有机-无机含铅、锡卤化物钙钛矿晶体光电性质的第一性原理研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoshuishe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着科学家对新型太阳能电池研究的逐步深入,钙钛矿系列材料的光电转换效率在几年内得到了迅猛发展。其中有机-无机卤化铅钙钛矿以及全无机卤化物钙钛矿由于合成易、成本低等优点而备受关注。但是如何突破材料自身稳定性缺陷并且进一步提升性能成为科研人员的新课题。本论文采用密度泛函理论(DFT)第一性原理,计算模拟A位,B位以及AB位掺杂同主族元素对钙钛矿材料晶胞参数、导电性质、光学性质以及稳定性的影响。主要工作有:(1)运用第一性原理计算研究了四方晶系混合卤化物钙钛矿CH3NH3Pb(I1-yXy)3,(X=Cl,Br;y=0,0.25,0.5,0.75)的晶体结构,电学/光学性质和稳定性。电学性质计算结果表明,价带由卤素p轨道和Pb的6s轨道而导带则由Pb的p轨道和I的s轨道构成。针对CH3NH3Pb(I1-yXy)3的稳定性和光学性质探究表明,吸收波长发生蓝移但稳定性随X含量的增加而增加。MAPb(I0.5X0.5)3的三种不同掺杂位置研究表明,不能忽略掺杂位置对光学性质的影响但稳定性无变化。根据计算结果得出,在CH3NH3Pb(I1-yBry)3钙钛矿中,当y=0.25时可以实现光电性质和稳定性的最佳结合。(2)基于DFT第一性原理探索了立方(α)和正交(γ)相CsPb1-xSnxIBr2(x=0,0.25,0.5以及0.75)的光、电性质和稳定性等。由计算可知,能量转换特性倾向于受Sn2+和Pb2+的掺杂态控制。通过计算掺杂钙钛矿的形成能,相稳定性图,电子局域函数和电荷密度分布,得知所有的CsPb1-xSnxIBr2钙钛矿掺杂系列都较为稳定。值得注意的是,α-Cs Pb0.25Sn0.75IBr2和γ-CsPb0.75Sn0.25IBr2在可见光区范围内显示出最强的吸收,良好的稳定性和适宜的带隙。这些研究结果为高效稳定的无机卤化物钙钛矿光伏器件设计提供了理论支持,并为设计和合成下一代光伏材料提供了新的思路。
其他文献
铁是植物生长发育过程中所必需的矿物质之一,此外,铁也参与了某些酶的组成,缺铁会抑制叶绿素的合成,导致叶片出现黄化现象,严重影响苹果的品质和产量。为了更好地适应缺铁的环境,植物进化出两种不同的铁吸收机制,从而均衡植物体内的铁含量。其中,AP2和MYB家族的成员在植物缺铁响应中起着重要的作用。当植物因缺铁而受到胁迫时,它会刺激相关特异性转录因子的调节,导致植物发生一系列生理变化,从而提高植物的耐受性。
肌肉内的脂肪含量在调控鱼类肌肉品质上发挥着重要作用,在一定范围内如何增加肌肉内的脂肪含量来达到改善肌肉的嫩度和风味等特性的目的是养殖业中热门的研究课题之一。肌肉
超级电容器作为一种新型储能器件,凭借其独特和不可替代的优势,如功率密度高、循环寿命长以及安全无污染等,已经在世界范围内引起了人们的广泛关注。其中,电极材料是决定和制
小脑在人体协调运动中扮演着重要的角色,人在小脑受损后会出现共济失调症状。目前尚无有效改善共济失调的药物,康复训练是主要的干预措施。康复训练的效果取决于训练方法是否
风能作为一种清洁能源,近几年越来越受到关注,成为发展最快的可再生能源。双馈风机由于其变流器容量小、整体造价较低、功率损耗小、系统效率高等优势不断成为市场主流风机。
投资组合研究的是金融市场中投资者如何将手中财富合理分配,实现减小风险、增加财富这一目的而做出投资组合选择策略.在投资过程中投资者不仅要应对不确定性风险还要面临自身因素所导致的背景风险等,背景风险是指不能在金融市场上通过资产组合配置来进行分散的风险,即劳动力收入、创业收入、专有业务收入、房地产投资、健康问题引起的意外费用、健康保险以及生活必需支出(与收入相独立)等因素所导致的风险.本文的主要研究内容
目的大气颗粒物污染已成为一个全球性的环境危险因素。PM2.5由于粒径小、比表面积大,表面易附着有机化学物质,危害更大。心血管疾病(CVD)是颗粒物污染造成的最高发病率和死亡率的疾病之一。内皮功能障碍是大多数CVD的早期事件和独立预测因子。儿童的部分器官系统尚在发育阶段,对大气颗粒物更为敏感。内皮功能障碍是大气颗粒物致心血管系统损伤的早期机制之一。血管内皮生长因子(vascular endothel
双排钢制柱型椭圆管散热器是近年来国内建筑普遍采用的一种民用采暖散热器,此类散热器外形简洁、美观、结构紧凑、散热量大,因而满足当前采暖散热器的要求而立足于国内市场,
本研究针对罗氏沼虾常见病原白斑综合征(WSSV)、传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)和虾肝肠胞虫(EHP)建立了单一PCR病原检测技术和多重PCR病原检测技术,同时对罗氏沼虾致
DNA甲基化是介导植物发生转录水平基因沉默(TGS)的一种重要方式。已有报道表明,一些病原菌的侵染影响寄主植物DNA甲基化水平和状态。作为直接进入寄主细胞的致病相关蛋白,病