Estudio de propiedades electrónicas de la calcopirita

Abstract

El bajo índice 𝜐 = Eficiencia ⁄ Costo de producción de las celdas solares ha incentivado la investigación de nuevos materiales que las constituyen. Un ejemplo de ello, son las celdas solares formadas por la mezcla de los materiales orgánicos P3HT y PCBM que al introducirle la calcopirita CuIn𝑥Ga(1-x)Se2, presenta mejoras en sus propiedades Físicas. Estos resultados motivan a preguntarse si otras calcopiritas presentarán el mismo comportamiento. En este Trabajo de Grado reportamos un estudio de las propiedades electrónicas de la calcopirita u e mediante el método Tight-Binding (TB), la Virtual Crystal Aproximation (VCA) y la función de Green para diferentes valores de la concentración , considerando el caso ideal y con distorsiones. Se determinaron los parámetros TB y VCA, que permiten el mejor ajuste de los resultados teóricos a la curva experimental Eg como función de x. A continuación, calculamos la estructura de bandas de energía para cada caso obteniendo que este material es un semiconductor directo en, para todas las concentraciones. La densidad de estados totales, reafirma el comportamiento presentado en la estructura de bandas haciendo coherente los resultados obtenidos. También, se llevaron a cabo las discriminaciones de orbitales en las bandas y en las densidades de estados, hallándose orbitales s-Cu, s-(In,Al), s-Te y p-Te, en la parte inferior de la banda de conducción, indicando la formación de un enlace entre los cationes y el anión que explicaría la estabilidad química del compuesto a iluminaciones fuertes y y temperaturas altas convirtiéndolo un material útil para implementarse en paneles solares.