Přejít k obsahu


Highly absorbent cubic structured Siliconmonochalcogenides: Promising materials for photovoltaic applications

Citace:
UL-HAQ, B., ALFAIFY, S., AHMED, R., BUTT, F. K., SHAARI, A., KHAN, S. A., LAREF, A., CHAUDHRY, A. R. Highly absorbent cubic structured Siliconmonochalcogenides: Promising materials for photovoltaic applications. CERAMICS INTERNATIONAL, 2019, roč. 45, č. 7, s. 8971-8978. ISSN: 0272-8842
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Highly absorbent cubic structured Siliconmonochalcogenides: Promising materials for photovoltaic applications
Rok vydání: 2019
Autoři: Bakhtiar Ul-Haq , S. AlFaify , Rashid Ahmed , Faheem K. Butt , Amiruddin Shaari , Saleem Ayaz Khan MSc., Ph.D. , Amel Laref , Aijaz Rasool Chaudhry
Abstrakt CZ: Zkoumání materiálů s vysokou účinností pro příští generace optoelektronických a fotovoltaické aplikace je velmi důležité. V tomto článku se budeme zkoumat potenciál nově navržených krychlových strukturované Siliconmonochalcogenides (π- SiS, π-SiSe, a π-SiTe) pro fotovoltaické a optoelektronické aplikace. Funkční teorie hustota byla přijata metoda založená na plný potenciál linearizovaný rozšířené rovině vlna a místní okružní (FP-L (APW + lo)) k provedení této studie. Tyto materiály mají soudržné a formace energie srovnatelný s ostatními stabilní binární chalkogenidů odrážejí jejich termodynamickou stabilitu v kubickou strukturu. Výsledky elektronických pásových struktur odhalit jim nepřímé bandgap materiály bandgap energie 1,09, 0,88 a 0,47 eV pro π-SiS, π-SiSe, a π-SiTe v tomto pořadí. Tato nová třída monochalcogenides bylo zjištěno, bohatý na několik zajímavých vlastností, jako je velké hustoty stavů kolem Fermiho úrovni, relativně ploché valence a pásma vodivosti hran a těžších mas nosičů náboje. Výsledkem je, že bylo pozorováno vysoké absorbance světla (~106 / cm) ve viditelné a spodní ultrafialové (UV) oblasti. Podobně, vhodné optické odrazivosti ve vyšší UV oblasti bylo zaznamenáno, které poukazuje na jejich potenciál pro použití jako ochrana proti UV záření. Tento článek se dále zabývá exciton vazebné energie, energie Plasmon je a nízko a vysokofrekvenční dielektrické konstanty těchto materiálů. Naše výsledky ukazují krychlových strukturované Simonochalcogenides jako termodynamicky stabilní a slibné materiály pro špičkové optoelektronických a fotovoltaické aplikace.
Abstrakt EN: Exploring the high-efficiency materials for next-generation optoelectronic and photovoltaic applications is of great importance. In this article, we explore the potential of the newly designed cubic-structured Siliconmonochalcogenides (π- SiS, π-SiSe, and π-SiTe) for photovoltaic and optoelectronic applications. The density functional theory based fullpotential linearized augmented-plane-wave plus local-orbital (FP-L(APW + lo)) method has been adopted to carry out this study. These materials possess cohesive and formation energies comparable to the other stable binary-chalcogenides reflecting their thermodynamic stability in the cubic structure. The results of electronic band structures reveal them indirect bandgap materials of bandgap energy 1.09, 0.88 and 0.47 eV for π-SiS, π-SiSe, and π-SiTe respectively. This new class of monochalcogenides has been found rich in several interesting features such as large density of states around the Fermi-level, relatively flat valence and conduction band edges, and heavier masses of charge carriers. As a result, the high absorbance of light (∼106/cm) in the visible and lower ultraviolet (UV) regions has been observed. Similarly, a suitable optical reflectivity in the higher UV region was recorded which highlights their potential for application as a shield against UV radiations. This article further addresses the exciton binding energies, plasmon's energies, and low and high-frequency dielectric constants of these materials. Our results demonstrate the cubic-structured Simonochalcogenides as thermodynamically stable and promising materials for cutting-edge optoelectronic and photovoltaic applications.
Klíčová slova

Zpět

Patička