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Perovskites for Solar Thermoelectric Applications: A First Principle Study of CH3NH3AI3 (A = Pb and Sn)

热电效应 材料科学 钙钛矿(结构) 功勋 热电材料 电子迁移率 从头算量子化学方法 超晶格 声子 电子 凝聚态物理 从头算 热导率 光伏系统 化学物理 光电子学 化学 热力学 结晶学 物理 生物 量子力学 复合材料 有机化学 分子 生态学
作者
Yuping He,Giulia Galli
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:26 (18): 5394-5400 被引量:307
标识
DOI:10.1021/cm5026766
摘要

Hybrid organic/inorganic CH3NH3AI3 (A = Pb and Sn) perovskites have been recognized as promising photovoltaic materials. Using ab initio calculations, we showed that these systems may also be promising materials for solar thermoelectric applications. We found that their large carrier mobilities mainly originate from a combination of the small effective masses of electrons and holes and a relatively weak carrier–phonon interaction. We propose that by tuning the carrier concentration to values of the order of ∼1018cm–3, the thermoelectric figure of merit of Sn and Pb based perovskites may reach values ranging from 1 to 2, which could possibly be further increased by optimizing the lattice thermal conductivity through engineering perovskite superlattices.
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