Geometry, electronic structure, and bonding in CuMCh 2(M = Sb, Bi; Ch = S, Se): Alternative solar cell absorber materials?

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 13, 2012, Pages 7334-7340

  Temple, Douglas J ^a   Kehoe, Aoife B ^a   Allen, Jeremy P ^a   Watson, Graeme W ^a   Scanlon, David O ^b  

^a TRINITY COLLEGE DUBLIN   (Ireland)

^b UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORBER MATERIAL; ADSORBERS; CU-BASED; FUNDAMENTAL BAND GAP; HYBRID DENSITY FUNCTIONAL THEORY; SOLAR CELL ABSORBERS; STRUCTURAL DIFFERENCES; STRUCTURE FEATURES;

ADSORPTION; BISMUTH; COPPER COMPOUNDS; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTRONIC STRUCTURE; GALLIUM; HYBRID MATERIALS;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 84859581686     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp300862v     Document Type: Article

References (75)

1. Shah, A. V.; Platz, R.; Keppner, H. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1995, 38, 501-520
2. Green, M. A. Prog. Photovoltaics 2001, 9, 123-135
3. Green, M. A. Sol. Energy 2004, 76, 3-8
4. Chopra, K. L.; Paulson, P. D.; Dutta, V. Prog. Photovoltaics 2004, 12, 69-92
5. th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition; Munich, 2002.
6. Contreras, M. A.; Ramanathan, K.; AbuShama, J.; Hasoon, F.; Young, D. L.; Egaas, B.; Noufi, R. Prog. Photovoltaics 2005, 13, 209-216
7. Zhang, S. B.; Wei, S. H.; Zunger, A.; Katayama-Yoshida, H. Phys. Rev. B 1998, 57, 9642-9656
8. Persson, C.; Zhao, Y.-J.; Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2005, 72, 035211
9. Jeong, W. J.; Park, G. C. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2003, 75, 93-100
10. Jackson, P.; Hariskos, D.; Lotter, E.; Paetel, S.; Wuerz, R.; Menner, R.; Wischmann, W.; Powalla, M. Prog. Photovoltaics 2011, 19, 894-897
11. Katagiri, H. Thin Solid Films 2005, 480, 426-432
12. Kamoun, N.; Bouzouita, H.; Rezig, B. Thin Solid Films 2007, 515, 5949-5952
13. Wibowo, R. A.; Kim, W. S.; Lee, E. S.; Munir, B.; Kim, K. H. J. Phys. Chem. Solids 2007, 68, 1908-1913
14. Matsushita, H.; Maeda, T.; Katsui, A.; Takizawa, T. J. Cryst. Growth 2000, 208, 416-422
15. Scragg, J. J.; Dale, P. J.; Peter, L. M.; Zoppi, G.; Forbes, I. Physica Status Solidi B 2008, 245, 1772-1778
16. Riha, S. C.; Parkinson, B. A.; Prieto, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15272-15275
17. Todorov, T. K.; Reuter, K. B.; Mitzi, D. B. Adv. Mater. 2010, 22, E156-159
18. Zhou, J.; Bian, G. Q.; Zhu, Q. Y.; Zhang, Y.; Li, C. Y.; Dai, J. J. Solid State Chem. 2009, 182, 259-264
19. Rodriguez-Lazcano, Y.; Nair, M. T. S.; Nair, P. K. Mod. Phys. Lett. B 2001, 15, 667-670
20. Pawar, S. H.; Pawar, A. J.; Bhosale, P. N. Bull. Mater. Sci. 1986, 8, 423-426
21. Kyono, A.; Kimata, M. Am. Mineral. 2005, 90, 162-165
22. Walsh, A.; Payne, D. J.; Egdell, R. G.; Watson, G. W. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4455-4463
23. Walsh, A.; Watson, G. W.; Payne, D. J.; Edgell, R. G.; Guo, J.; Glans, P.-A.; Learmonth, T.; Smith, K. E. Phys. Rev. B 2006, 73, 235104
24. Heyd, S.; Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8207-8215
25. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
26. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251-14271
27. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979
28. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775
29. Peralta, J. E.; Heyd, J.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. Phys. Rev. B 2006, 74, 073101
30. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
31. Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1187-1192
32. Heyd, J.; Peralta, J. E.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. J. Chem. Phys. 2005, 123, 174101
33. Da Silva, J. L. F.; Ganduglia-Pirovano, M. V.; Sauer, J.; Bayer, V.; Kresse, G. Phys. Rev. B 2007, 75, 045121
34. Janesko, B. G.; Henderson, T. M.; Scuseria, G. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 443-454
