本文主要研究内容
作者向金茅(2019)在《有机-无机层状钙钛矿的结构及光电性能的模拟计算》一文中研究指出:层状钙钛矿结构和能隙的可调性和钙钛矿材料在水环境下的不稳定性是研究热点,本文针对(C4H9NH3)2SnI4层状钙钛矿有机元碳链长短和有机元部分掺杂Cs+对结构以及结构的带隙的影响以及(CH3NH3)4SnI6钙钛矿团簇分子吸附单个和多个水分子的微观机理展开研究。首先构建(C4H9NH3)2SnI4层状模型,基于第一性原理计算了(C4H9NH3)2SnI4有机元发生变化后的结构、能隙、电子密度和态密度,可以得到结论:(C4H9NH3)2SnI4钙钛矿有机元碳链变化后仍为直接能隙半导体,有机元碳链越长,SnI6八面体内的偏转越大,八面体间的偏转越小,钙钛矿的能隙越小,光电效率越高。钙钛矿有机元的变化对钙钛矿的能隙大小并没有直接影响,有机元碳链的长度会影响有机元的氨基头与无机元中的I-之间氢键的大小,进而影响SnI6八面体间的偏转,从而间接影响带隙的大小;八面体间的偏转可以用Sn-I-Sn键来表征,Sn-I-Sn键越大,SnI6八面体在a-b平面内的偏转减小,钙钛矿的带隙越小。进而将(C4H9NH3)2SnI4钙钛矿模型有机元不同比例地替换为Cs+,然后进行结构优化和能带计算,可以得到结论:(C4H9NH3)2SnI4钙钛矿有机元掺杂Cs+后仍为直接能隙半导体,掺杂Cs+的比例越高,SnI6八面体在a-b平面内的偏转越小,钙钛矿的能隙越小。钙钛矿的有机元掺杂Cs+会影响会影响该氢键数量,进而影响SnI6八面体内结构的变化和八面体间的偏转,从而间接影响带隙的大小。有机元掺杂Cs+时,Cs+在结构中的摆放位置情况也会影响结构的对称性,从而影响钙钛矿的能隙。在所有的掺杂结构中,等比掺杂上下同侧的(C4H9NH3)CsSnI4的结构具有较好的对称性,能隙也较小。同时,构建(CH3NH3)4SnI6钙钛矿团簇模型,基于量子化学理论对单个和多个水分子在(CH3NH3)4SnI6钙钛矿团簇上的多种吸附构型进行结构优化、能量计算、独立梯度模型分析和分子中的原子理论分析,可以得到结论:钙钛矿团簇能较为稳定的吸附单个或多个水分子,钙钛矿团簇与水分子间相互作用的数目越多,吸附构型的稳定性越高,其稳定性也与钙钛矿团簇与水分子间相互作用类型有关,两个水分子之间比一个氨基头与一个水分子的相互作用稍强,两个氨基头与同一个水分子之间的相互作用最弱。钙钛矿团簇吸附多个水分子时,较易形成氨基头与水分子组成的环状结构。水分子与钙钛矿团簇模型间或水分子间的相互作用均属于氢键,并存在范德华力。
Abstract
ceng zhuang gai tai kuang jie gou he neng xi de ke diao xing he gai tai kuang cai liao zai shui huan jing xia de bu wen ding xing shi yan jiu re dian ,ben wen zhen dui (C4H9NH3)2SnI4ceng zhuang gai tai kuang you ji yuan tan lian chang duan he you ji yuan bu fen can za Cs+dui jie gou yi ji jie gou de dai xi de ying xiang yi ji (CH3NH3)4SnI6gai tai kuang tuan cu fen zi xi fu chan ge he duo ge shui fen zi de wei guan ji li zhan kai yan jiu 。shou xian gou jian (C4H9NH3)2SnI4ceng zhuang mo xing ,ji yu di yi xing yuan li ji suan le (C4H9NH3)2SnI4you ji yuan fa sheng bian hua hou de jie gou 、neng xi 、dian zi mi du he tai mi du ,ke yi de dao jie lun :(C4H9NH3)2SnI4gai tai kuang you ji yuan tan lian bian hua hou reng wei zhi jie neng xi ban dao ti ,you ji yuan tan lian yue chang ,SnI6ba mian ti nei de pian zhuai yue da ,ba mian ti jian de pian zhuai yue xiao ,gai tai kuang de neng xi yue xiao ,guang dian xiao lv yue gao 。gai tai kuang you ji yuan de bian hua dui gai tai kuang de neng xi da xiao bing mei you zhi jie ying xiang ,you ji yuan tan lian de chang du hui ying xiang you ji yuan de an ji tou yu mo ji yuan zhong de I-zhi jian qing jian de da xiao ,jin er ying xiang SnI6ba mian ti jian de pian zhuai ,cong er jian jie ying xiang dai xi de da xiao ;ba mian ti jian de pian zhuai ke yi yong Sn-I-Snjian lai biao zheng ,Sn-I-Snjian yue da ,SnI6ba mian ti zai a-bping mian nei de pian zhuai jian xiao ,gai tai kuang de dai xi yue xiao 。