太阳能电池材料缺陷的理论与计算研究

摘要

缺陷调控是影响半导体太阳能电池光电转换效率的关键因素.缺陷与掺杂直接决定半导体中载流子的类型、浓度、传输以及光生载流子的非辐射复合.真实半导体中存在的缺陷种类繁多,浓度各异,使得缺陷,特别是单个点缺陷性质的实验表征非常困难,因而理论与计算在缺陷研究中起到了重要的作用.本文首先介绍了基于第一性原理的缺陷计算方法,然后以典型太阳能电池材料CdTe,Cu(In,Ga)Se2,Cu2ZnSnS(Se)4和CH3NH3PbI3为例,详细介绍了如何从理论计算角度认识和调控太阳能电池材料的缺陷性质.