半导体单层材料作为可调谐激子太阳能电池平台
介观与纳米尺度物理
2012-06-26 v1 材料科学
摘要
近年来出现的具有可调谐光电特性和高载流子迁移率的二维单层材料，为高效超薄激子太阳能电池提供了新的机遇，可替代基于共轭聚合物和小分子给体的电池。利用第一性原理密度泛函理论和多体计算，我们证明了六方BN和石墨烯（CBN）单层与常用受体（如PCBM富勒烯或半导体碳纳米管）结合，可以提供具有可调吸收带隙、给体-受体界面能带排列和功率转换效率的激子太阳能电池，以及新颖的器件架构。对于CBN-PCBM器件，我们预测功率转换效率极限在10-20%范围内，取决于CBN单层结构。我们的结果证明了在可调谐、高效、无聚合物的薄膜太阳能电池中使用单层材料的可能性，其中涉及未探索的激子和载流子输运机制。
引用
@article{arxiv.1206.5555,
title = {Semiconducting Monolayer Materials as a Tunable Platform for Excitonic Solar Cells},
author = {Marco Bernardi and Maurizia Palummo and Jeffrey C. Grossman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.5555},
year = {2012}
}
备注
7 pages, 5 figures