磷族-硫族钠化合物的电子、光学与热电性质：一项第一性原理研究

三元硫族化合物因在光伏和热电器件中的应用而近期受到研究。我们研究了九种三元硫族化合物NaAX$_{2}$的结构、电子、光学和热电性质，其中A代表磷族元素（As、Sb和Te），X代表硫族元素（S、Se和Te）。基于密度泛函理论的计算得出以下结果：（i）声子色散曲线预测其中三种化合物NaAsS$_{2}$、NaSbS$_{2}$和NaSbSe$_{2}$在单斜C2/c结构中动力学稳定，（ii）层状原子构型导致相应的电子和光学性质表现出高度的各向异性，（iii）A-X电子成键特征随原子尺寸失配引起的结构畸变而显著变化，从而直接影响稳定性，（iv）在稳定化合物中观察到强吸收，在可见-紫外范围的吸收系数介于10$^{4}$至10$^{5}$ cm$^{-1}$，（v）在此类材料中通常实现的载流子浓度下，塞贝克系数超过500 ${\mu}$V/K，极为显著。根据这些结果，我们得出结论：NaAsS$_{2}$、NaSbS$_{2}$和NaSbSe$_{2}$是适用于光伏（特别是在串联太阳能电池中）和热电应用的合适候选材料。建议进行实验合成与验证。