化佩洛夫斯基特太阳能吸收器
Xin-Gang Zhao1, Dongwen Yang1, Yuanhui Sun1
1State Key Laboratory of Superhard Materials, Key Laboratory of Automobile Materials of MOE, and College of Materials Science and Engineering, Jilin University , Changchun 130012, China.
Journal of the American Chemical Society
|April 22, 2017
概括
这项研究引入了由CIGS太阳能吸收器启发的新型无化矿. 这些新材料,即基化 (CIHPs),为下一代太阳能电池提供稳定性和可调节的光电子特性.
科学领域:
- 材料科学
- 固态化学
- 可再生能源
背景情况:
- 基化矿 (APbX3) 是一个有前途的吸光剂,但有毒性和不稳定性.
- 以前使用Sn2+或Bi3+创建无替代品的尝试导致稳定性较差或光电子性能不足.
- 需要稳定,高效,无毒的太阳能吸收材料.
研究的目的:
- 设计和计算新型无化矿,以提高稳定性和光电子性能.
- 为了利用Cu,In,Ga,Se2 (CIGS) 的电子结构来设计新的矿材料.
- 为太阳能应用确定有前途的无化胺化合物.
主要方法:
- 使用第一原理计算来探索潜在的无矿的电子结构.
- 通过用[Cu+Ga]或[Ag+In]等[B+C]对替换2Pb,设计出具有A2BCX6公式的新型双矿.
- 对热力学稳定性,直接带间隙,可调节带间隙和有效质量进行选的候选材料.
主要成果:
- 确定了一种新的材料类别,称为基于CuIn的化矿 (CIHPs),一般配方为A2BCX6.
- 计算证实了几种CIHP组合的热力学稳定性和直接带间隙.
- 实现了从0到2.5 eV的可调带间隙,其中Rb2[CuIn]Cl6,Rb2[AgIn]Br6和Cs2[AgIn]Br6等特定候选物分别具有1.36和1.46和1.50 eV的带间隙.
- 这些无候选物质的理论效率与已知的和基石相美.
结论:
- 基于的化 (CIHP) 设计策略成功地产生了稳定,无的太阳能吸收器候选产品.
- 这些新材料具有可调节的光电子特性和有前途的理论效率.
- 这项工作为开发下一代环保太阳能电池技术提供了新的途径.
