K₃Cu₃P₂ 材料用于光伏应用的从头算研究
材料科学
2022-03-25 v1
摘要
寻找用于光电子和光伏领域的高效材料是世界范围内活跃的研究领域。诸如 K₃Cu₃P₂ 等化合物的潜力尚未被充分实现。因此，我们基于密度泛函理论进行从头算研究，以探究 K₃Cu₃P₂ 的结构、电子、弹性和光学性质。基态性质在三种不同情形下计算，即：含自旋轨道耦合（SOC）、不含自旋轨道耦合，以及含 Hubbard U 参数。对不含 SOC 的 K₃Cu₃P₂、含 SOC 的 K₃Cu₃P₂ 和含 Hubbard U 的 K₃Cu₃P₂，分别获得了 1.338 eV、1.323 eV 和 1.673 eV 的直接电子带隙。在所有情形下，价带顶均以 Cu-d 轨道为主导。SOC 对计算的 K₃Cu₃P₂ 晶格常数和带隙的影响不显著。机械稳定性测试表明，K₃Cu₃P₂ 在零压下机械稳定。考虑 Hubbard U 时，光学带隙增加了 0.635 eV。一般而言，在密度泛函理论中引入 Hubbard U 参数可改善对带隙和光学性质的预测。
引用
@article{arxiv.2203.13230,
title = {Ab Initio Study of K${_3}$Cu${_3}$P${_2}$ Material for Photovoltaic Applications},
author = {Mwende Mbilo and George S. Manyali and Robinson J. Musembi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13230},
year = {2022}
}