Computational Screening of 2D All‐Inorganic Lead‐Free Halide Perovskites A3B2X9 for Photovoltaic and Photocatalytic Applications

卤化物 带隙 能量转换效率 材料科学 单独一对 吸收(声学) 光催化 结晶学 化学 光电子学 分子 无机化学 催化作用 生物化学 复合材料 有机化学
作者
Qingyuan Luo,Liqin Su,Yanan Lu,Linghui Fang,Haibo Shu,Dan Cao,Xiaohong Chen
出处
期刊:Advanced theory and simulations [Wiley]
卷期号:7 (3) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adts.202300988
摘要

Abstract Exploration of low‐dimensional Pb‐free halide perovskites with high stability and outstanding properties is still a pursuing target for developing integrated optoelectronic devices. Herein, comprehensive computational screening of a new class of two‐dimensional (2D) all‐inorganic Pb‐free A 3 B 2 X 9 perovskites is performed based on the first‐principles calculations. The results indicate that the structural and electronic properties of 2D A 3 B 2 X 9 structures strongly depend on the B‐X bonding interactions, which makes that their thermodynamic stability follows the trend of A 3 Bi 2 X 9 ≈A 3 Sb 2 X 9 >A 3 In 2 X 9 >A 3 Ga 2 X 9 and their interlayer interactions show a reversal trend. Owing to the lack of lone‐pair electron effect, A 3 In 2 X 9 indicate direct bandgap characteristics and present the relatively smaller bandgaps and higher electron mobilities than A 3 Sb 2 X 9 and A 3 Bi 2 X 9 . Benefit from optimal bandgaps (0.8–2.1 eV) and large absorption coefficients (10 4 –10 5 cm −1 ) in the visible region, A 3 B 2 I 9 (B = In, Sb, Bi) exhibit high power conversion efficiency up to 18.2%. Moreover, A 3 B 2 I 9 (B = Sb, Bi) is verified as efficient photocatalysts for overall water splitting. The theoretical solar‐to‐hydrogen efficiency of Rb 3 Bi 2 I 9 and Cs 3 Bi 2 I 9 are >16%. This work suggests huge potential of 2D A 3 B 2 X 9 perovskites for photovoltaic and photocatalytic applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
云也发布了新的文献求助10
4秒前
Wang发布了新的文献求助10
8秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
12秒前
Wang_miao完成签到 ,获得积分10
12秒前
Wu应助小花排草采纳,获得10
14秒前
LingMg完成签到 ,获得积分10
15秒前
18秒前
18298859129完成签到,获得积分10
19秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
27秒前
bosco完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
swordshine完成签到,获得积分0
30秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分10
31秒前
yuan1226完成签到 ,获得积分10
31秒前
真人完成签到 ,获得积分10
32秒前
呆萌芙蓉完成签到 ,获得积分10
36秒前
迅速发财应助leo采纳,获得10
36秒前
AAA卫生院食堂后厨杨姐完成签到 ,获得积分10
36秒前
哈基米完成签到 ,获得积分10
37秒前
不秃燃的小老弟完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
Sunbrust完成签到 ,获得积分10
43秒前
RR完成签到 ,获得积分10
44秒前
卡卡完成签到 ,获得积分10
44秒前
不吃汉堡完成签到 ,获得积分10
45秒前
萍萍完成签到 ,获得积分10
46秒前
LRR完成签到 ,获得积分10
46秒前
47秒前
leo完成签到,获得积分10
50秒前
51秒前
zzh完成签到 ,获得积分10
52秒前
源孤律醒完成签到 ,获得积分10
58秒前
青水完成签到 ,获得积分10
59秒前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Rafayer发布了新的文献求助10
1分钟前
cici完成签到 ,获得积分10
1分钟前
玛临鼠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xyz完成签到,获得积分10
1分钟前
我不到啊完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013244
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7579910
关于积分的说明 16139935
捐赠科研通 5160409
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763336
邀请新用户注册赠送积分活动 1743256
关于科研通互助平台的介绍 1634275