低浓度Ge掺杂及Sn、Ge替换CsPbI3的电光学性质

基于第一性原理计算软件Siesta，分析了全无机钙钛矿材料CsBI₃(B=Pb,Sn,Ge)的结构、电学性质和光学性质。首先，基于GGA-PBE和GGA-PBEsol方法获得稳定的材料结构。其次，基于GGA-PBE和GGA-BLYP两种密度泛函方法分析了材料的带隙，并且通过改变材料的晶格常数，模拟材料产生的应变，对比发现材料的带隙随着晶格常数的增加而增加。此外，在超胞CsPbI₃中少量掺杂Ge，发现材料的带隙会缩小0.7%到3.8%。最后，从光吸收系数可以看出，CsPbI₃和CsGeI₃的光吸收系数都接近6×10⁵ cm^-1，但是前者的吸收峰值位于350 nm附近，后者位于410 nm附近，而CsSnI₃的光吸收系数接近4.75×10⁵ cm^-1，吸收峰位于350 nm附近。