Observation of an intermediate band in Sn-doped chalcopyrites with wide-spectrum solar response.
Observation of an intermediate band in Sn-doped chalcopyrites with wide-spectrum solar response.
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具有宽光谱太阳响应的锡掺杂黄铜矿中中间波段的观测
DOI：
10.1038/srep01286
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Lin, Jianhua
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang, Chongyin;Qin, Mingsheng;Wang, Yaoming;Wan, Dongyun;Huang, Fuqiang;Lin, Jianhua
采用新开发的方法合成了掺锡黄铜矿的纳米结构颗粒和多晶薄膜。令人惊讶的是，锡掺杂引入了一个狭窄的部分填充的中间带（IB），在禁带隙中位于价带最大值上方约1.7 eV（CuGaS₂）和约0.8 eV（CuInS₂）处。漫反射光谱和光致发光光谱揭示了由中间带引起的额外吸收和发射光谱，这得到了第一性原理计算的进一步支持。由于中间带的存在，宽光谱太阳能响应极大地增强了光催化、光伏和光致产氢性能。
Nanostrcutured particles and polycrystalline thin films of Sn-doped chalcopyrite are synthesized by newly-developed methods. Surprisingly, Sn doping introduces a narrow partially filled intermediate band (IB) located ~1.7 eV (CuGaS2) and ~0.8 eV (CuInS2) above the valance band maximum in the forbidden band gap. Diffuse reflection spectra and photoluminescence spectra reveal extra absorption and emission spectra induced by the IBs, which are further supported by first-principle calculations. Wide spectrum solar response greatly enhances photocatalysis, photovoltaics, and photo-induced hydrogen production due to the intermediate band.
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