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基于杂化泛函计算的Cu2ZnSnS4中Na与K的缺陷性质

材料科学 2018-11-14 v2

摘要

CZTS吸收层的外延生长或沉积后处理已导致光伏效率提升,然而此类改进的潜在物理机制研究较少。本研究采用杂化泛函从第一性原理出发研究CZTS中Na和K相关缺陷的热力学,其中Na和K的化学势由其多硫化物的各种相确定。与先前使用广义梯度近似(GGA)的结果相反,Na和K均主要在Cu位替代,类似于其在Cu(In,Ga)Se2Cu(In,Ga)Se_{2}中的行为。所有替代和间隙缺陷均显示为浅能级或高度能量不利。Na与丰富本征缺陷之间的缺陷复合未显示显著掺入增强或引入深n型能级的可能性。讨论了Na掺入对提升光伏效率的可能益处。K在CZTS中可忽略的缺陷溶解度也暗示了可能的表面活性剂候选。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.01121,
  title  = {Defect Properties of Na and K in Cu2ZnSnS4 from Hybrid Functional Calculation},
  author = {Kinfai Tse and Manhoi Wong and Yiou Zhang and Jingzhao Zhang and Michael Scarpulla and Junyi Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.01121},
  year   = {2018}
}

备注

16 pages, 4 figures