Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid
chemische Verbindung
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Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (Kurzbezeichnung CIGS, chemische Formel CuInxGa(1−x)Se2) ist ein I-III-VI-Verbindungshalbleiter bestehend aus Kupfer (Cu), Indium (In), Gallium (Ga) und Selen (Se). Es ist ein Mischkristall und besteht aus den beiden Ausgangssubstanzen Kupfer-Indium-Diselenid, oft auch als CIS bezeichnet, und Kupfer-Gallium-Diselenid, oft auch als CGS bezeichnet. Die chemische Bindung ist wegen ihres Kristallaufbaues den Chalkopyriten mit der Raumgruppe I42d (Raumgruppen-Nr. 122) zugeordnet. Über das Mischungsverhältnis der beiden Ausgangssubstanzen, ausgedrückt durch den Faktor x in der chemischen Bezeichnung, der im Bereich 0 bis 1 liegen kann, können verschiedene Stoffeigenschaften beeinflusst werden. So beträgt der Bandabstand je nach Mischungsverhältnis 1,02 eV für x = 1 (reines Kupfer-Indium-Diselenid) bis 1,7 eV für x = 0 (reines Kupfer-Gallium-Diselenid).[2]
| Kristallstruktur | |||||||||
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| _ Kupfer _ Selen _ Indium oder Gallium | |||||||||
| Raumgruppe |
I42d (Nr. 122) | ||||||||
| Allgemeines | |||||||||
| Name | Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid | ||||||||
| Andere Namen |
CIGS | ||||||||
| Verhältnisformel | CuInxGa(1−x)Se2 | ||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||
| Molare Masse | variabel | ||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||
| Dichte |
≈ 5,7 g/cm3[1] | ||||||||
| Schmelzpunkt |
990–1070 °C (x=1–0)[2] | ||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||
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| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||
CIGS wird unter anderem als Werkstoff in Dünnschicht-CIGS-Solarzellen eingesetzt. Durch entsprechende Wahl des Bandabstandes kann die Anwendung dieses Halbleiterwerkstoffes in der Photovoltaik optimiert werden.[5]