用于太阳能电池的Rb2Pt1-xPdxBr6钙钛矿合金的理论研究：DFT与SCAPS-1D联合分析

Theoretical insights into Rb2Pt1-xPdxBr6 perovskite alloys for solar Cells: A combined DFT and SCAPS-1D study

Lakhdar Benahmedi · Anissa Besbes · Radouan Djelti · Samia Moulebhar 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本文中，我们采用密度泛函理论（DFT）和SCAPS-1D模拟，对卤化物双钙钛矿合金系列Rb2Pt1-xPdxBr6（x = 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0）进行了详细的理论研究，以评估其作为无铅光伏吸收层材料的应用潜力。结构优化结果表明，所有组分均具有良好的稳定性，晶格常数在Rb2PdBr6的11.46 Å到Rb2PtBr6的11.63 Å之间，并随着Pd含量的增加而持续减小，这是由于Pd的离子半径小于Pt所致。电子结构分析揭示了带隙性质的关键转变：母体化合物Rb2Pt...

解读: 该无铅钙钛矿材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。Rb2Pt0.25Pd0.75Br6实现24.04%转换效率和直接带隙特性,为下一代高效光伏组件提供材料基础。其1.10-2.08eV可调带隙特性可优化MPPT算法的宽光谱追踪能力,提升1500V系统在不同光照条件下的发电效率。无铅环保特...

Ca掺杂HgS的DFT+U研究：面向高性能光伏应用的带隙调控与光学特性

DFT+U study of Ca doped HgS: Bandgap engineering and optical properties for high-performance photovoltaic application

Yogesh Kumar Sahua · Shrivishal Tripathi · Punya Prasanna Paltani · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本研究通过密度泛函理论（DFT）计算，系统探究了不同钙掺杂浓度下Ca掺杂HgS（Hg1−xCaxS）化合物在钙含量x从0到1（以0.25为间隔）范围内的功能特性。研究采用广义梯度近似结合Hubbard U修正（GGA+U）方法，并使用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）泛函，以确保对电子结构的精确预测。引入Hubbard U修正可有效克服传统GGA方法对带隙低估的问题，从而提高电子结构计算的准确性。在HgS中引入钙元素为调控其电子和光学特性以满足高性能光电器件应用提供了有...

解读: 该Ca掺杂HgS带隙工程研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要启示价值。研究通过钙掺杂将HgS带隙优化至1.13eV,接近Shockley-Queisser极限,显著提升光伏转换效率。其高吸收系数、低反射率特性可指导阳光电源开发新一代高效光伏组件匹配方案,优化MPPT算法以适配新型半导体材料的I-...