铜铟硒与铜铟硫太阳能电池中有序缺陷化合物的性质及对能带偏移的影响

【摘要】：利用第一性原理模拟计算铜铟硒(CIS)太阳能电池CIS吸收层,及CIS中普遍存在的有序缺陷化合物(ordered defect compound,ODC)CuIn_5Se_8的性质.依据CuIn_5Se_8形成的方式,结合对称性越高、能量越低的原则,建立CuInS_2中的ODC-CuIn_5S_8结构,并从态密度角度讨论CuInS2与CuIn_5S_8的差异.分别选用ZnSe和CuI半导体作为CIS和CuInS_2电池的缓冲层,利用第一性原理计算得到价带偏移(valence band offset,VBO).在ZnSe/CIS界面处,CIS的价带顶(valence band maximum,VBM)比ZnSe高0.52 eV;在CuI/CuInS_2界面处,CuI的价带顶比CuInS_2低0.37 eV,表明CuI非常适合应用于CuInS_2电池缓冲层.ODC中由于Cu的缺失,其d轨道电子和阴离子p轨道电子的p-d排斥力减小,使ODC材料的价带顶相对于自身本征材料有所下降. 【作者单位】： 上海大学理学院;
【关键词】： 第一性原理计算 太阳能电池 有序缺陷化合物 价带偏移 p-d耦合
【基金】：上海市重点学科建设资助项目(S30105)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 土海犬了了报(自然科学版)第18卷薄膜太阳能电池因其廉价、柔性等特点，被认为是现阶段最有发展前景的太阳能电池，其中铜锢稼硒(euln._二Ga二seZ，eIGS)电池是薄膜电池中性能最好的.CIGS通过调节G盯In比例来匹配太阳光谱，现今实验室中利用硫化福缓冲层的器件效率接近20%〔

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