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CdS,ZnO1-xSx电子结构和光学特性的第一性原理研究
  • ISSN号:1000-7857
  • 期刊名称:《科技导报》
  • 时间:0
  • 分类:O472.3[理学—半导体物理;理学—物理] O472.4[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]河南师范大学数学与信息科学学院,河南新乡453007, [2]河南师范大学物理与信息工程学院、河南省光伏材料重点实验室,河南新乡453007
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60906044);河南省教育厅自然科学研究计划项目(20108140008,2011A140016);河南师范大学青年科研基金项目(01026400017)
中文摘要:

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法。研究了闪锌矿型CdS和Zno1-xSx。(x=O,0.25,0.5。0.75。1)的电子结构和光学特性。计算并分析了闪锌矿型CdS和Zno1-xSx的复介电函数、光电导率、吸收系数和损失函数。研究结果表明。闪锌矿型CdS和Zno1-xSx(x=0。0.25。0.5,0.75,1)均为直接带隙半导体材料。ZnO中一定浓度的硫掺杂,导致带隙宽度变窄。而晶格常数随掺杂基本呈线性变化。就目前制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池普遍使用CdS缓冲层而言。Zno1-xSx具有与CdS类似的电子结构,但光学特性上高频特性有明显改善。这些特性对于改善电池吸收层表面性能和光吸收特性、制备高效ClGS薄膜太阳能电池非常有利。

英文摘要:

In this paper, the electronic structure and optical properties of zinc blend-type compounds CdS and Zno1-xSx(x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) are numerically analyzed by means of the plane wave ultrasoft pseudo-potential method with the generalized gradient approximation (GGA) under the density functional theory (DFT). The lattice parameters, the band structure, the density of states and the optical conductivity are obtained. The optical properties including the dielectric function, the conductivity, the absorption spectrum and the energy-loss spectrum are discussed. It shows that the zinc blend-type compounds CdS and Zno1-xSx are both direct band gap materials; the crystal constants increase with the quantity of S doping ZnO; the Zno1-xSx has a wider band gap than CdS and can be expected to provide a high quality buffer layer for high efficiency Cu(In1-XGaX)Se2 (CIGSe) solar cells by improving the surface quality of absorption layer and decreasing the absorption loss.

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期刊信息
  • 《科技导报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国科学技术协会
  • 主编:项昌乐
  • 地址:北京市海淀区学院南路86号科技导报社
  • 邮编:100081
  • 邮箱:kjdbbjb@cast.org.cn
  • 电话:010-62138113
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7857
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1421/N
  • 邮发代号:2-872
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24858