全无机A2BNiX6型双钙钛矿分子光电性质的第一性原理研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuxinxinwu
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A2BB’X6型双钙钛矿分子材料由于其结构稳定,性质优异,成本低廉等优点受到了人们的广泛关注,具有无毒、环境稳定性高等特点,同时也成为目前太阳能电池研究领域的热点。为了筛选优质的双钙钛矿分子,本文采用密度泛函理论设计了所有可能存在的全无机无毒的A2BNi X6型双钙钛矿分子。研究了分子的结构稳定性、电子性质和光学性质,分析了不同位置的元素对其能带和光学性质的影响。这些研究为双钙钛矿太阳能电池的吸光材料提供了理论支持。文章的主要内容如下:(1)通过各位置可以存在的元素建立A2BNi X6分子(其中A=K、Rb、Cs、Ag;B=Li、Na、K、Rb、Ag、Au;X=F、Cl、Br、I)。然后通过计算他们的容差因子t和八面体因子μ判断以上分子当中有33种分子可能存在。(2)通过筛选计算了10种A2BNi X6分子的能带,通过观察其能带图,发现A2BNi X6型双钙钛矿大部分是直接带隙,非常有利于可见光的吸收。尤其是X位置为F原子的A2BNi F6的4种双钙钛矿带隙值为1.52-1.69e V,非常适合作为光吸收材料。(3)计算这10种A2BNi X6分子的光学性质,包括吸收系数、折射率、反射率以及消光系数。光学性质研究表明,A2BNi F6双钙钛矿是一种透明材料,在透明发光材料方面具有广泛的应用前景。
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