SiC2 siligraphene and nanotubes: Novel donor materials in excitonic solar cells

Nano Letters

Volumn 13, Issue 11, 2013, Pages 5431-5436

  Zhou, Liu Jiang ^a,b   Zhang, Yong Fan ^c   Wu, Li Ming ^a  

^a FUJIAN INSTITUTE OF RESEARCH ON THE STRUCTURE OF MATTER   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c FUZHOU UNIVERSITY   (China)

Author keywords

excitonic solar cell; g SiC2 siligraphene; graphene; particle swarm optimization (PSO) algorithm; silicene

Indexed keywords

BAND ALIGNMENTS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY METHODS; DONOR AND ACCEPTOR; EXCITONIC SOLAR CELLS; G-SIC2 SILIGRAPHENE; PLANAR GEOMETRIES; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; SILICENE;

ALGORITHMS; ATOMS; ENERGY GAP; GRAPHENE; INTERFACES (MATERIALS); NANOTUBES; OPTOELECTRONIC DEVICES; PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO); SILICON; SOLAR CELLS;

SILICON CARBIDE;

EID: 84887851631     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl403010s     Document Type: Article

References (64)

1. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438, 197-200
2. Berger, C.; Song, Z. M.; Li, X. B.; Wu, X. S.; Brown, N.; Naud, C.; Mayou, D.; Li, T. B.; Hass, J.; Marchenkov, A. N.; Conrad, E. H.; First, P. N.; de Heer, W. A. Science 2006, 312, 1191-1196
3. Zhang, Y.; Tan, Y.-W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201-204
4. Novoselov, K. S.; Jiang, Z.; Zhang, Y.; Morozov, S. V.; Stormer, H. L.; Zeitler, U.; Maan, J. C.; Boebinger, G. S.; Kim, P.; Geim, A. K. Science 2007, 315, 1379-1379
5. Tombros, N.; Jozsa, C.; Popinciuc, M.; Jonkman, H. T.; van Wees, B. J. Nature 2007, 448, 571-574
6. Ohta, T.; Bostwick, A.; Seyller, T.; Horn, K.; Rotenberg, E. Science 2006, 313, 951-954
7. Fleurence, A.; Friedlein, R.; Ozaki, T.; Kawai, H.; Wang, Y.; Yamada-Takamura, Y. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 245501
8. Feng, B.; Ding, Z.; Meng, S.; Yao, Y.; He, X.; Cheng, P.; Chen, L.; Wu, K. Nano Lett. 2012, 12, 3507-3511
9. Zhou, S. Y.; Gweon, G. H.; Fedorov, A. V.; First, P. N.; de Heer, W. A.; Lee, D. H.; Guinea, F.; Castro Neto, A. H.; Lanzara, A. Nat. Mater. 2007, 6, 770-775
10. Yang, L.; Park, C.-H.; Son, Y.-W.; Cohen, M. L.; Louie, S. G. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 186801
11. Xiang, H. J.; Huang, B.; Li, Z. Y.; Wei, S. H.; Yang, J. L.; Gong, X. G. Phys. Rev. X 2012, 2, 011003
12. Ni, Z.; Liu, Q.; Tang, K.; Zheng, J.; Zhou, J.; Qin, R.; Gao, Z.; Yu, D.; Lu, J. Nano Lett. 2012, 12, 113-118
13. Lebègue, S.; Klintenberg, M.; Eriksson, O.; Katsnelson, M. I. Phys. Rev. B 2009, 79, 245117
14. Bekyarova, E.; Itkis, M. E.; Ramesh, P.; Berger, C.; Sprinkle, M.; de Heer, W. A.; Haddon, R. C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1336-1337
15. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2011, 5, 26-41
16. Zhou, L.-J.; Hou, Z. F.; Wu, L.-M. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 21780-21787
17. Lin, S. S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 3951-3955
18. Li, J.; Cao, C.; Hao, J.; Qiu, H.; Xu, Y.; Zhu, H. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 1593-1600
19. Zimmerman, J. L.; Williams, R.; Khabashesku, V. N.; Margrave, J. L. Nano Lett. 2001, 1, 731-734
20. Coleman, J. N.; Lotya, M.; O'Neill, A.; Bergin, S. D.; King, P. J.; Khan, U.; Young, K.; Gaucher, A.; De, S.; Smith, R. J.; Shvets, I. V.; Arora, S. K.; Stanton, G.; Kim, H. Y.; Lee, K.; Kim, G. T.; Duesberg, G. S.; Hallam, T.; Boland, J. J.; Wang, J. J.; Donegan, J. F.; Grunlan, J. C.; Moriarty, G.; Shmeliov, A.; Nicholls, R. J.; Perkins, J. M.; Grieveson, E. M.; Theuwissen, K.; McComb, D. W.; Nellist, P. D.; Nicolosi, V. Science 2011, 331, 568-571
21. Chen, S. J.; Liu, Y. C.; Shao, C. L.; Mu, R.; Lu, Y. M.; Zhang, J. Y.; Shen, D. Z.; Fan, X. W. Adv. Mater. 2005, 17, 586-590
