nm 以下の領域は,反射率が増えているが結晶 Si 太陽電池の感度のない領域である. また, 顕微ラマン分光法を用いてナノ微細構造形成したシリコン太陽電池の結晶構造を評価した. 結果,歪および結晶性にほとん
ど変化がみられなかったためシリコン太陽電池は機能を維持したまま性能が向上していることが分かった.
3.2 微細構造による反射率低減(a)

微細構造による反射率の低減に関しては多重散乱や光閉じ込め効果によるものとされている(3).ピラミッド構造の大きさが反射スペクトルの波長領域（300-1400 nm）の光の波長に比べて十分に大きい場合,反射率の低減の評価で必要な,拡散透過率 T D は次式で表される.

5 µm
図 4 ナノ秒レーザにより形成された微細構造（矢印は偏光方向を示す）(3-1)
ここで, a：分布平均球形粒子の半径の大きさ, p a2：半径 a の分布平均球形粒子の断面積, Qsca：散乱効率を表す.
式(3-1)より拡散透過率は光の波長に依存せず約 20 %を示

Reduction in reflectance DR (%)

10Measured
23.5 nm
40 nm
60 nm

86420400450500

550 600 650
Wavelength (nm)700750800

図 6 反射率の低減量と波長の関係
す (3).ピラミッド構造は 1〜10µm であり，この値を上式に代入し反射率を計算すると約 20 %の低減になる.ゆえにピラミッド構造が約 20 %の低減に寄与していると考察される.
一方, 微細構造の大きさが光の波長よりも小さい場合,拡散透過率 TD は次式で表される.

図 7 (a)l=800 nm, F=0.15 J/cm2, N=100 pulses, (b) l =400nm, F=0.10 J/cm2, N=1000 pulses
(3-2)

であった.
アブレーション閾値よりわずかに高いフルエンスに設

ここで,T0：表面構造(拡散＋鏡面)透過率,srms：表面粗さ定し表面に微細構造の形成を行った.形成された微細構造（二乗平均平方根高さ）,n0, n1：表面を構成する材料のの SEM 写真を図 7 に示す.

屈折率, l：光の波長, g：表面の高さ分布関数に依存する

いずれのレーザもアブレーション閾値近傍のフルエン

もので 1.5〜3 を示す. 式(3-2)を反射率の低減量DR で表スに設定することで微細構造が形成された．しかし.反射すと率を測定するには 2cm×2cm 四方に微細構造形成することが必要である.現状のレーザでは数日間連続して照射する必要があり現実的でない.目視では明らかに黒色化するこ(3-3)とがわかるが反射率低減の数値化には課題が残る.そこでとなる.

まず，表面荒さから反射率低減を計算することにした.第p 偏光,フルエンス 0.5 J/cm2,照射パルス数 100 pulses で2 高調波（波長 400 nm）と基本波（波長 800 nm）のアブ

微細加工したシリコン太陽電池の反射率の低減量を式

レーション閾値近傍のフルエンス（0.15J/cm2 for 800nm，(3-3)を用い表面粗さ 23.5 nm, 40 nm および 60 nm として0.10J/cm2 for 400nm）で 1000 pulses 照射するとシリコ計算した.結果を図 6 に示す.実験は,表面粗さが 23.5 nm

ン表面に微細構造が形成され,それぞれ,表面粗さは 80 nm,とした時の計算結果と一致しており, 波長 500 nm 近傍の90 nm であった.反射率はこの表面粗さの数値を式(3-3)に反射率は微細構造の表面粗さに依存することが分かった.

代入し,式(3-3)のDR を用いて次式より計算した (3).結果

更に大きな表面荒さの構造が形成できれば,より大きな低を図８に示す.照射前のシリコンおよびシリコン太陽電池減に繋がることを計算は示している.の反射率のスペクトル（測定値）は,それぞれ細実線と太実線で表す. 第 2 高調波（波長 400 nm）と基本波（波長４. フェムト秒レーザによる微細構造形成800 nm）についてアブレーション閾値近傍で 1000 pulses

フェムト秒レーザ装置（IFRIT, Cyber Laser,レーザ波照射するとシリコン表面に微細構造が形成され,それぞれ,長 800nm, 400nm レーザパルス幅 150 fs,繰り返し周波数

表面粗さは 80 nm,と 90 nm であった.この表面荒さから反1 kHz）により微細構造形成実験を行った.実験では焦点距

射スペクトルを計算すると更に反射率が改善（低減）する.

