Optoelectrónica y Fenómenos de Transporte en Compuestos RbInBiX (X = Cl, Br) para Aplicaciones de Energía Renovable: Una Perspectiva DFT
Autores: Behera, Debidatta; Mukherjee, Sanat Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optoelectrónica y Fenómenos de Transporte en Compuestos RbInBiX (X = Cl, Br) para Aplicaciones de Energía Renovable: Una Perspectiva DFT
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Propiedades estructurales
Electrónicas
Elásticas
Termoeléctricas
ópticas
Conductividad eléctrica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, utilizamos la técnica FP-LAPW basada en la teoría del funcional de densidad aplicada en el código WIEN2k para examinar las propiedades estructurales, electrónicas, elásticas y termoeléctricas de los compuestos de perovskita doble cúbica RbInBiX (X = Cl, Br). La estabilidad estructural se confirmó a partir del factor de tolerancia, la energía de formación y la dispersión de fonones. Se utilizaron los potenciales de intercambio-correlación LDA, GGA, mBJ y HSE para estimar las propiedades electrónicas. Según la estructura de bandas calculada, la brecha de banda utilizando mBJ, los valores de HSE son 1.61 eV, 1.81 eV para RbInBiCl y 1.22 eV, 1.32 eV para los compuestos RbInBiBr, respectivamente. La estabilidad mecánica de los materiales en examen se reflejó en las constantes elásticas calculadas. Las relaciones estimadas entre el módulo de compresión y el módulo de corte para RbInBiX (X = Cl, Br) son 2.13 y 3.65, respectivamente. Esto indica que los compuestos examinados son dúctiles por naturaleza. Las propiedades ópticas en términos de funciones dieléctricas reales e imaginarias, índice de refracción y coeficiente de absorción fueron calculadas, indicando que podrían ser empleados en aplicaciones optoelectrónicas y fotovoltaicas. En el rango de temperatura de 200-800 K, se analizaron la conductividad eléctrica, el coeficiente de Seebeck, la conductividad térmica y el factor de potencia (PF). Se obtuvieron PF relativamente altos de aproximadamente 2.7 x 10 W/K ms y 3.1 x 10 W/K ms para RbInBiX (X = Cl, Br), sugiriendo que estos compuestos son viables para su uso en dispositivos termoeléctricos. Ambos compuestos mostraron patrones de absorción fuertes y un excelente PF, lo que significa que son materiales adecuados para aplicaciones fotovoltaicas y termoeléctricas.
Descripción
En este estudio, utilizamos la técnica FP-LAPW basada en la teoría del funcional de densidad aplicada en el código WIEN2k para examinar las propiedades estructurales, electrónicas, elásticas y termoeléctricas de los compuestos de perovskita doble cúbica RbInBiX (X = Cl, Br). La estabilidad estructural se confirmó a partir del factor de tolerancia, la energía de formación y la dispersión de fonones. Se utilizaron los potenciales de intercambio-correlación LDA, GGA, mBJ y HSE para estimar las propiedades electrónicas. Según la estructura de bandas calculada, la brecha de banda utilizando mBJ, los valores de HSE son 1.61 eV, 1.81 eV para RbInBiCl y 1.22 eV, 1.32 eV para los compuestos RbInBiBr, respectivamente. La estabilidad mecánica de los materiales en examen se reflejó en las constantes elásticas calculadas. Las relaciones estimadas entre el módulo de compresión y el módulo de corte para RbInBiX (X = Cl, Br) son 2.13 y 3.65, respectivamente. Esto indica que los compuestos examinados son dúctiles por naturaleza. Las propiedades ópticas en términos de funciones dieléctricas reales e imaginarias, índice de refracción y coeficiente de absorción fueron calculadas, indicando que podrían ser empleados en aplicaciones optoelectrónicas y fotovoltaicas. En el rango de temperatura de 200-800 K, se analizaron la conductividad eléctrica, el coeficiente de Seebeck, la conductividad térmica y el factor de potencia (PF). Se obtuvieron PF relativamente altos de aproximadamente 2.7 x 10 W/K ms y 3.1 x 10 W/K ms para RbInBiX (X = Cl, Br), sugiriendo que estos compuestos son viables para su uso en dispositivos termoeléctricos. Ambos compuestos mostraron patrones de absorción fuertes y un excelente PF, lo que significa que son materiales adecuados para aplicaciones fotovoltaicas y termoeléctricas.