全無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料CsPbX₃(X=I、Br、Cl)因其優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光電性能備受薄膜太陽(yáng)能電池研究者的關(guān)注。特別是CsPbI₂Br,較佳的禁帶寬度(1.91 eV)和優(yōu)異的穩(wěn)定性使其成為最有發(fā)展?jié)摿Φ娜珶o(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池吸收層材料。目前,國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者已經(jīng)對(duì)CsPbI₂Br的元素?fù)诫s和界面性質(zhì)進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)研究,但是對(duì)于某些元素(如錳)摻雜CsPbI₂Br的方式及改性機(jī)制尚有爭(zhēng)議,同時(shí)與吸收層有關(guān)的異質(zhì)相界面的微觀結(jié)構(gòu)與性質(zhì)仍需要深入的探索研究。為此,本文采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法從原子和電子層次上深入研究了Mn摻雜CsPbI₂Br的微觀機(jī)理、吸收層CsPbI₂Br/電子傳輸層SnO₂異質(zhì)相界面的局域晶格結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì),以期為CsPbI₂Br電池材料的成分-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和幫助。取得的主要結(jié)果如下:(1)CsPbI₂Br的電子結(jié)構(gòu)計(jì)算表明,CsPbI_2<...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的基本介紹
        1.2.1 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料簡(jiǎn)介
        1.2.2 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.3 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦CsPbX₃太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
        1.3.2 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦CsPbI₂Br的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的研究目的及意義
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 理論基礎(chǔ)與計(jì)算方法
    2.1 理論基礎(chǔ)
        2.1.1 薛定諤方程
        2.1.2 密度泛函理論
        2.1.3 交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.1.4 自洽場(chǎng)方法
    2.2 計(jì)算方法
        2.2.1 電子結(jié)構(gòu)
        2.2.2 線性光學(xué)性質(zhì)計(jì)算
    2.3 計(jì)算與視圖軟件簡(jiǎn)介
        2.3.1 Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP)
        2.3.2 Materials Studio(MS)
        2.3.3 Visualization for electronic and structural analysis(VESTA)
第3章 Mn摻雜CsPbI₂Br晶體結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的第一性原理研究
    3.1 概述
    3.2 計(jì)算方法和模型
        3.2.1 計(jì)算方法
        3.2.2 計(jì)算模型
    3.3 計(jì)算結(jié)果分析
        3.3.1 CsPbI₂Br體相的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)
        3.3.2 Mn摻雜CsPbI₂Br的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)
        3.3.3 Mn摻雜CsPbI₂Br的光學(xué)性質(zhì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 CsPbI₂Br/SnO₂ 異質(zhì)相界面晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的第一性原理研究
    4.1 概述
    4.2 計(jì)算方法和模型
        4.2.1 計(jì)算方法
        4.2.2 計(jì)算模型
    4.3 計(jì)算結(jié)果分析
        4.3.1 CsPbI₂Br(100)和SnO₂(110)表面的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)
        4.3.2 CsPbI₂Br(100)/SnO₂(110)界面的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3936350