Dion-Jacobson phase lead-free halide (PDA)MX4 (M=Sn/Ge; X=I/Br/Cl) perovskites: A first-principles theory

带隙 钙钛矿(结构) 卤化物 材料科学 半导体 直接和间接带隙 相(物质) 能量转换效率 光电子学 密度泛函理论 吸收边 纳米技术 化学 结晶学 无机化学 计算化学 冶金 有机化学
作者
Xiaoxiao Zhang,Pingjian Wang,Qingyu Wu,Ling Xu,Mingyu Chen,Yunxin Kang,Chengshuai Sun,Guangfen Wei,Zhuhui Qiao,Zhonghai Lin
出处
期刊:Journal of Solid State Chemistry [Elsevier]
卷期号:315: 123449-123449 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jssc.2022.123449
摘要

Hybrid lead (Pb) halide perovskites are widely regarded as promising materials for next generation of photovoltaic (PV) and optoelectronic (OE) devices owing to their high power conversion efficiency (PCE). To obtain green lead-free and excellent materials, the structural, electronic and optical properties of tin (Sn) and germanium (Ge) based single-layer Dion-Jacobson (DJ) phase perovskites (PDA)MX4 (M ​= ​Sn/Ge; X ​= ​I/Br/Cl) systems are investigated by carrying out first-principles theory. The calculation results indicate that all perovskites (PDA)MX4 have good thermal stability (at 300K), and the structural stability increases in the order of I–Br–Cl. These compounds are direct bandgap semiconductors, ranging from 1.26 to 1.81 ​eV ((PDA)SnX4) and 1.44–2.26 ​eV ((PDA)GeX4). Density of states (DOS) reveals that the band edge state mainly comes from the M-X bond and the organic molecule PDA is not directly involved in the contribution. Compared to Ge-based perovskites, the bandgap range of Sn-based perovskites is not only closer to the optimal bandgap requirement for perovskite solar cells (PSCs), but the optical properties reveal a slightly higher absorption coefficient for Sn-based perovskites in the visible light range. This suggests that (PDA)SnX4 perovskites are more favorable for PSCs applications. The theoretical study can provide strong support for the development of high-level perovskites materials in PV and OE devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阳光寻菡发布了新的文献求助10
刚刚
huizhao发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Journey完成签到,获得积分10
1秒前
天天快乐应助大力蚂蚁采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
永康发布了新的文献求助10
2秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
yzr01完成签到 ,获得积分10
3秒前
专注德地发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
草莓小牛奶完成签到,获得积分10
4秒前
Leone发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
sunow77完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
坚果发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界应助悦耳的荔枝采纳,获得10
6秒前
星辰大海应助wyy采纳,获得10
7秒前
风吹麦田应助标致冬日采纳,获得200
7秒前
7秒前
7秒前
Sakura发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
CC完成签到 ,获得积分10
9秒前
gao发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
缓慢谷雪完成签到,获得积分10
10秒前
可爱凡波发布了新的文献求助10
10秒前
王哇噻发布了新的文献求助30
10秒前
犹豫耳机完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
GGB发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5316908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4459356
关于积分的说明 13874913
捐赠科研通 4349318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2388758
邀请新用户注册赠送积分活动 1382917
关于科研通互助平台的介绍 1352277