Two-dimensional Blue-AsP monolayers with tunable direct band gap and ultrahigh carrier mobility show promising high-performance photovoltaic properties
Notice bibliographique
Résumé
The successful fabrication of black phosphorene (Black-P) in 2014 and subsequent synthesis of layered black As1-xPx alloys have inspired research into two-dimensional (2D) binary As-P compounds. The very recent success in growing blue phosphorene (Blue-P) further motivated exploration of 2D Blue-AsP materials. Here, using ab initio swarm-intelligence global minimum structure-searching methods, we have obtained a series of novel and energetically favored 2D Blue-AsP (denoted x-AsP, x = I, II, III, IV, V) compounds with As : P = 1 : 1 stoichiometry. They display similar honeycomb structures to Blue-P. Remarkably, the lowest-energy AsP monolayer, namely I-AsP, not only possesses a quasi-direct band gap (2.41 eV), which can be tuned to a direct and optimal gap for photovoltaic applications by in-plane strain, but also has an ultrahigh electronic mobility up to ∼7.4 × 104 cm2 V-1 s-1, far surpassing that of Blue-P, and also exhibits high absorption coefficients (×105 cm-1). Our simulations also show that 30 nm-thick I-AsP sheet-based cells have photovoltaic efficiency as high as ∼12%, and the I-AsP/CdSe heterostructure solar cells possess a power conversion efficiency as high as ∼13%. All these outstanding characteristics suggest the I-AsP sheet as a promising material for high-efficiency solar cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».