从三元黄铜矿结构CuM(M=In,Ga)X2(X=Se,s)到CuIn0.5Ga0.5Se2的价电构、熔点和光电性能的关联性分析

摘要：

应用“固体与分子经验电子理论”(Empirical Electron Theory,EET)系统地研究了三元黄铜矿结构CIGS的价电子结构,以此为基础分析了CIGS(Cu(In,Ga)(Se,S)2)的熔点和光吸收性质.计算结果和实验值符合的很好,计算得到Cu的3d电子与In,Ga的s电子杂化后的跃迁可以使CIGS吸收光子.CuInSe2的禁带宽度在1-1.16 eV之间,CuGaSe2的禁带宽度在1.54--1.74 eV之间,CuInS2的禁带宽度在1.4-1.61eV之间,CuGaS2的禁带宽度在2.36-2.44 eV之间.用球磨、退火的方法得到CuIn0.5Ga0.5Se2单相,通过XRD得到晶体结构,差热分析得到熔点.根据晶体结构和熔点,用EET计算得出CuIn0.5Ga0.5Se2吸收光子的能量主要分布在1.17-1.56 eV之间,禁带宽度接近较小值.黄铜矿结构的CIGS都可以吸收紫外光,其中CuInSe2的吸收效率最高,主要吸收峰在紫外区,CuGaSe2吸收紫外光的效率最低.

关键词：CIGS、EET、价电子结构、光电转换

所属期刊栏目：43

资助基金：国家自然基金资助项目51141006,11274110

在线出版日期：2014-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：275-282