推导金属卤化物钙钛矿光学常数的综合数据集
材料科学
2026-01-21 v1
摘要
精确的光学常数对于模拟光传播、吸收以及最终的光伏性能至关重要，尤其是在最先进的钙钛矿太阳能电池中，对于多结或叠层电池尤为重要。然而，现有的金属卤化物钙钛矿数据集仍然稀少、质量不一，并且常常因表面粗糙度和传统椭偏仪拟合的局限性而遭受非物理的亚带隙消光。在此，我们提供了一个针对技术上相关的 FA 基铅钙钛矿的综合复折射率（n, k）库，涵盖溴化物组分从 0% 到 100%，以及锡组分从 0% 到 60% 的混合铅锡钙钛矿。我们采用能产生高质量薄膜的最先进制备方案，将变角度光谱椭偏仪测量与高灵敏度的亚带隙探针相结合，包括用于纯铅基钙钛矿的光热偏转光谱和用于铅锡合金的傅里叶变换光电流光谱，以重建在带边及其以下完全归零的介电函数。然后，通过 Kramers-Kronig 一致框架对测量数据进行拼接和重新计算，确保在整个光谱范围内物理行为准确。最后，我们引入了一种基于变换的插值方案，该方案保留了光谱形状和特征对齐，从而能够可靠地确定任何中间组分或带隙的（n, k）。这个完整的数据集和插值协议为钙钛矿和叠层太阳能电池的光学建模提供了标准化的基础，解决了长期存在的数据缺口，并支持对下一代光伏架构的精确模拟。
引用
@article{arxiv.2601.11793,
title = {Deriving a comprehensive dataset of optical constants for metal halide perovskites},
author = {Akash Dasgupta and Shuaifeng Hu and Seongrok Seo and Qimu Yuan and Yorrick Boeije and Michael Johnston and Sam Stranks and Henry Snaith},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11793},
year = {2026}
}
备注
Data at: https://github.com/akashdasgupta/Perovskite-Dielectric-Constants-Repository