硫化亚铁(ferrous disulfide)在自然界中主要以两种矿物存在:黄铁矿和白铁矿。白铁矿属于正交晶系,其禁带宽度(Eg=0.34 eV)较窄,不适合光电有效转换过程;黄铁矿*常见,是一种黄色立方晶体、无味,晶体属等轴晶系的硫化物矿物之一,生产硫酸所用的原材料主要是黄铁矿。成分中通常含钴、镍和硒,具有AB2的典型立方结构,结构类似NaCl,Fe原子位于单胞的角顶和面心。哑铃型的S2原子位于立方体单胞的12条棱上,不易分散。
硫化铁矿这种主要成分为FeS2的矿石,含铁量为46.6 %,而硫的含量达到53.4 %,呈现灰黄色,比重约为4.95~5.10。同时这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属,如铜、镍、锌、金、银等;同时,硫铁矿又常与铜、铅、锌、钼等硫化矿床共生,并含有金、钴、钼及稀有元素硒等,能综合回收利用。所以常被用做金属冶炼工业的原料。
FeS2具有合适的禁带宽度,较高的光吸收系数,可制作极薄(<200 nm)的太阳能薄膜电池,价格便宜资源丰富,无毒,具有很好的环境相容性,适合大规模生产,被认为是一种极具发展潜力的太阳能电极材料。 [6] 所以商业电池的正极材料都采用天然的FeS2,但是天然FeS2由于杂质含量高、粒径大等问题,其产品实际电化学性能与其理论值相差甚远,需要进一步处理以提高其放电性能。