Ⅱ型Ga_(2)Se_(3)/C_(3)N_(4)异质结应用于激子太阳能电池理论研究OA

基于第一性原理计算,本研究系统探究了Ga_(2)Se_(3)/C_(3)N_(4)异质结的结构稳定性、光电特性及其太阳能电池应用潜力.研究结果表明,Ga_(2)Se_(3)/C_(3)N_(4)异质结具有良好的热力学稳定性;能带结构呈现交错带边排列特点,其带隙值为1.15 eV;在Ga_(2)Se_(3)/C_(3)N_(4)异质结界面处,形成了由C_(3)N_(4)指向Ga_(2)Se_(3)方向的电场,与交错带边协同构成II型异质结,有利于光生载流子快速分离.另外,Ga_(2)Se_(3)/C_(3)N_(4)异质结在可见光范围内表现出强光捕获能力,其光吸收系数达到10^(5) cm^(-1)量级.最后,理论计算Ga_(2)Se_(3)/C_(3)N_(4)异质结的光电转换效率可达到12.77%,展现出良好的太阳能电池应用潜力.