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J-GLOBAL ID：202202253780760084   整理番号：22A0613854

Cu₃AsO₄の電気的および光学的特性の第一原理計算:非鉄金属製造副産物からの有望な薄膜太陽電池吸収体

First Principles Calculation of Electrical and Optical Properties of Cu₃AsO₄: Promising Thin-Film Solar Cell Absorber from Nonferrous Metal Manufacturing By-Products

著者 (8件)： Suzuki Issei (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University) ,  Kawanishi Sakiko (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University) ,  Ohashi Naoki (National Institute for Materials Science (NIMS)) ,  Gomi Aiga (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University) ,  Kano Junya (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University) ,  Watanabe Hiroto (Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) ,  Asano Satoshi (Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) ,  Omata Takahisa (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University)
資料名： Materials Transactions  (Materials Transactions)
巻： 63  号： 1  ページ： 73-81(J-STAGE)  発行年： 2022年 
JST資料番号： G0668A  ISSN： 1345-9678  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 硫ひ銅鉱型Cu₃AsO₄の安定性と電子構造を第一原理計算により調べた。その合成は,これまで報告されていないが,計算は,硫ひ銅鉱型Cu₃AsO₄の合成の可能性を示した。硫ひ銅鉱型Cu₃AsO₄は,1~1.2eVのバンドギャップと,CdTeおよびGaAsのような薄膜太陽電池用の吸収体材料に匹敵する大きな光吸収係数を有することが期待される。また,硫ひ銅鉱型Cu₃AsO₄は,適切な不純物ドーピングによりp型とn型の両方の伝導を示すことが期待される。この特性は,p-nホモ接合でのこの材料の使用を可能にする。対照的に,硫ひ銅鉱型Cu₃AsO₄は,p型伝導を示すが,n型伝導は期待されない。本研究の結果は,硫ひ銅鉱型Cu₃AsO₄が薄膜太陽電池用の吸収体材料として非常に有望であることを示している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ヒ酸塩 ,  *銅化合物 ,  銅鉱 ,  硫化鉱物 ,  安定性 ,  光学的性質 ,  *電子構造 ,  計算 ,  第一原理 ,  非鉄金属 ,  副産物 ,  太陽電池 ,  半導体薄膜 ,  *吸収体 ,  バンドギャップ ,  吸収係数 ,  光吸収 ,  不純物 ,  ドーピング ,  不純物伝導 ,  N型半導体 ,  半導体接合 ,  PN接合 ,  メカニカルアロイング ,  酸化銅 ,  酸化ヒ素
準シソーラス用語： n型伝導 ,  p型伝導 ,  ホモ接合 ,  光学的特性 ,  光吸収係数 ,  *第一原理計算 ,  *薄膜太陽電池 ,  硫砒銅鉱

著者キーワード (4件)： 銅ヒ素酸化物 ,  太陽電池 ,  第一原理計算 ,  非鉄金属製造

分類 (3件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  セラミック・磁器の性質  (YC03030G)

引用文献 (68件)：

• 1) N. Yamazaki: International Seminar on Impurities in Copper Raw Materials (2018) (online). http://www.jogmec.go.jp/content/300358435.pdf.
• 2) Mineral Commodity Summaries 2021 (U.S. Geological Survey, 2021) (online). https://doi.org/10.3133/mcs2021.
• 3) T. Fujita, R. Taguchi, H. Kubo, E. Shibata and T. Nakamura: Mater. Trans. 50 (2009) 321-331. doi:10.2320/matertrans.M-MRA2008844
• 4) W. Vogel: Glass Chemistry, 2nd ed., (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1994) (online). https://doi.org/10.1007/978-3-642-78723-2.
• 5) “Introduction of Cadmium”. International Cadmium Association. https://www.cadmium.org/introduction (accessed 2021-08-20).

タイトルに関連する用語 (6件)： 光学的特性 ,  第一原理計算 ,  非鉄金属 ,  副産物 ,  薄膜太陽電池 ,  吸収体