In2Se3, In2Te3, and In2(Se,Te)3 Alloys as Photovoltaic Materials

带隙 材料科学 太阳能电池 半导体 直接和间接带隙 光电子学 薄膜 凝聚态物理 纳米技术 物理
作者
Wei Li,Xuefen Cai,Nicholas Valdes,Tianshi Wang,William N. Shafarman,Su‐Huai Wei,Anderson Janotti
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (51): 12026-12031 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.2c02975
摘要

In its lowest-energy three-dimensional (3D) hexagonal crystal structure (γ phase), In2Se3 has a direct band gap of ∼1.8 eV and displays high absorption coefficient, making it a promising semiconductor material for optoelectronics. Incorporation of Te allows for tuning the band gap, adding flexibility to device design and extending the application range. Here we report results of hybrid density functional theory calculations to assess the electronic and optical properties of γ-In2Se3, γ-In2Te3, and γ-In2(Se1-xTex)3 alloys, and initial experiments on the growth and characterization of γ-In2Se3 thin films. The predicted band gap of 1.84 eV for γ-In2Se3 is in good agreement with the absorption onset derived from transmission and reflection spectra of thin films. We show that incorporation of Te gives γ-In2(Se1-xTex)3 alloys with a band gap ranging from 1.84 eV down to 1.23 eV, thus covering the optimal band gap range for single-junction solar cells. In addition, the γ-In2Se3/γ-In2(Se1-xTex)3 bilayer could be employed in tandem solar-cell architectures absorbing at Eg ≈ 1.8 eV and at Eg ≤ 1.4 eV, toward overcoming the ∼33% efficiency set by the Shockley-Queisser limit for single junction solar cells. We also discuss band gap bowing and mixing enthalpies, aiming at adding γ-In2Se3, γ-In2Te3, and γ-In2(Se1-xTex)3 alloys to the available toolbox of materials for solar cells and other optoelectronic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
依人如梦完成签到 ,获得积分10
1秒前
彭于彦祖应助yhm7426采纳,获得30
3秒前
莫惜君灬完成签到 ,获得积分10
8秒前
西门浩宇完成签到 ,获得积分10
14秒前
柏忆南完成签到 ,获得积分10
16秒前
HH完成签到 ,获得积分10
17秒前
甜乎贝贝完成签到 ,获得积分10
18秒前
和平使命应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
123完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
tt完成签到 ,获得积分10
28秒前
Maer完成签到 ,获得积分10
28秒前
颜陌完成签到,获得积分10
28秒前
谦让芷雪发布了新的文献求助30
30秒前
30秒前
blossoms完成签到 ,获得积分10
33秒前
penzer完成签到 ,获得积分10
39秒前
谦让芷雪完成签到,获得积分10
43秒前
大雪完成签到 ,获得积分10
49秒前
strings完成签到,获得积分10
51秒前
asdfqwer应助全智甜采纳,获得10
54秒前
stiger完成签到,获得积分10
55秒前
不想写文章完成签到 ,获得积分10
58秒前
fufufu123完成签到 ,获得积分10
59秒前
baobeikk发布了新的文献求助10
1分钟前
DAHove完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和谐的果汁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
诺亚方舟哇哈哈完成签到 ,获得积分0
1分钟前
奋斗天德完成签到 ,获得积分10
1分钟前
吃的饱饱呀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
baobeikk完成签到,获得积分10
1分钟前
Moriarty完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
淀粉肠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hhh2018687完成签到,获得积分10
1分钟前
wenhuanwenxian完成签到 ,获得积分10
1分钟前
滴滴如玉完成签到,获得积分10
1分钟前
zhugao完成签到,获得积分10
1分钟前
小雯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
MATLAB在传热学例题中的应用 500
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3303307
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2937611
关于积分的说明 8482703
捐赠科研通 2611556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1426055
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 662524
邀请新用户注册赠送积分活动 647023