پروسکیتهای هالیدی بازدهی بسیار بالایی در یاختههای خورشیدی دارند، اما دگرگونی ساختار در اثر تغییر دمای سطح که بهدلیل تجمع گرمایی تابشهای خورشیدی است، از مهمترین نقاط ضعف آنهاست. تحلیل ساختار و ترابرد گرمایی میتواند در افزایش بازدهی مفید باشد. در این مقاله خواص مکانیکی، صوتی و گرمایی پروسکیتهای CsPbI3 و CsPbBr3 در حالت مکعبی شکل با استفاده از نظریه تابعی چگالی، در تقریب شیب تعمیمیافته (PBE-GGA) بررسی شدند. ثابتهای کشسانی با استفاده از روش تنشکرنش بهدست آمدند. با استفاده از ثابتهای کشسانی، پایداری مکانیکی، ناهمسانگردی، ضرایب کشسانی، دمای دِبای و سرعت انتشار صدا در بلور بررسی شدند. دو ماده علیرغم داشتن پایداری در شرایط ایستا بهدلیل ناهمسانگردی بالا (حدود 2/9) در کاربردهای صنعتی امکان ناپایداری دارند. CsPbBr3 نسبت به CsPbI3 با داشتن دمای دِبای120 و 101 کلوین و سرعت انتشار صدای 1774 و 1587 متر بر ثانیه علاوه بر پیوندهای قویتری بین عناصر سازنده دارای ترابرد فونونی بالاتری نیز هست. رسانندگی گرمایی با استفاده از الگوی اِسلک مورد بررسی قرار گرفت که برای CsPbBr3 و CsPbI3 بهترتیب برابر با W/mK 0/394 و 0/274 بهدست آمد. رسانندگی گرمایی بالاتر ماده CsPbBr3 بهدلیل تجمع گرمایی کمتر روی سطح، میتواند این ماده را به گزینه مناسبتر کاربرد در یاختههای خورشیدی معرفی کند.
نوع مطالعه:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
آوافیزیک دریافت: 1399/2/2 | پذیرش: 1399/5/13 | انتشار: 1399/6/20