Estudio teórico de propiedades termodinámicas y optoelectronicas de nuevos materiales fotovoltaicos de banda intermedia = Theoretical study of thermodynamic and optoelectronic properties of new intermediate band photovoltaic materials

摘要: Los materiales de banda intermedia han atraido la atencion comunidad cientifica en el campo energia solar fotovoltaica los ultimos anos. Sin embargo, con objetivo entender fundamentos las celulas solares intermedia, se debe llevar a cabo un estudio profundo caracteristicas materiales. Esto puede hacer mediante modelo teorico usando Primeros Principios. A partir este enfoque pueden obtener resultados tales como estructura electronica y propiedades opticas, entre otras, semiconductores fuertemente dopados sus precursores. Con fin desentranar estructuras estos sistemas electronicos, esta tesis presenta termodinamico optoelectronico varios fotovoltaicos. Especificamente caracterizaron avanzados El hizo terminos caracterizacion teorica electronica, energetica del sistema, otros. Ademas estabilidad obtuvo configuraciones adaptadas simetria sistema basado combinatoria. Las sitios ocupados por defectos permiten informacion sobre espacio donde posiciones dopantes sustituidos basan solido cristalino. resultado ser tratado elementos termodinamica estadistica da todo simetrico. estudiaron otras importantes base. En concreto, analisis interacciones van der Waals fueron incluidas semiconductor capas SnS2, grado inversion caso espinelas [M]In2S4. trabajo ademas realizamos una descripcion exhaustiva CdTe:Bi. Este material banda-intermedia muestra que son distintas otros estudiados. Tambien analizo Zn agente modulador posicion sub-bandas prohibidas CuGaS2:Ti. Analizandose viabilidad formacion compuesto. Finalmente, tambien describio GaN:Cr zinc-blenda wurtztite, acuerdo cristalino Todos resultados, siempre fue posible, comparados experimentales. ABSTRACT The intermediate-band materials have attracted the attention of scientific community in field photovoltaics recent years. Nevertheless, order to understand cell fundamentals, profound study characteristics is required. This can be done using theoretical modelling from first-principles. electronic structure and optical properties heavily doped semiconductors their precursor are, among others, results that obtained this approach. In unravel structures these crystalline systems, thesis presents thermodynamic optoelectronic several photovoltaic materials. Specifically advanced were characterized. was made terms characterization structure, energetics others. stability site-occupancy-disorder configurations adapted symmetry system based on combinatorics. method allows formation configurational space substitutional dopant positions solid. result, treated statistical thermodynamics, gives information whole lattice. Furthermore, certain other important host studied. Specifically, Waal interactions included SnS2 layered semiconductor, degree cases [M]In2S4 spinels. work we also carried out an exhaustive description CdTe:Bi system. shows are distinct those studied addition, analysed as modulator sub-band gaps CuGaS2:Ti material. feasibility compound out. Finally described both zinc-blende wurtztite type structures, symmetry-adapted-space configurations. All results, whenever possible, compared with experimental results.