氧与无机光伏材料晶界的相互作用

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• 论文作者：冯春宝 ; 聂锦兰
• 年：2017
• 作者机构：重庆邮电大学理学院;电子科技大学应用物理系;
• 论文关键词：第一性原理 ; 晶界 ; 氧 ; 无机光伏材料
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TB321;TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：937k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

本研究是基于第一性原理的密度泛函方法研究氧与无机光伏材料(如CdTe,CuGaSe_2,CuInSe_2)晶界的相互作用。形成能的计算显示,氧易于在富阴离子晶界(AC)内替代具有悬挂键的阳离子,从而氧容易在富阴离子晶界内沉积。电子性质的计算显示,碲化镉的富阳离子∑3(112)晶界(CC)中并没有出现对太阳能电池器件影响的深能级。总能计算显示,铜铟硒和铜镓硒的富阳离子∑3(114)晶界总能分别比富阴离子∑3(114)晶界总能高1.12eV和0.10eV。这些材料富阴离子晶界中由于具有悬挂键的阴离子之间的强烈的反键作用,从而产生对太阳能电池器件有害的深能级。因氧具有较强的电负性且离子半径较小,且同时因O原子的p轨道比Se或者Te原子的p轨道要低的多,当氧替代具有悬挂键的阴离子(Se或者Te)时,晶界内发生较大的弛豫,从而减小阴离子之间的反键作用,进而将深能级移至价带顶附近或者价带内部,因此不再是对器件影响的非辐射复合中心。

引文

[1]C.B.Feng,W.–J.Yin,J.L.Nie,X.T.Zu,M.N.Huda,S.-H.Wei,M.M.Al-Jassim,and Y.Yan.Solid State Commun.,2012,152(18),1744.
    [2]C.B.Feng,M.Luo,B.L.Li,D.F.Li,J.L.Nie,H.N.Dong.Phys.Lett.A,2014,378(28-29):1956-1960.