離 100 mm のレンズで集光し,図２に示す入射角度で試料表目視による観察では, 波長 400 nm のものが顕著に黒色化面に照射した.CCD(1)を用いて照射位置でのビームを観察していた. 波長 800 nm の場合の黒色化は, 波長 400 nmし,ビーム形状はガウシアン形状で,ビーム径は約 25 µmに比して少なかった. これは SEM 観察結果からピラミッド（FWe-1M）であった.実験中のエネルギー安定度は約 10 %構造が一部消失し, ピラミッド構造による反射率の寄与

60(a) 400 nm

Reflectance [%]50

SiliconSilicon solar cell0.10 J/cm2, 1000 pulses
0.70 J/cm2, 1000 pulses

403020100400

450

500

550 600 650 700
Wavelength [nm]

750

800

図 9 各種レーザにより形成される微細構造

60(b) 800 nm

Reflectance [%]50

SiliconSilicon solar cellから第 2 高調波（波長 400 nm）のフェムト秒レーザーで，0.15 J/cm2, 1000 pulses

フルエンス 0.10 J/cm2，1000 pulses 照射した時に形成さ0.75 J/cm2, 1000 pulses

4030

６. まとめナノ秒レーザ及び外フェムト秒レーザを用いてアブレ20ーション閾値近傍のフルエンスで照射し,シリコン太陽電100400

図8れる微細構造が有効であることが分かった．

池の表面に微細構造を形成した.特に,紫外フェムト秒レ450500

550 600 650 700
Wavelength [nm]750800Si 太陽電池の反射率のスペクトルーザでは紫外ナノ秒レーザに比べて低いフルエンス（0.10J/cm2）でシリコン太陽電池表面上に結晶構造を保持した
ままナノサイズの大きさの微細構造が形成できることが分かった.シリコン太陽電池の反射率低減という観点からが小さくなったためであると考えている.
図 8 の破線と太実線は実験と計算したスペクトルを示す.この比較により微細構造を形成させることで波長 400〜800 nm の領域において反射率の低減が 4〜8 %程度で, 特に太陽光スペクトル強度の高い波長領域の 500 nm におい

紫外フェムト秒レーザによる微細構造形成が有効であることが示された.３種類のレーザによる微細構造の比較か
ら,光の侵入長が少ない波長で, 短パルスのレーザが太陽電池の性能向上には有効であり高品位レーザ加工実現に最適であることが分かった.て, 反射率が約 5.5 %の低減が期待されることが示唆され謝 辞た.
一方，シリコン太陽電池に対して第 2 高調波（波長 400本研究について,実験の実施及び考察についてご協力いたnm）で 0.70 J/cm2，1000 pulses 照射すると表面粗さ 6.8 µm，だいた全炳俊助教, 細川誓君,田中陽平君（京都大学）,草2基本波（波長 800 nm）で 0.75 J/cm ，1000 pulses 照射す

場光博教授, 児子史崇君（大阪産業大学）, 坂上仁志教授

ると表面粗さ 14.8 µm を示した. しかし SEM 観察によりピ（核融合科学研究所）, 塚本雅裕教授（大阪大学接合科学

ラミッド構造が消失していることが分かった.それぞれ研究所）,岩森 暁教授，山口 滋教授（東海大学）に心から

σrms=6.8 µm，14.8 µm，R0 をシリコンの反射率として計算感謝申し上げます. また, 本研究の一部は,公益財団法人天した．計算で得られた反射率のスペクトルを一点鎖線（赤）田財団重点研究開発助成（課題番号 AF-2018203-A3）, 京に示す．計算で得られた反射スペクトルは微細構造形成の都大学化学研究所の共同利用・共同研究（課題番号 2019-9,レーザ波長に関係なく同等であった. 特筆すべきはシリ2018-6）, H30-R9 年度文部科学省光・量子飛躍フラッグシ

コンの反射率のスペクトル（細実線）に比べて低いが，シッププログラム（Q-LEAP）JPMXS0118070187,（独）新エネ

リコン太陽電池の反射率のスペクトル（太実線）よりも約

ルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「エネルギー・20 %高かった.これはピラミッド構造がレーザ照射により環境新技術先導プログラム／新機能材料創成のための高品消失していることによると考えている．

位レーザー加工技術の開発」, 京都大学エネルギー理工学研究所ゼロエミッションエネルギー研究拠点(課題番号５. 各種レーザ形成微細構造の太陽電池性能の比較

ZE2020B-31,ZE2021A-38), NIFS 共同研究（NIFS17KNTS053,

太陽電池性能向上の観点からナノ秒レーザ及フェムトNIFS20KNTS067)及び大阪大学接合科学研究所「接合科学共秒レーザで形成された微細構造の性能を比較した（図９）.

