A Density Functional Theory based Study of Lead-free Perovskite Materials CsGeX3 and CsGeX2X’ (X, X' = Cl, Br, I) for Photovoltaics Applications

光伏 钙钛矿(结构) 密度泛函理论 铅(地质) 材料科学 纳米技术 工程物理 光电子学 物理 结晶学 化学 光伏系统 工程类 电气工程 计算化学 地质学 地貌学
作者
Pooja Sharma,Prabhat Ranjan,Tanmoy Chakraborty
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1361-6463/ad7a0a
摘要

Abstract In this report, perovskite materials CsGeX3 and CsGeX2X’ (X and X’ = Cl, Br, I) are examined by using Density Functional Theory (DFT) and Time-dependent (TD)- DFT approach. These materials' structural, optoelectronic, and thermal characteristics are analyzed using B3LYP/ LanL2DZ and Cam-B3LYP/LanL2DZ. Lattice constant and volume intensifies from CsGeCl3 to CsGeBr3 to CsGeI3. In the case of mixed halide CsGeX2X’, lattice constant and volume also follow a similar trend. The HOMO-LUMO gap computed from Cam-B3LYP is higher as compared to the B3LYP. In the case of CsGeX3, HOMO-LUMO gap computed from functional B3LYP/ LanL2DZ and Cam-B3LYP/LanL2DZ is in the range of 1.13 eV to 2.12 eV and 1.62 eV to 3.03 eV respectively, and for mixed halide CsGeX2X’, it varies from 1.66 eV to 2.60 eV and 1.90 eV to 2.75 eV correspondingly. For mixed halide perovskite, the maximum HOMO-LUMO gap is found for CsGeBr2Cl. The HOMO-LUMO gaps of these perovskite materials obtained from functional Cam-B3LYP/LanL2DZ are aligned with the previously stated data and the range needed for optoelectronic and photovoltaic devices. Quantum chemical descriptors and conceptual density functional-based parameters are computed. The optical electronegativity of CsGeX3 and CsGeX2X’ is directly proportional to the HOMO-LUMO gap of the materials. The absorption spectra of mixed halides obtained from B3LYP/LanL2DZ are high compared to Cam-B3LYP/LanL2DZ. The computed data reveals a systematic reduction in thermal energy, Gibbs energy, and ZVPE as a consequence of substituting X-site atoms from Cl to Br to I.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
花城完成签到 ,获得积分10
刚刚
素月分辉完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
jzs完成签到 ,获得积分10
1秒前
华仔应助ZHOU采纳,获得10
3秒前
4秒前
Rita发布了新的文献求助10
4秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
study发布了新的文献求助10
6秒前
misaka完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
zuoyanwin发布了新的文献求助20
7秒前
鳗鱼摇伽发布了新的文献求助10
8秒前
大老黑发布了新的文献求助10
10秒前
夜包子123完成签到,获得积分10
11秒前
执着的翠梅完成签到 ,获得积分10
12秒前
伶俐的草莓完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
拼搏的飞莲完成签到 ,获得积分10
13秒前
wsq完成签到,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
ss完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI2S应助鳗鱼摇伽采纳,获得10
17秒前
BlackP完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
华仔应助柯白梦采纳,获得10
20秒前
song完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
文静的芮完成签到,获得积分10
21秒前
CQMZY_2025完成签到,获得积分10
23秒前
Evander发布了新的文献求助10
24秒前
大力出奇迹完成签到,获得积分10
25秒前
wei发布了新的文献求助10
25秒前
wasailinlaomu发布了新的文献求助10
25秒前
EchoH应助小绿孩不高兴采纳,获得10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5741989
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5404909
关于积分的说明 15343645
捐赠科研通 4883431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625021
邀请新用户注册赠送积分活动 1573893
关于科研通互助平台的介绍 1530838