Procesos hopping a través del modelo difusional en materiales nanocristalinos usados para aplicaciones fotovoltaicas

Se presentan los modelos de hopping de rango variable (variable range hopping; VRH), vecinos cercanos (nearest neighbor hopping; NNH) y barreras de potencial presentes en las fronteras de grano; como mecanismos de transporte eléctrico predominantes en los materiales semiconductores para aplicaciones fotovoltaicas. Las medidas de conductividad a oscuras en función de temperatura fueron realizadas para región de bajas temperaturas entre 120 y 400 K con Si y compuestos Cu3BiS2 y Cu2ZnSnSe4. Siguiendo la teoría de percolación, se obtuvieron parámetros hopping y la densidad de estados cerca del nivel de Fermi, N(EF), para todas las muestras. A partir de los planteamientos dados por Mott para VRH, se presentó el modelo difusional, que permitió establecer la relación entre la conductividad y la densidad de estados de defecto o estados localizados en el gap del material. El análisis comparativo entre modelos, evidenció, que es posible obtener mejora hasta de un orden de magnitud en valores para cada uno de los parámetros hopping que caracterizan el material.

First-Principles Calculations of the Electronic and Structural Properties of GaSb

In this paper, we carried out first-principles calculations in order to investigate the structural and electronic properties of the binary compound gallium antimonide (GaSb). This theoretical study was carried out using the Density Functional Theory within the plane-wave pseudopotential method. The effects ofexchange and correlation (XC) were treated using the functional Local Density Approximation (LDA), generalized gradient approximation (GGA): Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE), Perdew-Burke-Ernzerhof revised for solids (PBEsol), Perdew-Wang91 (PW91), revised Perdew–Burke–Ernzerhof (rPBE), Armiento–Mattson 2005 (AM05) and meta-generalized gradient approximation (meta-GGA): Tao–Perdew– Staroverov–Scuseria (TPSS) and revised Tao–Perdew–Staroverov–Scuseria (RTPSS) and modified Becke-Johnson (MBJ). We calculated the densities of state (DOS) and band structure with different XC potentials identified and compared them with the theoretical and experimental results reported in the literature. It was discovered that functional: LDA, PBEsol, AM05 and RTPSS provide the best results to calculate the lattice parameters (a) and bulk modulus (B0); while for the cohesive energy (Ecoh), functional: AM05, RTPSS and PW91 are closer to the values obtained experimentally. The MBJ, Rtpss and AM05 values found for the band gap energy is slightly underestimated with those values reported experimentally.