同利用・共同研究拠点」共同研究員制度の支援を受けて行

これまでの成果からシリコン太陽電池の性能向上の観点われた.

成果論文[a-2] 児子史崇, 橋田昌樹, 阪部周二, 草場光博, “微細構[1] 児子史崇,橋田昌樹,阪部周二,草場光博: “エキシマ造を形成したシリコン太陽電池の結晶構造評価”, 平成 30

レーザー非熱的加工によるシリコン太陽電池表面ナノ微

年電気学会基礎・材料・共通部門大会, 4-P-17, 2018 年 9細構造形成", レーザー研究, Vol. 47, No. 3, pp, 160-163

月 4 日（イーグレひめじ）.

(2019).

[a-3] 児子史崇, 橋田昌樹, 阪部周二, 草場光博, “非熱的[2] M. Hashida, Y. Furukawa, S. Inoue, S. Sakabe, S. Masuno,

レーザー加工された Si 太陽電池の結晶構造評価”, レーザ

M. Kusaba, H. Sakagami, M. Tsukamoto, “Uniform LIPSS on

ー学会学術講演会第 39 回年次大会, 12pXIII6, 2019 年 1titanium irradiated by two-color double-pulse beam of

月 12 日（東海大学).

femtosecond laser", J. Laser Appl. (2020), Vol.32, 022054.

[a-4] 細川誓,橋田昌樹,長島健,井上峻介,阪部周二:” テ[3] F. Nigo, M. Hashida, M. Tsukamoto, S. Sakabe, M.

ラヘルツ波を用いた長周期物質表面構造形成のダイナミ

Kusaba:“Reflectance and crystallinity of silicon solar cells withックスの観察を目指して” レーザー学会学術講演会第 39

LIPSS produced by XeCl excimer laser pulses”, Appl. Phys. A

回年次大会, 2019 年 1 月 12 日（東海大学).

126, pp.129-1-129-5(2020).

[a-5] 細川誓,橋田昌樹,長島健,井上峻介,阪部周二:” テ[4] 細川誓, 橋田昌樹,長島健,井上峻介,阪部周二：”物

ラヘルツ波誘起表面周期構造形成の高時間分解観測を目

質表面周期構造形成を目指した高強度テラヘルツ波光源

指した高強度テラヘルツ波光源開発” 日本物理学会第74開発”, 電気学会論文誌 A 140 巻 8 号(2020) 378-383.

回年次大会, 2019年3月17日（九州大学)[5]児子史崇,橋田昌樹,塚本雅裕,阪部周二,草場光博：”[a-6] C. Hosokawa, M. Hashida, T. Nagashima, S. Inoue, S.

紫外フェムト秒レーザ照射されたシリコン太陽電池の表Sakabe:” Development of intense terahertz source aiming at

面粗さと結晶構造”, 電気学会論文誌 A 140 巻 8 号

highly time resolved measurement of terahertz induced periodic

pp.401-406 (2020).

surface structure formation”, The 8th Advanced Lasers and[6]Y. Tanaka, C. Hosokawa, M. Hashida, H. Zen, T. Nagashima,

Photon Sources, 2019年4月(パシフィコ横浜).

N. Ozaki, S. Inoue, S. Sakabe,”Mid-infrared free electron laser[a-7] M. Hashida, M. Kusaba, F. Nigo, T. Nagashima, A.

induced periodic surface structures on semiconductors” SPIE.

Irizaiwa, H. Sakagami, A. Gouda, Y. Furukawa , S. Inoue, S.

Vol.11673, 116730U(2021).

Sakabe, “Formation of fine LIPSS on metals irradiated by[7] K. Takenaka, N. Shinohara, M. Hashida, M. Kusaba, H.

double pulse beam of femtosecond laser”,FLAMN-2019, 3 July

Sakagami, Y. Sato, S. Masuno, T. Nagashima, M. Tsukamoto:2019, St Petersburg, Russia.

