利用第一性原理计算研究甲基铵锗卤化物钙钛矿（CH3H3Ge(Br,Cl)3）的光电和热电性质

《physica status solidi (b)–– basic solid state physics》：Probing the Optoelectronic and Thermoelectric Properties of Methylammonium Germanium Halide Perovskites CH3H3Ge(Br,Cl)3 within First Principles Calculations

甲基铵锗卤化物钙钛矿在光电和热电性能研究中表现突出，通过第一性原理计算发现其直接带隙分别为2.95和2.10 eV，可见光区吸收系数高达3.06×10^5 cm?1和3.24×10^5 cm?1，热电优值达0.99和0.98，展现出良好的应用潜力。

　　

摘要

铅卤化物钙钛矿，尤其是基于锗和甲基铵的混合化合物，具有无毒性、环境稳定性和高效率的优异特性，使其成为光伏和热电应用中极具前景的吸收材料。在本研究中，通过全面的第一性原理计算，探讨了甲基铵锗卤化物钙钛矿CH₃NH₃Ge(Br,Cl)₃的光电和热电性能。电子能带结构分析表明，CH₃NH₃GeCl₃和CH₃NH₃GeBr₃均为直接带隙半导体，其带隙分别为2.95 eV和2.10 eV。这些化合物还表现出显著的光学特性，在可见光区域，CH₃NH₃GeCl₃的吸收系数达到3.06 × 10⁵ cm^?1，CH₃NH₃GeBr₃的吸收系数达到3.24 × 10⁵ cm^?1。如此强的吸收能力凸显了它们在光电和光伏应用中的巨大潜力。此外，在室温附近，CH₃NH₃GeCl₃和CH₃NH₃GeBr₃的优值（figure of merit）分别为0.99和0.98，进一步证明了它们在热电应用中的巨大潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。