Intermediate-band silicon materials

Abstract

[ES] Material de silicio de banda intermedia que comprende una variedad de silicio, tal como las de tipo clatrato, amorfo o nanoestructurado, cuyo ancho de banda prohibida, también llamado bandgap, está aumentado hasta alcanzar un valor en el rango entre 1.7 y 2.5 eV, yen el que la banda intermedia se forma mediante la inclusión intersticial o sustitucional, en dicha variedad de silicio, de elementos de transición ligeros, seleccionados de los grupos 4-11 de la tabla periódica, que aportan bandas electrónicas parcialmente ocupadas situadas dentro del bandgap de manera que se forma en dicha variedad de silicio una banda intermedia, constituyendo así un material para ser utilizado como absorbente de luz en dispositivos de conversión fotovoltaica, como absorbente de luz en sistemas fotocatalíticos o fotoelectroquímicos, para aplicaciones de conversión fotónica "hacia arriba" o "hacia abajo" (up-conversion o down-conversion) o para aplicaciones en espintrónica o en dispositivos de detección de radiación.

[EN] Intermediate-band silicon material that comprises a variety of silicon, such as a clathrate, whether amorphous or nanostructured type, the bandgap of which is increased to a value in the range between 1.7 and 2.5 eV, and wherein the intermediate band is formed by means of the interstitial or substitutional inclusion, in said variety of silicon, of light transition elements selected from Groups 4-11 of the Periodic Table, which provide partially occupied electronic bands within the bandgap such that an intermediate band is formed in said variety of silicon, thereby constituting a material for use as a light absorbent in photovoltaic conversion devices, as a light absorbent in photocatalytic or photoelectrochemical systems, for photon up-conversion or down-conversion applications or for applications in spintronics or in radiation-detection devices.