四方相MAPbI3在应变下的结构稳定性与光电性质
材料科学
2020-04-01 v1
摘要
近年来，有机-无机杂化钙钛矿因其在光电器件应用中的优异光电性质而受到广泛关注。在钙钛矿太阳能电池的制备过程中，钙钛矿薄膜不可避免地因非化学计量组分和外加载荷而产生残余应力。然而，它们对钙钛矿太阳能电池结构稳定性和光伏性能的影响仍不清楚。本工作中，我们利用第一性原理计算研究了外应变对四方相MAPbI3结构稳定性和光电性质的影响。我们发现I-离子迁移势垒在压缩应变下增大，在拉伸应变下减小，表明压缩应变可增强卤化物钙钛矿的结构稳定性。此外，压缩应变下MAPbI3的光吸收和电子性质也得到改善。在三轴应变和双轴应变下带隙的变化在一定应变范围内一致，这源于带边位置主要受赤道面内Pb-I键影响。我们的结果为实现MAPbI3基钙钛矿太阳能电池的商业化应用提供了有益指导。
引用
@article{arxiv.2001.01041,
title = {Structural Stability and Optoelectronic Properties of Tetragonal MAPbI3 under Strain},
author = {Lei Guo and Gao Xu and Gang Tang and Daining Fang and Jiawang Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01041},
year = {2020}
}