jin er jiang (C4H9NH3)2SnI4gai tai kuang mo xing you ji yuan bu tong bi li de ti huan wei Cs+,ran hou jin hang jie gou you hua he neng dai ji suan ,ke yi de dao jie lun :(C4H9NH3)2SnI4gai tai kuang you ji yuan can za Cs+hou reng wei zhi jie neng xi ban dao ti ,can za Cs+de bi li yue gao ,SnI6ba mian ti zai a-bping mian nei de pian zhuai yue xiao ,gai tai kuang de neng xi yue xiao 。gai tai kuang de you ji yuan can za Cs+hui ying xiang hui ying xiang gai qing jian shu liang ,jin er ying xiang SnI6ba mian ti nei jie gou de bian hua he ba mian ti jian de pian zhuai ,cong er jian jie ying xiang dai xi de da xiao 。you ji yuan can za Cs+shi ,Cs+zai jie gou zhong de bai fang wei zhi qing kuang ye hui ying xiang jie gou de dui chen xing ,cong er ying xiang gai tai kuang de neng xi 。zai suo you de can za jie gou zhong ,deng bi can za shang xia tong ce de (C4H9NH3)CsSnI4de jie gou ju you jiao hao de dui chen xing ,neng xi ye jiao xiao 。tong shi ,gou jian (CH3NH3)4SnI6gai tai kuang tuan cu mo xing ,ji yu liang zi hua xue li lun dui chan ge he duo ge shui fen zi zai (CH3NH3)4SnI6gai tai kuang tuan cu shang de duo chong xi fu gou xing jin hang jie gou you hua 、neng liang ji suan 、du li ti du mo xing fen xi he fen zi zhong de yuan zi li lun fen xi ,ke yi de dao jie lun :gai tai kuang tuan cu neng jiao wei wen ding de xi fu chan ge huo duo ge shui fen zi ,gai tai kuang tuan cu yu shui fen zi jian xiang hu zuo yong de shu mu yue duo ,xi fu gou xing de wen ding xing yue gao ,ji wen ding xing ye yu gai tai kuang tuan cu yu shui fen zi jian xiang hu zuo yong lei xing you guan ,liang ge shui fen zi zhi jian bi yi ge an ji tou yu yi ge shui fen zi de xiang hu zuo yong shao jiang ,liang ge an ji tou yu tong yi ge shui fen zi zhi jian de xiang hu zuo yong zui ruo 。gai tai kuang tuan cu xi fu duo ge shui fen zi shi ,jiao yi xing cheng an ji tou yu shui fen zi zu cheng de huan zhuang jie gou 。shui fen zi yu gai tai kuang tuan cu mo xing jian huo shui fen zi jian de xiang hu zuo yong jun shu yu qing jian ,bing cun zai fan de hua li 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华北电力大学的向金茅,发表于刊物华北电力大学2019-10-28论文,是一篇关于第一性原理论文,量子化学论文,钙钛矿论文,能隙论文,吸附机理论文,华北电力大学2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华北电力大学2019-10-28论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。
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