ZnSiP$_2$ 的太阳能转换特性与缺陷物理
材料科学
2015-12-31 v3
摘要
在硅上实现光活性材料一直是一项持久的技术挑战。对于使用 Si 底电池的叠层光伏，以及其它光电子应用，长期需要可与 Si 集成的光活性、宽禁带材料。ZnSiP 是一种稳定的宽禁带(2.1 eV)材料，与硅晶格匹配且由廉价元素组成。正如我们在本文中展示的，它还是一种缺陷容忍材料。在此，我们报道了首个 ZnSiP 光伏器件。我们表明，在光电化学配置中测量到 ZnSiP 具有优异的光响应和 1.3 V 的高开路电压。该高电压和低禁带-电压偏移与成熟得多的宽禁带 III-V 材料相当。光致发光数据与理论缺陷计算一起阐明了该高电压背后的缺陷物理，显示 ZnSiP 中的本征缺陷是浅级的，且少数载流子寿命为 7 ns。这些有利结果鼓励开发 ZnSiP 及相关材料作为光伏吸收材料。
引用
@article{arxiv.1506.05371,
title = {Solar energy conversion properties and defect physics of ZnSiP$_2$},
author = {Aaron D. Martinez and Emily L. Warren and Prashun Gorai and Kasper A. Borup and Darius Kuciauskas and Patricia C. Dippo and Brenden R. Ortiz and Robin T. Macaluso and Sau D. Nguyen and Ann L. Greenaway and Shannon W. Boettcher and Andrew G. Norman and Vladan Stevanović and Eric S. Toberer and Adele C. Tamboli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.05371},
year = {2015}
}
备注
As accepted by EES on December 11th, 2015