Light- and bias-induced metastabilities in Cu(In,Ga)Se2 based solar cells caused by the (VSe-VCu) vacancy complex

硒化铜铟镓太阳电池 亚稳态 接受者 材料科学 太阳能电池 带隙 异质结 光电子学 开路电压 空位缺陷 化学物理 凝聚态物理 化学 电压 物理 有机化学 量子力学
作者
Stephan Lany,Alex Zunger
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:100 (11) 被引量:342
标识
DOI:10.1063/1.2388256
摘要

We investigate theoretically light- and bias-induced metastabilities in Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) based solar cells, suggesting the Se–Cu divacancy complex (VSe-VCu) as the source of this hitherto puzzling phenomena. Due to its amphoteric nature, the (VSe-VCu) complex is able to convert by persistent carrier capture or emission from a shallow donor into a shallow acceptor configuration, and vice versa, thereby changing in a metastable fashion the local net acceptor density inside the CIGS absorber of the solar cell, e.g., a CdS/CIGS heterojunction. In order to establish a comprehensive picture of metastability caused by the (VSe-VCu) complex, we determine defect formation energies from first-principles calculations, employ numerical simulations of equilibrium defect thermodynamics, and develop a model for the transition dynamics after creation of a metastable nonequilibrium state. We find that the (VSe-VCu) complex can account for the light-induced metastabilities, i.e., the “red” and “blue” illumination effects, as well as for the reverse-bias effect. Thus, our (VSe-VCu) model implies that the different metastabilities observed in CIGS share a common origin. A defect state in the band gap caused by (VSe-VCu) in the acceptor configuration creates a potentially detrimental recombination center and may contribute to the saturation of the open circuit voltage in larger-gap Cu(In,Ga)Se2 alloys with higher Ga content. Therefore, the presence of metastable defects should be regarded as a concern for solar cell performance.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
sun完成签到,获得积分10
1秒前
张辛蕊发布了新的文献求助10
1秒前
科研人完成签到,获得积分10
2秒前
csg888888完成签到,获得积分10
3秒前
积极的人生完成签到 ,获得积分10
5秒前
whitepiece完成签到,获得积分10
7秒前
wwrjj完成签到,获得积分0
8秒前
dongli6536完成签到,获得积分10
8秒前
飞龙在天完成签到,获得积分0
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
12秒前
爆米花应助keerlife采纳,获得10
14秒前
槿曦完成签到 ,获得积分10
18秒前
23秒前
zhang发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
66完成签到,获得积分10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
复杂真完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
keerlife发布了新的文献求助10
31秒前
鸣鸣完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
Cumin完成签到 ,获得积分10
35秒前
科研通AI5应助楼下太吵了采纳,获得30
36秒前
小事完成签到 ,获得积分10
36秒前
小饼一定要上岸完成签到 ,获得积分10
37秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
37秒前
MRJJJJ完成签到,获得积分10
38秒前
miemie66完成签到,获得积分10
40秒前
利奈唑胺完成签到,获得积分10
40秒前
40秒前
医学小王完成签到 ,获得积分10
41秒前
小飞象完成签到 ,获得积分10
41秒前
倾听阳光完成签到 ,获得积分10
42秒前
涛1完成签到 ,获得积分10
43秒前
小玲子完成签到 ,获得积分10
43秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
不瞌睡应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得80
44秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
44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
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Schifanoia : notizie dell'istituto di studi rinascimentali di Ferrara : 66/67, 1/2, 2024 1000
Circulating tumor DNA from blood and cerebrospinal fluid in DLBCL: simultaneous evaluation of mutations, IG rearrangement, and IG clonality 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 400
Laboratory Animal Technician TRAINING MANUAL WORKBOOK 2012 edtion 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4859510
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4154639
关于积分的说明 12875100
捐赠科研通 3905810
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2145789
邀请新用户注册赠送积分活动 1164900
关于科研通互助平台的介绍 1066883