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207
3.6
制約付きベイズ最適化の事例
制約付きベイズ最適化の具体例として、著者らが行った事例「Siヘテロ接合太
陽電池用のアモルファスSi製膜条件最適化」
[ 1 , 2 ]
を紹介します。Siヘテロ接合
太陽電池は、主要な太陽電池モジュール用太陽電池である結晶 Si 系太陽電池の中
でも、エネルギー変換効率(発電効率)が高い太陽電池として活発に研究開発が
行われています。Siヘテロ接合太陽電池の断面模式図を
図 3.6.3 に示します。太
陽光により生成された過剰な自由キャリアを、電極を通して外部に取り出して発
電するためには、pn接合などの整流特性を示す接合が必要です。Si ヘテロ接合太
陽電池では、この整流特性を示す接合として、表面と裏面の水素を含むアモル
ファスSi(a-Si:H)層とSi基板とのヘテロ接合が用いられます。このとき、アモ
ルファスSi層の品質が悪いと、ヘテロ接合界面での電荷損失が発生し、発電効率
が低下してしまいます。アモルファスSi層は化学気相堆積(Chemical Vapor
Deposition(CVD))法によって製膜されますが、製膜条件によってアモルファ
スSi層の品質は左右されます。今回は、触媒化学気相堆積(Catalytic Chemical
Vapor Deposition(Cat-CVD))法において、アモルファスSi 層の品質を最大
にするように、ベイズ最適化を用いて製膜条件の最適化を行いました。