Фигура 1. CZTSe, образованная с Na дефекты, связанные с уровнем Ферми может быть изменены;. На пути миграции (б).
Рисунок 2. Энергии образования SnGa и CuGa в CuGaS2 в зависимости от уровня Ферми. Стрелки указывают расположение уровня адиабатического заряда (a), диэлектрика SnGa0, SnGa и SnGa + в области подзонной зоны CuGaS2 мнимая часть функции (б).
Медь цинка олова селенида (CZTSe) из составных элементов в земле в изобилии и нетоксичны, замещенной с помощью небольшого количества серы селена, который может быть реализован с зазором скорректированной между 1,0-1,5 эВ, недорогой тонкопленочных солнечных батарей материал является предпочтительным. в настоящее время, только CZTSe максимальный КПД 12,6%, что намного ниже, чем соединение галлия, индия, меди сестра селенида (CIGS) 22,6% экспериментальных исследований показали, Na легирование может улучшить носитель CZTSe материал (отверстие) концентрации, повышение р типа проводимости, таким образом, улучшая эффективность клеток. но легирование механизм его воздействия остается неясным.
Соответственно, Институт физики твердого тела Китайской академии наук, Хэфэйские институты физических исследований Цзэн-фазаны на примеси CZTSe материалов и дефекты в характере исследования, проведенного исследовательской группой с использованием принципов, основанных на расчетах Na-связанных дефектов при образовании энергии, заряда Передайте энергетический уровень и путь миграции. Результаты показывают, что кроме NaSn в CZTSe другие связанные с Na дефекты являются неглубокими донорами или акцепторами, среди которых энергия образования NaZn очень низкая и может существовать в большом количестве в материале, Внутренний дефект глубокого уровня SnZn конкурирует за сокращение рекомбинации электронно-дырочных пар и повышает эффективность клеток. Между тем, NaZn имеет очень мелкий уровень переноса заряда, который может вносить дыры в материал и усиливать проводимость материала p-типа. Na легко мигрировать к и образуют зазор в атомах CZTSe Nacu Na в материале, это помогает генерировать основной принимающий VCU неглубоко. результаты исследований, опубликованные в физической химии химической физики.
Соединение на основе меди CuGaS2 имеет запрещенную зону 2,43 эВ при комнатной температуре, что близко к лучшему промежуточному запрещенному зазору материала-хозяина и является идеальным промежуточным материалом солнечных элементов. В последние годы промежуточный солнечный элемент может реализовать трехфотонный процесс поглощения с теоретической предельной эффективностью 46 %, И поэтому привлекли широкое внимание исследователей. Эксперименты и теории исследовали CuGaS2 с различными легирующими элементами (Sn, Fe, Ti, Cr и т. Д.), Но результаты не ясны. Например, для Fe-легированного CuGaS2-материала Экспериментальные результаты показывают, что оптический ток и напряжение уменьшаются по мере увеличения количества легирования, поэтому группа использует оптимизированную теорию функционала гибридной плотности для изучения дефекта Cu-GaSS с примесью Sn с точки зрения физики дефектов Обнаружено, что SnGa в CuGaS2 является биполярной ловушкой, и ее радиационная рекомбинация равна вероятности возбуждения, которая ограничивает время жизни носителей, т. Е. Размер фототока. Кроме того, хозяин SnGaGa Спонтанное образование хозяина, две компенсации заряда, уровень Ферми, закрепленный при EV +1,4 эВ в это время, ионизированный SnGa + и CuGa -, 2-дефект ограничивают диапазон доступного света. Это исследование из теории Об объяснении Наблюдаемые в настоящее время явления в эксперименте дают новую идею для будущего изучения и понимания свойств примесей в средней зоне. Опубликованная работа была опубликована в Physical Review B.
Исследование поддерживалось и финансировалось Национальной ключевой программой исследований и разработок (программа 973), Центром суперкомпьютеров CSC и Хэфэй.