硒及缺陷在光伏应用中的作用

我们给出三方晶系硒电子性质的第一性原理计算，重点面向光伏应用。利用多体微扰理论计算了纯净硒的带隙和光吸收谱，与实验吻合极好。接着我们研究了本征及外禀缺陷的作用，并估算了实际合成条件所产生的平衡浓度。本征缺陷以空位为主，我们表明其不会导致显著的非辐射复合。当计入外禀缺陷时，电荷平衡仍由空位主导，但这些缺陷可能引起可观的非辐射复合速率，从而严重限制硒基太阳能电池的性能。因此，我们的结果表明外部元素的沾污是光伏效率的决定性因素，这在考虑任何类型器件工程的合成条件时都至关重要。