人工晶体学报

作者：王蕾蕾, 尹振华, 张蕴可, 刘磊, 陈名

单位：山西大学电力与建筑学院,物理电子工程学院和量子光学与光量子器件国家重点实验室,太原 030006

关键词：第一性原理计算,无铅类钙钛矿,高吸光系数,高SMLE,太阳能电池,

基金：晋中市科技计划“揭榜挂帅”项目(J202101);山西省基础研究(202303021221062);山西大学第二十一期大学生创新创业训练项目

有机-无机混合卤化钙钛矿因优异的光电性能和制备简易而受到了许多国内外科研人员关注。然而,有机-无机杂化卤化钙钛矿的稳定性不佳和铅的毒性限制了其商业应用。四元硫碘化物,由于ns2孤对阳离子和更强的金属-硫键,具有适当的带隙、高介电常数和良好的稳定性。本文提出了一种新的四元硫碘化物材料Ba2BiS2I3以解决铅基钙钛矿所面临的稳定性和毒性问题。通过第一性原理计算,确定了该材料具有适当太阳能电池带隙、高介电常数、较小的有效质量和低激子结合能,有潜力成为新的优异光伏材料。此外,计算预测这些材料具有出色的光吸收性能。Ba2BiS2I3的理论光谱极限最大效率超过28%。这项研究为无铅四元硫碘化物用于新的光伏材料提供了可能性。

来源：2024年第5期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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