光伏锂矿材料基于 first-principles DFT+U 的准确带隙
群论
2025-12-17 v1
摘要
高效预测光活性材料的电子性质需要一种基于密度泛函理论（DFT）的方法，满足以下三点要求：(i) 能提供可靠的带隙；(ii) 免于经验调参；(iii) 计算开销低。本文表明，对于 Cu2ZnSnS4 和 Cu2ZnGeS4 两种锂矿光伏材料，DFT 加 Hubbard U 技术（DFT+U）以通过最小跟踪线性响应评估的纠正参数满足上述所有要求。预测得到的带隙甚至在精度上略优于自洽 GW 方法。成功的关键在于对所有主导导带顶和价带底的原子子空间应用 Hubbard U 修正，而非传统方法仅纠正 3d 和 4f 原子态。有趣的是，包含 Hund J 修正的扩展 DFT+U+J 功能器材显著恶化这些结果。通过采用 Burgess-Linscott-O'Regan（BLOR）基于平坡面的 Hubbard U 加 Hund J 功能，可在与传统 DFT+U 方法接近的精度下获得带隙预测。DFT+U 方法还用于预测缺陷诱导的带隙变化及其形成能，在 1728 原子超胞中进行。
引用
@article{arxiv.2512.14547,
title = {Lie rings related to the $p$-groups of maximal class},
author = {Bettina Eick and Patali Komma and Subhrajyoti Saha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.14547},
year = {2025}
}
备注
15 pages