journal article·2018-01-01Open access

Defect properties of Sn- and Ge-doped ZnTe: suitability for intermediate-band solar cells

Mauricio A Flores

Abstract

Abstract We investigate the electronic structure and defect properties of Sn- and Ge- doped ZnTe by first-principles calculations within the DFT+ GW formalism. We find that ({Sn}Zn) and ({Ge}Zn) introduce isolated energy levels deep in the band gap of ZnTe, derived from Sn- 5s and Ge- 4s states, respectively. Moreover, the incorporation of Sn and Ge on the Zn site is favored in p -type ZnTe, in both Zn-rich and Te-rich environments. The optical absorption spectra obtained by solving the Bethe–Salpeter equation reveals that sub-bandgap absorptance is greatly enhanced due to the formation of the intermediate band. Our results suggest that Sn- and Ge-doped ZnTe would be a suitable material for the development of intermediate-band solar cells, which have the potential to achieve efficiencies beyond the single-junction limit.
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Research context

OpenAlex topics: Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Semiconductor materials and interfaces · Semiconductor Quantum Structures and Devices

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