杂化卤化物钙钛矿：基础理论与材料设计
材料科学
2018-08-21 v1
摘要
杂化有机-无机卤化物钙钛矿已成为一类颠覆性的新材料，展现出适用于广泛光电子应用的优异性质，最显著的是光伏领域。2012 年关于高效有机-无机钙钛矿太阳能电池的首篇报道标志着光伏研究的新纪元，其功率转换效率超过 10%。仅在该发现五年后，钙钛矿光伏器件已达到 22.7% 的认证效率，使其成为首个超越薄膜和多晶硅太阳能电池的可溶液加工技术。钙钛矿太阳能电池的显著进展归功于有机-无机卤化铅钙钛矿的理想光电子性质。原型化合物甲基铵碘化铅 CH3NH3PbI3 是一种直接带隙半导体，具有可见光范围内的带隙、高载流子迁移率、长扩散长度和低激子结合能。由于这些理想性质，CH3NH3PbI3 也在光伏之外的许多其他应用中引起关注，如发光器件、激光器、光催化剂和晶体管。金属卤化物钙钛矿光电子学的持续进展不仅依赖于对这类材料电子和光学性质的详细理解，也依赖于通过控制化学组成等参数来调节其性质的实用策略的发展。在此背景下，第一性原理计算建模可在提供实验测量的物理解释以及指导设计具有定制性质的新型卤化物钙钛矿方面发挥关键作用。在本章中，我们将介绍我们计算建模组对这一快速发展研究领域的贡献。
引用
@article{arxiv.1808.06526,
title = {Hybrid Halide Perovskites: Fundamental Theory and Materials Design},
author = {Marina R. Filip and George Volonakis and Feliciano Giustino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.06526},
year = {2018}
}
备注
20 pages, 11 figures, Chapter in Handbook of Materials Modeling, In: Andreoni W., Yip S. (eds) Handbook of Materials Modeling. Springer, Cham (2018)