SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

L773:1521 3951
 

Sökning: L773:1521 3951 > (2015-2019) > Investigation of th...

Investigation of the structural, optical and electronic properties of Cu2Zn(Sn,Si/Ge)(S/Se)4 alloys for solar cell applications

Zamulko, S. (författare)
Chen, Rongzhen (författare)
KTH,Materialvetenskap,University of Oslo, Norway
Persson, Clas (författare)
KTH,Materialvetenskap,University of Oslo, Norway
 (creator_code:org_t)
2017-03-20
2017
Engelska.
Ingår i: Physica status solidi. B, Basic research. - : Wiley-VCH Verlagsgesellschaft. - 0370-1972 .- 1521-3951. ; 254:6
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • The crystalline structural, electronic and optical properties of the alloys Cu2ZnSn1−xGexS4, Cu2ZnSn1−xSixS4, Cu2ZnSn1−xGexSe4 and Cu2ZnSn1−xSixSe4 are calculated by first-principles using both the generalized gradient approximation and a hybrid functional approach. We find that the electronic band structures are qualitatively very similar for these alloys. The band-gap energy Eg(x) (for x = 0, 0.125, 0.25, 0.5, 0.75, 0.875 and 1) increases almost linearly with Ge and Si substitution. However, for very Si rich Cu2ZnSn1−xSixS4 alloys (but not for Cu2ZnSn1−xSixSe4) there is an abrupt increase of Eg(x) for x > 0.96. We therefore analyse this effect by calculating the electronic structures for x = 0.93, 0.96 and 1. We find that the Sn-like states form localised density-of-states below the conduction band edge in Cu2ZnSn1−xSixS4, while corresponding states resonate more with the conduction bands in Cu2ZnSn1−xSixSe4. The effect in S-based alloys is a direct consequence of the energetically high conduction band edge for Cu2ZnSiS4 in combination with energetically low Sn-like states. Furthermore, the calculated dielectric constants are relatively similar for all alloy configurations. Overall however, our results suggest that it is possible to use Si and Ge as alloying element in quaternary Cu2ZnSnS4 to improve the photovoltaic properties.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Annan fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Other Physics Topics (hsv//eng)

Nyckelord

alloys
band gap
first-principles calculations
kesterites

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Zamulko, S.
Chen, Rongzhen
Persson, Clas
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Fysik
och Annan fysik
Artiklar i publikationen
Physica status s ...
Av lärosätet
Kungliga Tekniska Högskolan

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy