研究目的
通过筛选192种化合物以寻找合适的带隙和稳定性，研究无铅混合阴离子钙钛矿在光伏应用中的潜力。
研究成果
该研究确定CsInOBr2是一种具有光伏应用合适带隙、前景广阔的无铅混合阴离子钙钛矿。混合阴离子钙钛矿的带隙随阴离子电负性的增加而增大，且阴离子对价带顶的贡献取决于其电子亲和能和键长。
研究不足
该研究为计算性质，缺乏实验验证。所提出材料的稳定性和合成可行性有待进一步研究。
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无铅混合阴离子钙钛矿光伏材料的第一性原理筛选
DOI：10.1021/acs.jpcc.9b10217
期刊：The Journal of Physical Chemistry C
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
有机-无机杂化铅基钙钛矿在光伏领域取得了快速进展。然而，这些材料的毒性和较差的长期稳定性仍限制其进一步商业化应用。本文提出一种无铅混合阴离子钙钛矿体系，通过将硫族元素引入钙钛矿八面体来提升体系稳定性。我们对192种ABX'X"2型无铅混合阴离子钙钛矿（A=Cs+、CH3NH3+和HC(NH2)2+；B=Ga3+、In3+、Sb3+、Bi3+；X'=O2-、S2-、Se2-、Te2-；X"=F-、Cl-、Br-、I-）的带隙进行了第一性原理计算。研究发现带隙与平均阴离子电负性呈线性关系，阴离子对带边态的贡献与电子亲和能及结构参数相关。综合考虑钙钛矿形成多重因素后，我们筛选出具有合适光伏带隙（1.3 eV）的潜力材料CsInOBr2。
作者：
Xin Mao，Ke-Li Han，Wei-Qiao Deng，Lei Sun
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