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钙钛矿型光伏材料的优化设计与物性研究

论文摘要第4-7页
中文摘要第7-10页
abstract第10-12页
第一章 绪论第17-27页
    1.1 太阳能电池的发展现状第17-21页
    1.2 钙钛矿电池存在的问题及解决途径第21-23页
    1.3 功能材料逆向设计方法第23-24页
    1.4 本论文选题的目的及意义第24-25页
    1.5 本论文的结构安排第25-27页
第二章 理论背景与计算方法第27-43页
    2.1 引言第27页
    2.2 薛定谔方程第27-28页
    2.3 波恩-奥本海默近似第28-29页
    2.4 哈特里-福克近似第29-31页
    2.5 密度泛函理论第31-34页
        2.5.1 Hohenberg-Kohn定理第31-32页
        2.5.2 Kohn-Sham方程第32页
        2.5.3 交换关联泛函第32-34页
    2.6 能带计算方法第34-35页
        2.6.1 平面波方法第34-35页
        2.6.2 赝势方法第35页
    2.7 晶格动力学及光电性质第35-41页
        2.7.1 晶格动力学第35-36页
        2.7.2 吸收系数第36-38页
        2.7.3 有效质量近似第38-39页
        2.7.4 激子结合能第39-41页
    2.8 小结第41-43页
第三章 卤化物钙钛矿光伏材料的物性研究第43-75页
    3.1 背景介绍第43-44页
    3.2 计算细节第44-46页
    3.3 结果与讨论第46-72页
        3.3.1 MAPbI_3材料本征缺陷的形成与扩散第46-52页
            3.3.1.1 MAPbI_3材料稳定性第46-47页
            3.3.1.2 本征缺陷的扩散势垒第47-49页
            3.3.1.3 本征缺陷的形成能第49-52页
            3.3.1.4 小结第52页
        3.3.2 MAPbI_3材料杂质缺陷的形成与扩散第52-60页
            3.3.2.1 杂质缺陷的形成能第54-56页
            3.3.2.2 杂质缺陷的扩散势垒第56-59页
            3.3.2.3 小结第59-60页
        3.3.3 高压下MAPbI_3结构演变的一般性规律第60-68页
            3.3.3.1 理想钙钛矿结构相变第60-61页
            3.3.3.2 MAPbI_3结构相变第61-66页
            3.3.3.3 MAPbI_3高压结构性质第66-68页
            3.3.3.4 小结第68页
        3.3.4 类卤素SCN-离子掺杂CsPbBr3的带隙反常增加行为第68-72页
            3.3.4.1 CsPbX_3(X=Br,I,SCN)的结构及电子性质第68-71页
            3.3.4.2 小结第71-72页
    3.4 结论第72-75页
第四章 新型无铅钙钛矿光伏材料的优化设计第75-115页
    4.1 背景介绍第75-77页
    4.2 计算细节第77-79页
    4.3 结果与讨论第79-113页
        4.3.1 功能导向筛选无铅钙钛矿材料第79-93页
            4.3.1.1 候选材料的相空间及最优材料第79-83页
            4.3.1.2 候选材料的电子性质及变化趋势第83-89页
            4.3.1.3 最优ASn/GeX_3钙钛矿材料的电子性质第89-91页
            4.3.1.4 [NH_3CHO]GeX_3钙钛矿的电子性质第91-92页
            4.3.1.5 小结第92-93页
        4.3.2 二维锡基钙钛矿光伏材料的设计及光电性能研究第93-97页
            4.3.2.1 二维钙钛矿材料的相稳定性及电子性质第93-96页
            4.3.2.2 二维钙钛矿电池的性能及稳定性第96-97页
            4.3.2.3 小结第97页
        4.3.3 低维锑基钙钛矿光伏材料的设计及光电性能研究第97-104页
            4.3.3.1 锑基钙钛矿材料的相稳定性以及电子性质第99-101页
            4.3.3.2 锑基钙钛矿电池的性能及稳定性第101-103页
            4.3.3.3 小结第103-104页
        4.3.4 卤化物无铅双钙钛矿光伏材料的优化设计第104-113页
            4.3.4.1 双钙钛矿结构(A_2B~+C~(3+)X_6)的相稳定性第107-110页
            4.3.4.2 双钙钛矿结构(A_2B~+C~(3+)X_6)的分类及性质变化第110-113页
            4.3.4.3 小结第113页
    4.4 结论第113-115页
第五章 总结与展望第115-119页
参考文献第119-141页
附录第141-147页
作者简介和科研成果第147-148页
攻读博士学位期间公开发表的学术论文第148-151页
致谢第151-152页

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