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J-GLOBAL ID：202102237100488256   整理番号：21A0032793

Cu欠乏CuInS_2中の[VCu_1-In_i2+VCu_1-]欠陥三重項の観測【JST・京大機械翻訳】

Observation of [V_Cu^1-In_i²⁺V_Cu^1-] Defect Triplets in Cu-Deficient CuInS₂

著者 (7件)： Frick Jessica J. (Department of Chemistry, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Cheng Guangming (PRISM, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Kushwaha Satya (Department of Chemistry, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Yao Nan (PRISM, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Wagner Sigurd (Department of Electrical Engineering, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Bocarsly Andrew B. (Department of Chemistry, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Cava Robert J. (Department of Chemistry, Princeton University, New Jersey, United States)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 124  号： 48  ページ： 26415-26427  発行年： 2020年 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 硫化銅インジウム(CuInS_2)は,高効率薄膜太陽電池のための1.53eVのλ_n最適値の直接エネルギーバンドギャップを有する半導体である。しかし,約11%の電力変換効率に達し,約30%の理論的達成可能な値よりはるかに少ない。この低性能の原因は理解されていない。1mol%Cu欠乏メルトから成長した単結晶を,原子分解能高角度環状暗視野(HAADF)走査透過電子顕微鏡(STEM)と電子分散分光法(EDS)を用いて研究した。バルク結晶は,正確に化学量論的なCuInS_2であるが,{112}面において回転双晶境界に沿って形成するナノメートルの厚さ,構造的にコヒーレント,Cu欠乏界面を含む。バルク結晶から界面への遷移領域が観察され,そこではInは黄銅鉱構造中の通常のサイトIn_Inから四面体格子間サイトIn_iへ移動し,一方Cuは通常のCu_Cu位置に留まっている。バルク結晶の2つのIn_In列はIn_iの1列に合体し,中間相に過剰なIn_iを引き起こす。Cu_CuとIn_iの濃度は,Cu空孔の比率,V_Cuを2の過剰なIn_iに反映する。それらの相対格子位置,および結晶の高い電気抵抗率は,自己補償,電気的中性,[V_Cu1-In_i2+V_Cu1-]欠陥三重項としてV_Cuと過剰なIn_i”析出物”を示唆する。これは,黄銅鉱化合物同族体における基本的な構造改質剤として誘発された規則化欠陥の最初の原子レベルの観察である。界面は1.47eVの光学ギャップを導入する。0.54の光伝導指数から明らかなバンドテール状態におけるElectronトラッピングは,0.1cm2V-1s-1の異常に低い電子移動度の原因であった。全体の結果は,CuInS_2が,バルク結晶への中間相の,わずかに銅の少ない挿入ナノメータ厚さの層を作ることである。本研究は,CuInS_2薄膜太陽電池に及ぼすCu欠乏の影響の明らかに矛盾する結果が,ナノメータ空間分解能における構造と組成を解析することにより解決できることを示した。Copyright 2021 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  光伝導 ,  コヒーレンス ,  析出物 ,  単結晶 ,  電気抵抗率 ,  半導体 ,  *インジウム ,  *銅 ,  黄銅鉱 ,  化学量論 ,  光学ギャップ
準シソーラス用語： 暗視野 ,  薄膜太陽電池 ,  電力変換効率 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 塩  (CD01050V)

タイトルに関連する用語 (5件)： Cu ,  欠乏 ,  欠陥 ,  三重項 ,  観測