グリーン半導体材料技術とシリコン資源の高付加価値化応用

◆習得できる知識

．シリコン廃材精製の技術原理と操作フローの深い理解
．リチウムイオン電池、水素エネルギー、炭化ケイ素（SiC）などの産業におけるシリコン系材料の応用展望
．純度の異なるシリコン材料の技術特性と市場価値の評価力

◆対象者

．電池・材料・蓄エネルギー分野の研究開発エンジニア
．技術マネージャー、プロダクトマネージャー、技術的意思決定者
．新エネルギー・グリーンエネルギー産業の関係者
．研究者および博士／修士課程の学生

半導体・オプトエレクトロニクス産業から発生する膨大なシリコン廃材（切削シリコンスラッジ、ウェハ端材、廃棄モジュールなど）に対し、従来の処理方式ではもはや対応しきれず、資源の高付加価値循環利用をいかに実現するかが産業の焦点となっています。本講演ではシリコン廃材の精製技術を解説し、「純度別カスケード応用」戦略を提案して、廃棄シリコン材を高付加価値のグリーンエネルギー基幹材料へと転換します。深度精製を経た高純度（>5N）シリコン材は、最も産出価値の高い炭化ケイ素（SiC）応用に照準を合わせ、先進エアロゲルと耐酸化コーティングを開発。中純度（3~5N）シリコン材は次世代リチウムイオン電池に導入し、高容量シリコン負極材料として電池のエネルギー密度を大幅に高め、従来の黒鉛負極の性能限界を突破します。低純度（<3N）廃材は化学的水素製造に応用し、プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）と組み合わせてオンデマンドの即時発電を実現します。このモデルは廃材を黄金に変え、グリーンエネルギーサプライチェーンに大きな価値を創出します。

■プログラム

一、 前言 (Introduction)

　●講演者紹介

二、 シリコン廃材の由来と分類 (Sources & Classification)

　●代表的なシリコン廃材の分類：

1. 多結晶シリコン製造の坩堝底残材
2. 単結晶シリコン製造のトップ・テール材
3. ウェハ切断の切削シリコンスラッジ
4. 廃棄シリコンチップ
5. 廃棄太陽電池モジュール

三、 コア技術：シリコン廃材の精製 (Core Technology: Purification)

　●シリコン廃材の精製方法：技術原理の紹介

四、 応用分野 (一)：蓄エネルギー材料—リチウムイオン電池 (Li-ion Batteries)

　●リチウムイオン電池の原理

　●精製応用の実例：

五、 応用分野 (二)：循環シリコン材からの炭化ケイ素転換 (Silicon Carbide Applications)

　●炭化ケイ素 (SiC) の紹介：特性と優位性

　●循環シリコン材の炭化ケイ素原材料への活用（技術ルート）

　●炭化ケイ素エアロゲル (SiC Aerogel)

　●黒鉛表面への炭化ケイ素コーティング (SiC Coating on Graphite)

六、 応用分野 (三)：水素エネルギーと燃料電池 (Hydrogen & PEMFC)

　●シリコン廃材による水素製造技術 (Hydrogen Production)

　●PEMFC（プロトン交換膜燃料電池）と組み合わせたオンデマンド発電 (Integration with PEMFC for On-Demand Power Generation)

七、 結び (Conclusion)：技術まとめと今後の展望