تستخدم بلورات Poly -Si بشكل أساسي في الخلايا الشمسية بسبب تكلفتها المنخفضة. هنا ، يجب توسيع مناطق الحساسية للأطوال الموجية في ضوء الشمس لزيادة الكفاءة الهندسية للخلايا الشمسية. تم تحديد أفلام أشباه الموصلات المركبة من المجموعة الرابعة ، على سبيل المثال ، أفلام Si (Ge) مخدرة بذرات C و Ge (C و Si) و / أو ذرات Sn بمحتويات عدة ٪ على ركيزة Si أو Ge كحلول محتملة لهذه التقنية مشكلة. في هذه الدراسة ، قمنا بحساب طاقة التكوين لكل تكوين ذري لذرات C و Ge و Sn في Si باستخدام نظرية الكثافة الوظيفية. طريقة "Hakoniwa" التي اقترحها Kamiyama et al. تم تطبيق [علم المواد في معالجة أشباه الموصلات ، 43 ، 209 (2016)] على خلية عملاقة مكونة من 64 ذرة من Si بما في ذلك ما يصل إلى ثلاث ذرات من C و / أو Ge و / أو Sn (حتى 4.56٪) من أجل الحصول على النسبة لكل تكوين ذري ومتوسط ​​قيمة فجوات النطاق Si. لم يتم استخدام تقريب التدرج المعمم التقليدي (GGA) فحسب ، بل تم أيضًا استخدام وظيفة تقريب الكثافة المحلية للتبادل الذي تم فحصه (sX-LDA) للحصول على فجوات نطاقية Si أكثر موثوقية. نتائج التحليل أربعة أضعاف. أولاً ، تكون ذرتان C (Sn) مستقرة من حيث الطاقة عندما تكونان 3جيران rd و 4 و 6 و 7 و 9 لبعضهم البعض ، في حين أن استقرار ذرتي Ge مستقل عن التكوين الذري . ثانيًا ، تكون ذرات C و Ge ( Sn) مستقرة عندما تكون 2 و 5 و 8 ( 1 st و 8 th) الجيران ، في حين أن استقرار ذرات Sn و Ge مستقل عن التكوين الذري. ثالثًا ، تعتمد فجوة النطاق Si (لا تعتمد) على التكوين الذري عندما تتضمن Si ذرات C و / أو Sn (ذرات Ge). أدى تعاطي المنشطات الأحادية بشكل موحد إلى C بنسبة تصل إلى 4.68٪ و Ge (Sn) بنسبة تصل إلى 3.12٪ إلى خفض متوسط ​​قيمة فجوات النطاق Si. أدى استخدام المنشطات C إلى تقليل فجوة نطاق Si بشكل أكبر ، بينما قللت المنشطات Ge أقلها. رابعًا ، أدى تعاطي المنشطات بشكل موحد مع C و Sn بنسبة 1: 1 (C و Ge 1: 1 ، Ge و Sn 1: 1) عند 1.56 ٪ أيضًا إلى تقليل فجوة Si. ستكون النتائج الموضحة هنا مفيدة للتنبؤ بفجوة النطاق لمحتوى معين من بلورات Si ، وهو أمر مهم لتطبيق الخلايا الشمسية.

المصدر: IOPscience

لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة موقعنا على الإنترنت: www.semiconductorwafers.net ، 

أرسل لنا بريدًا إلكترونيًا على  sales@powerwaywafer.com  أو  powerwaymaterial@gmail.com