"Delay times for ablation rate suppression by femtosecond laser[a-8] M. Hashida, “LIPPS formation and ablation thresholds ofirradiation with a two-color double-pulse beam", Appl. Phys.

metals irradiated by femtosecond laser pulse”, Mini-WorkshopLett. 119(2021)231603.

on Nonlinear Response in Laser-Matter Interaction, 2019 年 7[8] 草場光博,橋田昌樹:“パルスレーザによるシリコン太

月 8 日, KPSI, QST, Japan.

陽電池表面の反射率低減”,第 97 回レーザ加工学会講演集[a-9] 児子史崇, 橋田昌樹, 升野振一郎, 阪部周二, 塚本雅

2022（4page）.

裕, 草場光博:“フェムト秒レーザー照射によるシリコンおよびシリコン太陽電池の表面形状変化と結晶構造”, 電気成果に関する解説論文

学会光応用・視覚研究会, LAV-19-22, 2019 年 8 月 30 日
（京(1) 橋田昌樹：”フェムト秒レーザー加工の加工率向上に都大学化学研究所碧水舎).

関する研究“：光アライアンス 1 月号（2020）pp.28-31.

[a-10]田中陽平，細川誓，橋田昌樹，全炳俊，長島健，井(2) 橋田昌樹, 古川雄規，井上峻介：” フェムト秒レー上峻介，阪部周二:“レーザー誘起周期構造形成のためのザーアブレーションによる表層加工の学理解明に向けたその場観察を目指した中赤外 FEL を用いた実験”，電気学

取り組み”,スマートプロセス学会第 10 巻 2 号（2021）

会光応用・視覚研究会, 2019 年 8 月 30 日（京都大学化学pp.53-57.

研究所碧水舎).

(3) 橋田昌樹：”レーザ誘起微細構造形成解明を目指した[a-11]細川誓, 橋田昌樹,井上峻介,阪部周二:“高強度テラその場計測”,レーザ加工学会第 28 巻 2 号（2021）

ヘルツ波の発生と物質表面での周期構造形成に関する研

pp.39-42.

究”，電気学会光応用・視覚研究会, 2019 年 8 月 30 日（京都大学化学研究所碧水舎).

国内外学会・研究会における成果発表[a-12]細川誓, 橋田昌樹,井上峻介,阪部周二:“テラヘルツ[a-1] F. Nigo, M. Hashida, S. Sakabe, N. Shinohara, M.

波誘起表面周期構造の高時間分解観測を目指した高強度

Tsukamoto, M. Kusaba, “Reflectance and Crystallinity of

テラヘルツ光源開発”,第 47 回応用物理学会秋季年次大会,

Silicon Solar Cells with LIPSS Produced by XeCl Excimer

2019 年 9 月 18-21 日（北海道大学).

Laser”, The 15th International Conference on Laser Ablation,[a-13] 橋田昌樹：”超短パルスレーザーを用いた表面の微Mon PS-118, 9 November, 2019 (Maui-Hawaii, USA).

細加工の基礎と応用”2019 年度多元技術融合光プロセス

研究会第 3 回研究交流会 2019 年 11 月 5 日(産業技術総合[a-23] M. Hashida and S. Inoue, “Investigation of material研究所)

science with high intensity ultrafast laser”, 2020 年 9 月 8-11 日,[a-14] M. Hashida, Y. Furukawa, S. Inoue, S. Sakabe, S.

JSAP-OSA Joint Symposia 2020（リモート開催）.

Masuno, M. Kusaba, H. Sakagami, M. Tsukamoto,” Uniform[a-24] 田中陽平，細川 誓，橋田昌樹，全 炳俊，長島 健，

LIPSS on titanium irradiated by two-color femtosecond

井上峻介，阪部周二:”中赤外自由電子レーザー照射されdouble-pulse”, 2019 年 11 月 22 日, Visual JW2019&WSE2019,たシリコン表面における LIPSS 形成のその場観察“,レーOsaka, Japan.

ザー学会学術講演会第 41 回年次大会, 2021 年 1 月 18 日

[a-15] 児子史崇, 橋田昌樹, 升野振一郎, 阪部周二, 塚本（オンライン開催).

雅裕, 草場光博, “フェムト秒レーザー照射により形成さ[a-25] Y. Tanaka, C. Hosokawa, M. Hashida, H. Zen, T.

