镧掺杂CH3NH3BaI3：一种有前景的透明导体
材料科学
2016-10-18 v1
摘要
杂化钙钛矿（CH3NH3PbI3）是最有前景的新型太阳能收集材料之一。然而，铅（Pb）的毒性始终是一个担忧。我们研究了用碱土金属（Ca、Sr、Ba）完全替代Pb后的电子结构，发现其为宽带隙（Eg）半导体（带隙约3.7至4.0 eV），因此不适合作为吸收材料。这开辟了一条探索这些材料作为透明导体（TC）的新途径。我们对CH3NH3BaI3（具有最大Eg）进行了La掺杂，这使其费米能级（EF）移至导带底，并在EF处诱导出导电态。这正是透明导体所需的条件。基于密度泛函理论（DFT）内的线性响应模拟的光学和输运性质表明，它是一种非常好的TC材料，具有高优值（{\sigma}/{\alpha}），其中{\sigma}是电导率，{\alpha}是光吸收系数。我们在不同La掺杂浓度下计算的EF处态密度、有效质量、载流子浓度等结果也支持了这一论断。我们提出CH3NH3(Ba1-xLax)I3（x~12.5%）是一种可用于全钙钛矿太阳能电池的良好TC材料。
引用
@article{arxiv.1610.04766,
title = {La-doped CH3NH3BaI3 : A Promising Transparent Conductor},
author = {Jiban Kangsabanik and Vikram and Aftab Alam},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04766},
year = {2016}
}