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Shift-current bulk photovoltaic effect influenced by quasiparticle and exciton

机译：准粒子和激子对位移电流体光伏效应的影响

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摘要

We compute the shift-current bulk photovoltaic effect (BPVE) in bulk BaTiOj and two-dimensional monochalcogenide SnSe considering quasiparticle corrections and exciton effects. We explore changes in shift-current peak position and magnitude reduction due to band renormalization. For BaTi03, we demonstrate that shift current reduces near the band edge due to exciton effects. We find the calculated magnitude of shift current in BaTiO_3 is only half of that obtained in experiments, indicating that mechanisms other than shift current can contribute to BPVE. Additionally, we reveal that the shift current near band gap has a very small change by exciton in two-dimensional SnSe, suggesting that thin film is a feasible way to reduce the exciton effect on the shift current. These results suggest that many-body corrections are important for accurate assessments of bulk photovoltaic materials and to understand the mechanisms behind the BPVE.
机译：考虑到准粒子校正和激子效应，我们计算了整体BaTiOj和二维单硫族化物SnSe中的位移电流整体光伏效应（BPVE）。我们研究了由于带重新归一化导致的移位电流峰值位置和幅度减小的变化。对于BaTiO 3，我们证明了由于激子效应，移位电流在能带边缘附近减小。我们发现，BaTiO_3中计算出的位移电流的大小仅为实验中获得的一半，这表明除位移电流以外的其他机制也可能有助于BPVE。此外，我们揭示了在二维SnSe中，激子在带隙附近的位移电流变化很小，这表明薄膜是减少激子对位移电流影响的可行方法。这些结果表明，多体校正对于准确评估块状光伏材料和理解BPVE背后的机制非常重要。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2020年第4期|045104.1-045104.8|共8页
  • 作者

    Ruixiang Fei; Liang Z. Tan; Andrew M. Rappe;

  • 作者单位

    Department ofChemistry University of Pennsylvania Philadelphia Pennsylvania 19104-6323 USA;

    Molecular Foundry Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley California 94720 United States;

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