甲胺基-甲脒基混合钙钛矿的第一性原理研究

作者：毕富珍; 郑晓; 任志勇^*

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2019, 35(01): 69-75.

• 第一性原理
• 有机-无机钙钛矿
• 化学组分调控
• 电子结构
• 光电性质

有机铅卤钙钛矿APbX3的稳定性是制约其应用的重要因素,对APbX3钙钛矿中A和X采用不同种类离子混合的化学组分调控是改进其稳定性最有效的方式之一。其中,A位点采用不同比例的甲脒离子(FA)和甲胺离子(MA)是当前研究的热点方向。本文通过第一性原理计算,系统研究了FA1-xMAxPbI3体系的结构和光电性质。研究发现FA与MA的混合增加体系的稳定性,其中FA0.5MA0.5PbI3最稳定。通过分析不同混合比例的结构,揭示了晶格常数随x的增加线性减小;以及带隙随x减小而线性增加。此外,计算结果发现MA所占比例增加时吸收光谱蓝移。研究表明通过FA和MA离子的混合能有效调控钙钛矿的光电性质,从而获得更有效的钙钛矿太阳能电池。

• 单位
  贵州师范学院; 中国科学技术大学; 北京计算科学研究中心; 合肥微尺度物质科学国家实验室