22. Zeng, Z.; Yin, Z.; Huang, X.; Li, H.; He, Q.; Lu, G.; Boey, F.; Zhang, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11093-11097
23. Yu, X.; Li, L.; Xu, X.-W.; Tang, C.-C. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20075-20079
24. Wu, X.; Dai, J.; Zhao, Y.; Zhuo, Z.; Yang, J.; Zeng, X. C. ACS Nano 2012, 6, 7443-7453
25. Chai, G.-L.; Lin, C.-S.; Cheng, W.-D. J. Mater. Chem. 2012, 22, 7708-7711
26. Wu, X. J.; Pei, Y.; Zeng, X. C. Nano Lett. 2009, 9, 1577-1582
27. Luo, X.; Yang, J.; Liu, H.; Wu, X.; Wang, Y.; Ma, Y.; Wei, S.-H.; Gong, X.; Xiang, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16285-16290
28. O'Hare, A.; Kusmartsev, F. V.; Kugel, K. I. Nano Lett. 2012, 12, 1045-1052
29. Li, Y.; Li, F.; Zhou, Z.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 900-908
30. Şahin, H.; Cahangirov, S.; Topsakal, M.; Bekaroglu, E.; Akturk, E.; Senger, R.; Ciraci, S. Phys. Rev. B 2009, 80, 155453
31. Zhang, Z.; Liu, X.; Yakobson, B. I.; Guo, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19326-19329
32. Freeman, C.; Claeyssens, F.; Allan, N.; Harding, J. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 066102
33. Ataca, C.; Şahin, H.; Ciraci, S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8983-8999
34. Xu, M.; Liang, T.; Shi, M.; Chen, H. Chem. Rev. 2013, 113, 3766-3798
35. Lu, X.; Chen, Z. Chem. Rev. 2005, 105, 3643-3696
36. Hsueh, H. C.; Guo, G.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 2011, 84, 085404
37. Baumeier, B.; Kruger, P.; Pollmann, J. Phys. Rev. B 2007, 76, 17071
38. Gregg, B. A. MRS Bull. 2005, 30, 20-22
39. Hsu, C. L.; Lin, C. T.; Huang, J. H.; Chu, C. W.; Wei, K. H.; Li, L. J. ACS Nano 2012, 6, 5031-5039
40. Bernardi, M.; Palummo, M.; Grossman, J. C. ACS Nano 2012, 6, 10082-10089
41. Osella, S.; Narita, A.; Schwab, M. G.; Hernandez, Y.; Feng, X. L.; Mullen, K.; Beljonne, D. ACS Nano 2012, 6, 5539-5548
42. Bernardi, M.; Lohrman, J.; Kumar, P. V.; Kirkeminde, A.; Ferralis, N.; Grossman, J. C.; Ren, S. ACS Nano 2012, 6, 8896-8903
43. Cai, F. J.; Chen, T.; Peng, H. S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 14856-14860
44. Sun, X.-H.; Li, C.-P.; Wong, W.-K.; Wong, N.-B.; Lee, C.-S.; Lee, S.-T.; Teo, B.-K. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14464-14471
45. Wang, Y.; Lv, J.; Zhu, L.; Ma, Y. Phys. Rev. B 2010, 82, 094116
46. Dou, L.; You, J.; Yang, J.; Chen, C.-C.; He, Y.; Murase, S.; Moriarty, T.; Emery, K.; Li, G.; Yang, Y. Nat. Photonics 2012, 6, 180-185
47. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure; Wiley: New York, 1985.
48. Schulz, H.; Thiemann, K. H. Solid State Commun. 1979, 32, 783-785
49. Tomaszewski, P. E. Phase. Transit. 1992, 38, 127
50. Chai, G.-L.; Lin, C.-S.; Cheng, W.-D. J. Mater. Chem. 2011, 21, 17071-17076
51. Davydov, S. Y. Phys. Solid State 2012, 54, 652-657
52. Henkelman, G.; Arnaldsson, A.; Jónsson, H. Comput. Mater. Sci. 2006, 36, 354-360
53. Bader, R. Atoms in Molecules: A Quantum Theory; Oxford University Press: New York, 1990.
54. Yang, X.; Ding, Y.; Ni, J. Phys. Rev. B 2008, 77, 041402
55. Wu, I.; Guo, G. Phys. Rev. B 2007, 76, 035343
56. Ismail-Beigi, S. Phys. Rev. B 2008, 77, 035306
57. Rubio, A.; Corkill, J. L.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 1994, 49, 5081-5084
58. Yang, X.; Ni, J. Phys. Rev. B 2005, 72, 195426
59. Scharber, M. C.; Mühlbacher, D.; Koppe, M.; Denk, P.; Waldauf, C.; Heeger, A. J.; Brabec, C. J. Adv. Mater. 2006, 18, 789-794
60. Servaites, J. D.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 163302
61. Choi, H.; Lee, J.-P.; Ko, S.-J.; Jung, J.-W.; Park, H.; Yoo, S.; Park, O.; Jeong, J.-R.; Park, S.; Kim, J. Y. Nano Lett. 2013, 13, 2204-2208
62. Tang, C. W. J. Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183
63. Halls, J. J. M.; Walsh, C. A.; Greenham, N. C.; Marseglia, E. A.; Friend, R. H.; Moratti, S. C.; Holmes, A. B. Nature 1995, 376, 498-500
64. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 1789-1791