れるシリコン太陽電池表面の微細構造”, 令和元年電気関Nagashima, N. Ozaki, S. Inoue, S. Sakabe, ”Mid-infrared free係学会関西連合大会, 2019 年 12 月 1 日（大阪市立大学).

electron[a-16] 児子史崇, 橋田昌樹, 升野振一郎, 阪部周二, 塚本

semiconductors” SPIE. Photonics West 2021 LASE, 2021 年 3雅裕, 草場光博, “800 nm と 400 nm のフェムト秒レーザ

月(Online).

ー加工されたシリコン太陽電池表面の黒色化と結晶構造[a-26] 田中陽平，細川 誓，橋田昌樹，全 炳俊，長島 健，の比較”, レーザー学会学術講演会第 40 回年次大会, 2020

井上峻介:”中赤外自由電子レーザー照射により誘起され年 1 月 20 日（仙台国際センター).

る微細周期構造形成過程のその場観測“, 日本物理学会[a-17]田中陽平，細川 誓，橋田昌樹，全 炳俊，長島 健 1，第 76 回年次大会, 2021 年 3 月 15 日（オンライン開催).

井上峻介，阪部周二:”中赤外自由電子レーザーを用いた[a-27] 橋田昌樹:” 赤外自由電子レーザーによる物質研究

各種半導体材料における超微細 LIPSS 形成閾値の比較”,の現状と未来展望”,第 35 回日本放射光学会年会 2022 年

レーザー学会学術講演会第 40 回年次大会, 2020 年 1 月 20

1 月 9 日.

日（仙台国際センター).

[a-28] 橋田昌樹：“パルスレーザナノアブレーションの基[a-18] 細川誓,橋田昌樹,長島健,井上峻介,阪部周二:”礎と展望” 第 96 回レーザ加工学会講演集 2022 年 1 月 17

物質表面周期構造形成を目指した高強度テラヘルツ波光日（オンライン開催).

源開発～さらなる高強度化を目指して～”,レーザー学会[a-29] 橋 田 昌 樹 :”Nano-structures on silicon solar cells

学術講演会第 40 回年次大会, 2020 年 1 月 20 日（仙台国fabricated by ultraviolet femtosecond laser pulses ”, 東海大学際センター).

-DTU Work shop, 2022 年 3 月 17 日（オンライン開催).

[a-19] 細川誓,橋田昌樹,長島健,井上峻介,阪部周二:”[a-30] 草場光博,橋田昌樹:“パルスレーザによるシリコンLIPSS 形成を目指したレーザー誘起高強度テラヘルツ波

太陽電池表面の反射率低減”第 97 回レーザ加工学会講演

光源開発”,日本物理学会第 75 回年次大会,2020 年 3 月会,2022 年 5 月 16 日（大阪大学）.

laser

inducedperiodic

surfacestructureson(名古屋大学).

参考文献[a-20] 橋田昌樹：”フェムト秒レーザーを用いたレーザーアブレーションによる表層加工“,第 67 回 応用物理学会，(1)2020 年 3 月 13 日(上智大学).

Silicon Solar Cells,” Rev. Laser Eng. Vol. 47, No. 3,[a-21] 橋田昌樹：”フェムト秒レーザーアブレーションによる表層加工の学理解明に向けた取り組み” ，「先進機能

W. Shinohara, “Laser Applications Used in Crystalline
pp.137-141(2019).

(2)

M. Martínez-Calderon, A. Rodríguez, A. Dias-Ponte, M.

性表面・構造を創出するレーザー表層加工」研究会，2020

C. Morant-Miñana, M. Gómez-Aranzadi, S. M. Olaizolaa,

年 9 月 29 日(大阪大学).

“Femtosecond laser fabrication of highly hydrophobic[a-22]田中陽平,細川誓,橋田昌樹,全炳俊,長島健,尾崎典

stainless雅,井上峻介,“中赤外自由電子レーザー照射された半導fabricated by combining orderedmicrostructures and体表面における周期構造形成過程の考察”,応用物理学会
第 81 回 秋季学術講演会, 2020 年 9 月 8-11 日(オンライン).

steelsurface

withhierarchicalstructures

LIPSS”, Appl. Surf. Sci. Vol. 374, pp. 81-89(2016).
(3)

O. Isabella, J. Krč, and M. Zeman, “Modulated surface
textures for enhanced light trapping in thin-film siliconsolarcells”,

Appl.

101106-1-3(2010).

Phys.

Lett.

Vol.97,

pp.