新型铜基光伏材料的理论研究
本文利用第一性原理方法，设计新型四元铜基无铟结构材料和掺杂中间带新概念铜基电池材料，研究它们的热力学稳定性、电子结构和光学特性，假设每种材料都存在三种结构相：硫铜锡锌矿(KS)、黄锡矿(ST)和原基铜金混合结构(PMCA)。在低温时，铜锌锡硫（硒）稳定在KS结构，而大尺寸原子替代后，铜镁锡硫（硒）,Mg替代后引起晶格常数沿x方向膨胀，导致Cu-Mg和Mg-X键长增加，从而导致禁带宽度增加，与Zn基化合物相比，增长幅度为0.15～0.2eV，这在一定程度上会引起开路电压的增加。用过渡金属Ti、V和Fe去掺杂CuAISe2，观察掺杂元素浓度效应和掺杂位置稳定性，发现掺杂元素Ti和V易占据Al位，而Fe易占据Cu位。其中Ti掺杂CuAISe2形成能级位置最为合适的中间能带。同时结果表明掺杂浓度高可以提供更多的中间带电子态，从而减少载流子复合，最终导致更强的光吸收。
铜基光伏材料 稳定性 电子结构 光学特性
钟国华 王婷婷 李晓光 杨春雷 肖旭东
中国科学院深圳先进技术研究院光伏太阳能研究中心,深圳518055
国内会议
北京
中文
281-283
2015-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）