Promising Lead-Free Double-Perovskite Photovoltaic Materials Cs2MM′Br6 (M = Cu, Ag, and Au; M′ = Ga, In, Sb, and Bi) with an Ideal Band Gap and High Power Conversion Efficiency

钙钛矿(结构) 带隙 材料科学 卤化物 吸收(声学) 光电子学 光伏系统 直接和间接带隙 摩尔吸收率 光学 化学 无机化学 结晶学 物理 复合材料 生物 生态学
作者
Kai-qi Wang,Yong He,Min Zhang,Junjie Shi,Wenwen Cai
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:125 (38): 21160-21168 被引量:48
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.1c05699
摘要

Inorganic–organic hybrid halide perovskite MAPbI3 (MA = CH3NH3) has attracted much attention because of its suitable band gap and strong visible-light absorption ability. However, intrinsic Pb toxicity and poor stability have hindered its further application in photovoltaic devices. Recently, Cs-based inorganic double perovskites with good stability and prominent light absorption have drawn substantial interest. Here, we have systematically investigated the electronic and optical properties of lead-free double perovskite Cs2MM′Br6 (M = Cu, Ag, and Au; M′ = Ga, In, Sb, and Bi) from first-principles calculations. Our results indicate that candidates have high stability against decomposition. The absorption coefficient of all double perovskites in the visible-light region can reach ∼105 cm–1. Direct band gaps (∼1.47 eV of Cs2AgInBr6 and ∼1.37 eV of Cs2AgGaBr6) are close to the optimal value (1.34 eV) requested by the Shockley–Queisser limit. The spectroscopic limited maximum efficiency (∼31.9% of Cs2AgInBr6 and ∼32.45% of Cs2AgGaBr6) can be obtained at the thickness of 1.5 μm. The electron mobility in Cs2AgGaBr6 is up to 160.8 cm2 V–1 s–1, similar to that of MAPbI3 (165 cm2 V–1 s–1). Our studies provide a helpful guide to designing excellent lead-free absorber layers and give a new insight into the nature of double perovskites for developing novel optoelectronic devices for renewable solar energy utilization.
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
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
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
3秒前
活泼的筝应助ironsilica采纳,获得10
6秒前
Fe_Al_Po完成签到,获得积分0
6秒前
奔腾小马完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
ma完成签到 ,获得积分10
9秒前
csg888888完成签到,获得积分10
10秒前
打发打发的发到付电费完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
神外王001完成签到 ,获得积分10
12秒前
四月完成签到 ,获得积分10
13秒前
hya2044完成签到 ,获得积分10
16秒前
wdy发布了新的文献求助10
18秒前
外向的醉易完成签到,获得积分10
28秒前
李丽丽丽丽丽丽丽丽丽丽来了完成签到 ,获得积分10
31秒前
Mae完成签到 ,获得积分10
31秒前
Jin完成签到 ,获得积分10
34秒前
压缩完成签到 ,获得积分10
38秒前
Much完成签到 ,获得积分10
38秒前
一休完成签到 ,获得积分10
41秒前
时尚的冰夏完成签到 ,获得积分10
42秒前
桃子完成签到 ,获得积分10
43秒前
压缩关注了科研通微信公众号
44秒前
交个朋友完成签到 ,获得积分10
44秒前
苗笑卉完成签到,获得积分10
47秒前
AiR完成签到 ,获得积分10
48秒前
50秒前
英属维尔京群岛完成签到 ,获得积分10
52秒前
小二郎应助呐小王搞科研采纳,获得10
54秒前
56秒前
jaezhang完成签到 ,获得积分10
58秒前
zsummay完成签到 ,获得积分10
59秒前
DiJia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LiangRen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dege完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
GGY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
nwq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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
Cleopatra : A Reference Guide to Her Life and Works 500
Fundamentals of Strain Psychology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6339929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8155020
关于积分的说明 17135868
捐赠科研通 5395575
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2858829
邀请新用户注册赠送积分活动 1836580
关于科研通互助平台的介绍 1686850