多位点混合与CsPbI$_{3}$的熵稳定化及其在光伏领域的潜在应用

金属卤化物钙化物太阳能电池最近实现了显著的功率转换效率提升。由于组分工程在优化材料性能方面发挥重要作用，我们利用簇扩张方法结合第一性原理计算，研究了在Cs和Pb位点上的合金化对CsPbI$_{3}$能量学和电子结构的影响。对于Pb位点的Ge混合物，考虑了$\alpha$和$\beta$相，并着重于电子结构、跃迁概率、吸收系数、效率和较高对称配置的载流子迁移率。CsPb$_{0.50}$Ge$_{0.50}$I$_{3}$（Cs$_{2}$PbGeI$_{6}$）采用双钙化物（elpasolite）结构，具有直接带隙且不存在奇偶禁止跃迁。进一步，我们利用合金熵效应通过多元素混合来提高CsPbI$_{3}$材料的稳定性和光电性能。对于提议的混合组成，确定了F"ohlich电子-声子耦合常数。从第一性原理输入中获得散射率和载流子迁移率。这些较低Pb含量的无机钙化物作为高效太阳能电池材料为光伏应用提供了广泛的前景。