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) CuIn5 Se8的性质.依据CuIn5Se8形成的方式,结合对称性越高、能量越低的原则,建立CuInS2中的ODC-CuIn5S8结构,并从态密度角度讨论CuInS2与CuIn5S8的差异.分别选用ZnSe和CuI半导体作为CIS和CuInS2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/CuInS2界面处,CuI的价带顶比CuInS2低0.37 eV,表明CuI非常适合应用于CuInS2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.

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

所属期刊栏目：18

分类号：O474(半导体物理学)

资助基金：上海市重点学科建设资助项目S30105

在线出版日期：2012-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：271-276