压强对有机-无机杂化钙钛矿(MAPbBr 3)电子结构调制的第一性原理研究

摘要

自2009年以来,有机-无机杂化钙钛矿作为光吸材料的新型太阳能电池受到了广泛关注。在基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算的基础上,利用VASP软件包,通过改变钙钛矿MAPbBr_3(CH_3NH_3PbBr_3)的晶格常数进行加压模拟计算,系统的研究了压强作用下钙钛矿材料的电子结构的变化。压强作用下带隙值变化的物理机制可以通过MA阳离子和PbBr_6正八面体无机笼之间的氢键作用进行半定量的描述。在压强作用下,Br原子通过靠近氨末端的H原子而响应,会引起了PbBr_6八面体发生不同程度的倾斜和扭曲,导致体系的晶格对称性发生破坏,使得Pb、Br原子之间的电荷密度函数发生变化,进而影响钙钛矿MAPbBr_3在不同压强下的电子结构以及光学性质的变化。