Indirect Band Gap Semiconductors for Thin-Film Photovoltaics: High-Throughput Calculation of Phonon-Assisted Absorption

化学 光伏 半导体 声子 吸收(声学) 带隙 光电子学 薄膜 直接和间接带隙 凝聚态物理 纳米技术 光伏系统 物理 生物 复合材料 材料科学 生态学
作者
Jiban Kangsabanik,Mark Kamper Svendsen,Alireza Taghizadeh,Andrea Crovetto,Kristian S. Thygesen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (43): 19872-19883 被引量:73
标识
DOI:10.1021/jacs.2c07567
摘要

Discovery of high-performance materials remains one of the most active areas in photovoltaics (PV) research. Indirect band gap materials form the largest part of the semiconductor chemical space, but predicting their suitability for PV applications from first-principles calculations remains challenging. Here, we propose a computationally efficient method to account for phonon-assisted absorption across the indirect band gap and use it to screen 127 experimentally known binary semiconductors for their potential as thin-film PV absorbers. Using screening descriptors for absorption, carrier transport, and nonradiative recombination, we identify 28 potential candidate materials. The list, which contains 20 indirect band gap semiconductors, comprises well-established (3), emerging (16), and previously unexplored (9) absorber materials. Most of the new compounds are anion-rich chalcogenides (TiS 3 and Ga 2 Te 5 ) and phosphides (PdP 2, CdP 4, MgP 4, and BaP 3 ) containing homoelemental bonds and represent a new frontier in PV materials research. Our work highlights the previously underexplored potential of indirect band gap materials for optoelectronic thin-film technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
常先发布了新的文献求助10
1秒前
龙利娟发布了新的文献求助10
1秒前
XHONG完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
橘子发布了新的文献求助10
3秒前
molihuakai应助无语的香薇采纳,获得10
4秒前
树枝发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
1230完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
zzz完成签到,获得积分10
6秒前
时尚的行天应助sss采纳,获得10
6秒前
liuqx011完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
机灵石头发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yqdzd发布了新的文献求助10
10秒前
初景发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
fantien发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
liuqx011发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
ohu完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
迷路谷菱发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
阿猫发布了新的文献求助10
17秒前
Owen应助常先采纳,获得30
18秒前
不灵0发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
GG发布了新的文献求助10
20秒前
xnzhl发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7495112
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9086291
关于积分的说明 19379652
捐赠科研通 7106595
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249839
关于科研通互助平台的介绍 2419208
邀请新用户注册赠送积分活动 2235570