具有可调光学带隙的金属卤化物钙钛矿的空间位阻工程
材料科学
2015-02-17 v1
摘要
由于其高能量转换效率和低廉的制备路线，基于金属有机卤化物钙钛矿的太阳能电池已迅速成为一种颠覆性技术。钙钛矿吸收剂的一个诱人特征是可以通过化学前驱体改变元素组成来定制其性质。在此背景下，合理的计算机辅助设计是绘制广阔材料版图和加速发现的有力工具。在此，我们表明金属卤化物钙钛矿的光学带隙（太阳能电池的关键设计参数）与一个简单的结构特征（最大的金属 - 卤素 - 金属键角） strongly correlates。利用这一描述符，我们提出了从红外中波段到可见光波段的光学带隙连续可调性。通过控制分子阳离子的空间位阻大小来调控键角，从而实现了精确的带隙工程。基于这些设计原则，我们预测了用于最佳光伏效率的新型低带隙钙钛矿，并通过合成和表征新型混合阳离子钙钛矿演示了带隙调制的概念。
引用
@article{arxiv.1409.6478,
title = {Steric engineering of metal-halide perovskites with tunable optical band gaps},
author = {Marina R. Filip and Giles E. Eperon and Henry J. Snaith and Feliciano Giustino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.6478},
year = {2015}
}
备注
This manuscript was submitted for publication on March 6th, 2014. Many of the results presented in this manuscript were presented at the International Conference on Solution processed Semiconductor Solar Cells, held in Oxford, UK, on 10-12 September 2014. The manuscript is 37 pages long and contains 8 figures