35. Walsh, A.; Da Silva, J. L. F.; Yan, Y.; Al-Jassim, M. M.; Wei, S. H. Phys. Rev. B 2009, 79, 073105
36. Chen, S.; Gong, Z. G.; Walsh, A.; Wei, S. H. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 041903
37. Kehoe, A. B.; Scanlon, D. O.; Watson, G. W. Phys. Rev. B 2011, 83, 233202
38. Stroppa, A.; Kresse, G. Phys. Rev. B 2009, 79, 201201(R)
39. Stroppa, A.; Picozzi, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5405-5416
40. Scanlon, D. O.; Kehoe, A. B.; Watson, G. W.; Jones, M. O.; David, W. I. F.; Payne, D. J.; Egdell, R. G.; Edwards, P. P.; Walsh, A. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 246402
41. Burbano, M.; Scanlon, D. O.; Watson, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15065-72
42. Scanlon, D. O.; Watson, G. W. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3195-3199
43. Henderson, T. M.; Paier, J.; Scuseria, G. E. Physica Status Solidi B 2011, 248, 767-774
44. Murnaghan, F. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1944, 30, 244-247
45. Gajdos, M.; Hummer, K.; Kresse, G.; Furthmüller, J.; Bechstedt, F. Phys. Rev. B 2006, 73, 045112
46. Adolph, B.; Furthmüller, J.; Bechstedt, F. Phys. Rev. B 2001, 63, 125108
47. Ramos, L. E.; Paier, J.; Kresse, G.; Bechstedt, F. Phys. Rev. B 2008, 78, 195423-396RC
48. Paier, J.; Marsman, M.; Kresse, G. Phys. Rev. B 2008, 78, 121201
49. Nie, X.; Wei, S. H.; Zhang, S. B. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 066405
50. Walsh, A.; Yan, Y.; Huda, M. N.; Al-Jassim, M. M.; Wei, S. H. Chem. Mater. 2009, 21, 547-551
51. Momma, K.; Izumi, F. J. Appl. Crystallogr. 2008, 41, 653-658
52. Wei, S.-H.; Zunger, A. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 2011-2013
53. Wei, S.-H.; Zunger, A. Phys. Rev. Lett. 1987, 59, 144-147
54. Dudarev, S. L.; Botton, G. A.; Savrasov, S. Y.; Humphreys, C. J.; Sutton, A. P. Phys. Rev. B 1998, 57, 1505
55. Scanlon, D. O.; Walsh, A.; Morgan, B. J.; Watson, G. W.; Payne, D. J.; Egdell, R. G. Phys. Rev. B 2009, 79, 035101
56. Arnold, T. Phys. Rev. B 2009, 79, 075102
57. Shin, D. Phys. Rev. B 2009, 80, 233105
58. Scanlon, D. O.; Walsh, A.; Watson, G. W. Chem. Mater. 2009, 21, 4568-4576
59. Zhu, Y. Z.; Chen, G. D.; Ye, H.; Walsh, A.; Moon, C. Y.; Wei, S. H. Phys. Rev. B 2008, 77, 245209
60. Janotti, A.; Van de Walle, C. G. Phys. Rev. B 2007, 75, 121201
61. Scanlon, D. O.; Watson, G. W.; Payne, D. J.; Atkinson, G. R.; Egdell, R. G.; Law, D. S. L. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4636-4645
62. Walsh, A.; Watson, G. W. J. Solid State Chem. 2005, 178, 1422-1428
63. Klimes, J.; Bowler, D. R.; Michaelides, A. Phys. Rev. B 2011, 83, 195131
64. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1463-1473
65. Allen, J. P.; Scanlon, D. O.; Parker, S. C.; Watson, G. W. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 19916-19924
66. Watson, G. W.; Parker, S. C. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1258-1262
67. Watson, G. W.; Parker, S. C.; Kresse, G. Phys. Rev. B 1999, 59, 8481-8486
68. Watson, G. W. J. Chem. Phys. 2001, 114, 758-763
69. Walsh, A.; Watson, G. W. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18868-18875
70. Payne, D. J.; Egdell, R. G.; Walsh, A.; Watson, G. W.; Guo, J. H.; Glans, P. A.; Learmonth, T.; Smith, K. E. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 157403
71. Scanlon, D. O.; Walsh, A.; Watson, G. W. Chem. Mater. 2009, 21, 4568-4576
72. Walsh, A.; Da Silva, J. L. F.; Wei, S. H.; Korber, C.; Klein, A.; Piper, L. F. J.; DeMasi, A.; Smith, K. E.; Panaccione, G.; Torelli, P.; Payne, D. J.; Bourlange, A.; Egdell, R. G. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 167402
73. Chen, S. Y.; Walsh, A.; Yang, J. H.; Gong, X. G.; Sun, L.; Yang, P. X.; Chu, J. H.; Wei, S. H. Phys. Rev. B 2011, 83, 125201
74. Vidal, J.; Lany, S.; d’Avezac, M.; Zunger, A.; Zakutayev, A.; Francis, J.; Tate, J. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 032104
75. Wadia, C.; Alivisatos, A. P.; Kammen, D. M. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 2072-2077