由于具有组成元素储量丰富、光吸收强等优点,Cu2ZnSnS4 (CZTS)和Cu2ZnSnSe4 (CZTSe)相关薄膜太阳能电池的研究自2009年以来显著升温。作为多晶薄膜材料,其表面和界面对光电性能有何影响,能否像Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)一样,对界面有良性包容(即界面的存在有利于光生电子-空穴对的分离和电池效率的提高),目前还是一个问题。由于化学成分和晶体结构的复杂,实验上和理论上研究CZTS、CZTSe的表面和界面性质都仍有很大困难。本项目拟利用最近发展的第一性原理全局结构优化算法,预测不同合成气氛下CZTS、CZTSe的表面和界面构型,研究其电子结构及对样品电学、光学性能的影响,以回答这一问题,并探索通过改善界面性质提高电池效率的方法。
英文主题词Thin Film Solar Cells;Cu2ZnSnS4;Cu2ZnSnSe4;Surface and interface;Frist-principles Calculation