[发明专利]一种稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法

权利要求书

1.一种稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

(1)构建原始ABX₃型有机-无机杂化钙钛矿型超胞结构骨架；

(2)采用元素替换法，逐个替换A位及B位离子，构建备选结构模型；

(3)计算备选模型的容忍因子，进行结构稳定性筛选，剔除掉结构不稳定的备选模型；

(4)利用第一性原理计算对结构稳定的各备选模型进行充分的结构弛豫，计算其形成能，进行热力学稳定性筛选，剔除掉热力学不稳定的备选模型；

(5)利用第一性原理计算备选模型的电子性质及光吸收性质，筛选稳定高效光吸收材料。

2.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于，所述步骤(1)中，运用VESTA构建实验存在的ABX₃型有机无机杂化钙钛矿超胞模型，超胞规格为2*2*2。

3.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于，所述步骤(2)中A位选取的替换离子为典型一价有机或无机离子，B位则选取典型四价无机离子。

4.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于，所述步骤(2)中A位及B位替换原子的浓度范围为12.5at.％,25at.％,37.5at.％,50at.％,62.5at.％,75at.％,87.5at.％。

5.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于所述步骤(3)中，仅保留容忍因子在0.77～1.10之间的备选模型，剔除掉容忍因子在此范围外的备选模型，且进一步优选容忍因子最接近1.0的结构模型进行后续第一性原理计算。

6.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于，其特征在于步骤(4)及步骤(5)中所述的第一性原理计算采用Quantum Espresso软件完成。

7.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于所述的步骤(4)结构弛豫计算过程中采用广义梯度近似框架(generalizedgradient approximation,GGA)中的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)方法，平面波截断能为40Ry，离子步的能量收敛标准为1.0×10^-5Ha，倒空间中K点网格密度取为6×6×6。

8.如权利要求1所述的稳定高效有机-无机杂化钙钛矿型光吸收材料的筛选方法，其特征在于所述的步骤(5)电子结构计算过程中主要包括态密度及能带结构的计算，平面波截断能为40Ry，能带结构计算过程中倒空间K点取Line模式，具体路径为Γ-B-Y-Z-C-D-A-E-Γ。