1。4。3 薄膜太阳能电池方面的应用

BiOCuS纳米材料广泛应用在薄膜太阳能中的或在钙钛矿型太阳能电池中。而且BiOCuS的吸收系数高于105cm-1。具有这样高的吸收系数，薄至460nm的层足以吸收99％的入射光子[3]。BiOCuS纳米片材料有导热系数低的特性，是热电，和光电转化的有很好前途的材料。BiOCuS纳米材料具有1。03eV的能带是p型半导体。BiOCuS纳米材料在32-700K的温度范围内热导率较高，所以在热电领域拥有很好的应用前景[3-4]。

 BiOCuS的太阳能电池的结构图

1。5  BiOCuS的晶体结构和能带结构

1。5。1  BiCuOS的晶体结构

BiOCuS属于四方结构，空间点群为P4/nmm，与ZrCuSiAs型层状结构相似[1]。BiOCuS具有二维的层状结构，它是由萤石结构的(Bi2O2) 2+层和反萤石结构的(Cu2S2) 2-层沿c轴交替垛叠而成[1]。(Bi2O2) 2+层由BiO4四棱锥组成。Bi和其周围的O和S也可以看成两个畸形的四棱锥，Bi在中心，一侧为4个O而另一侧为4个S [5-7]。

1。5。2  BiOCuS的能带结构来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

BiCuOCh(Ch: S, Se)晶体结构与ZrCuSiAs相似的层状结构，可以计算BiCuOCh(Ch: S, Se)的能带结构。氧化硫元素半导体材料是结晶固体，其中掺入氧化物阴离子和硫族化物离子以及金属元素以产生一种或两种阴离子。结构的混合导致了这些半导体的电子结构的调整。 氧化硫化物拥有的一些物理化学性质使得其在半导体，光电，热电领域有很好的应用前景，例如用于可再充电电池的透明导体和材料。 BiOCuCh的物理性质限于带隙，载流子迁移率是透明导电材料，电子传输和红外（IR）光学性质的体现。 事实上，自从2010年以来，BiOCuSe材料由于其有的热电特性而引起了材料科学家的关注，基于理论建模的DFT方法来研究铋氧基硫化合物，主要研究其结构和电子，能带结构[9]。 在400-600℃的温度范围内，BiOCuCh表现出与某些多晶P型本征半导体测得的最佳热电性能相当。 

氧硫化物是空间群P4 / nmm的ZrCuAsAs类型的层状结构晶体。 Bi和S原子位于2c位置（1/4，1/4，z），Cu占据2b（3/4，1/4，1/2），O为2a（3/4,1 / 4，0）在布里渊区域沿着高对称方向计算出的BiOCuQ（Q =Se和S）的能带如图1。2所示。BiOCuS晶体中，价带最大值（VBM）位于G点和Z点之间，导带最小值（CBM）出现在Z点处，这导致该物质为间接带隙。这个行为与以前的理论值有很好的一致性。计算出BiOCuS的带隙值为0。51eV，与实验值（1。03eV）理论结果（1。22eV）进行比较低了很多。在BiOCuSe晶体中，能带结构显示出是与以前一致的多频带半导体。第一个VBM位于G-M点之间。第二个VBM位于Z点和G-R点之间，而CBM位于Z点。带隙估计为0。45 eV，与实验值0。7 eV基本一致[4-5]。