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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
李至安完成签到,获得积分10
1秒前
木直发布了新的文献求助30
1秒前
嗯哼应助小柠檬采纳,获得20
2秒前
墨尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
sally发布了新的文献求助10
3秒前
不知月明是故乡完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
万能图书馆应助甜甜访曼采纳,获得10
4秒前
长情的一刀完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
FashionBoy应助合适的帆布鞋采纳,获得10
6秒前
7秒前
三叶草完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
包容的玉米完成签到 ,获得积分10
8秒前
聪明怜阳发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
蓉蓉完成签到,获得积分10
9秒前
NexusExplorer应助cfd采纳,获得10
9秒前
SB发布了新的文献求助10
10秒前
白安南发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
hhhh发布了新的文献求助30
11秒前
sqw完成签到,获得积分10
12秒前
hx发布了新的文献求助10
12秒前
gao发布了新的文献求助10
13秒前
N牛奶N完成签到,获得积分10
14秒前
一枚研究僧应助kryptonite采纳,获得50
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
油菜籽完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
金角大王完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Semiconductor Process Reliability in Practice 720
GROUP-THEORY AND POLARIZATION ALGEBRA 500
Mesopotamian divination texts : conversing with the gods : sources from the first millennium BCE 500
Days of Transition. The Parsi Death Rituals(2011) 500
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3229089
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2876882
关于积分的说明 8196780
捐赠科研通 2544248
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1374200
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 646906
邀请新用户注册赠送积分活动 621693