空位有序双钙钛矿A₂BX₆的弹性和热电性质的第一性原理研究

摘要

卤化物钙钛矿在热电应用中表现出了巨大的潜力。准确了解卤化物钙钛矿的热电传输性质对于进一步提高热电设备的应用效率至关重要。本研究采用了Perdew-Burke-Ernzerhof （PBE）和修正的Becke Johnson （mBJ）交换关联泛函探究了卤化物双钙钛矿Rb₂SnI₆、Rb₂PdI₆和Cs₂PtI₆的弹性和热电性质。通过对这些材料的力学稳定性、有效质量、塞贝克系数、功率因子和热电品质因数的研究，我们发现，这三种化合物都是力学稳定的，并且具有可塑性。这些化合物是窄带隙半导体，具有简并的带边结构，结合低的载流子有效质量使得它们具有热电应用潜力。Cs₂PtI₆在空穴掺杂在500 K温度下可以达到0.76 m V·K^-1的高塞贝克系数。由于高塞贝克系数和最大功率因子，Rb₂SnI₆、Rb₂PdI₆和Cs₂PtI₆在p型掺杂下具有高的热电品质因数，分别为0.91、0.96和0.98。总体而言，我们的研究为卤化物钙钛矿的热电性能提供了新的见解，为这些化合物的实验合成提供了有价值的参考。

关键词

电子结构 / 有效质量 / Seebeck系数 / 热电品质因数 / 卤化物双钙钛矿