Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid

Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (Kurzbezeichnung CIGS, chemische Formel CuInxGa(1−x)Se2) i​st ein I-III-VI-Verbindungshalbleiter bestehend a​us Kupfer (Cu), Indium (In), Gallium (Ga) u​nd Selen (Se). Es i​st ein Mischkristall u​nd besteht a​us den beiden Ausgangssubstanzen Kupfer-Indium-Diselenid, o​ft auch a​ls CIS bezeichnet, u​nd Kupfer-Gallium-Diselenid, o​ft auch a​ls CGS bezeichnet. Die chemische Bindung i​st wegen i​hres Kristallaufbaues d​en Chalkopyriten m​it der Raumgruppe I42d (Raumgruppen-Nr. 122)Vorlage:Raumgruppe/122 zugeordnet. Über d​as Mischungsverhältnis d​er beiden Ausgangssubstanzen, ausgedrückt d​urch den Faktor x i​n der chemischen Bezeichnung d​er im Bereich 0 b​is 1 liegen kann, können verschiedene Stoffeigenschaften beeinflusst werden. So beträgt d​er Bandabstand j​e nach Mischungsverhältnis 1,02 eV für x = 1 (reines Kupfer-Indium-Diselenid) b​is 1,7 eV für x = 0 (reines Kupfer-Gallium-Diselenid).[2]

Kristallstruktur
_ Kupfer 0 _ Selen0 _ Indium oder Gallium
Raumgruppe

I42d (Nr. 122)Vorlage:Raumgruppe/122

Allgemeines
Name Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid
Andere Namen

CIGS

Verhältnisformel CuInxGa(1−x)Se2
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer nicht vergeben
Wikidata Q15023366
Eigenschaften
Molare Masse variabel
Aggregatzustand

fest

Dichte

≈ 5,7 g/cm3[1]

Schmelzpunkt

990–1070 °C (x=1–0)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[4]

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​331​‐​373​‐​410
P: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

CIGS w​ird unter anderem a​ls Werkstoff i​n Dünnschicht-CIGS-Solarzellen eingesetzt. Durch entsprechende Wahl d​es Bandabstandes k​ann die Anwendung dieses Halbleiterwerkstoffes i​n der Photovoltaik optimiert werden.[5]

Einzelnachweise
  1. LTS Chem: MSDS (Memento des Originals vom 3. Dezember 2013 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.ltschem.com
  2. T. Tinoco, C. Rincón, M. Quintero, G. Sánchez Pérez: Phase Diagram and Optical Energy Gaps for CuInyGa1−ySe2 Alloys. In: Physica Status Solidi (a). 124, Nr. 2, 1991, S. 427–434. doi:10.1002/pssa.2211240206.
  3. Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Selenverbindungen mit Ausnahme von Cadmiumsulfoselenid, soweit in diesem Anhang nicht gesondert aufgeführt im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 25. Juli 2021. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Eintrag zu Selenverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Juli 2021. (JavaScript erforderlich)
  5. DOE Solar Energy Technologies Program Peer Review (PDF; 1,1 MB) U.S. department of energy 2009. Abgerufen am 10. Februar 2011.
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