无机钙钛矿太阳能电池Cs2 SnI6的 电子结构和光学性质的第一性原理研究

• 作者: 刘杰 卢辉东 王金龙 铁生年
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 第一性原理 钙钛矿太阳能电池 电子结构 光学性质
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 材料合成及性能
• 页码范围: 557-563
• 页数: 7页
• 分类号: O469
• 字数: 3538字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20204105.0557

摘要

近年来,Cs2 SnI6作为一种无毒性、稳定性好的新型钙钛矿材料应用于太阳能电池中,其电池的光电转换效率由最初不到1％增长到现在的8.5％,使之成为有可能替代铅基钙钛矿太阳能电池的新型太阳能电池.本文采用基于广义密度泛函和杂化密度泛函的第一性原理方法研究了Cs2 SnI6的电子结构、光学特性和钙钛矿太阳能电池的光电性能参数.研究结果表明,导带底和价带顶位于同一高对称点Γ而属于直接跃迁型半导体,且电子态主要来自于I-5p轨道和Sn-5s轨道.在近红外和可见光波长范围内有较高的吸收系数,当Cs2 SnI6钙钛矿厚度达到10μm时,吸收率在311～989 nm之间接近100％,不考虑潜在损失的情况下,理论上太阳能电池可获得短路电流为32.86 mA/cm2、开路电压0.91 V、填充因子87.4％、光电转换效率26.1％.为实验上制备高效Cs2 SnI6钙钛矿太阳能电池提供了参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘杰	青海大学新能源光伏产业研究中心	53	151	8.0	9.0
2	铁生年	青海大学新能源光伏产业研究中心	110	679	13.0	21.0
3	卢辉东	青海大学新能源光伏产业研究中心	8	31	3.0	5.0
4	王金龙	青海大学基础教学研究部	1	0	0.0	0.0