采用密度泛函理论（DFT）计算研究了准二维烷基铵钙钛矿的电子和稳定性，并在选定的化合物上进行了实验验证。我们的分析集中于式（A）$_2$（A $'$）$_{n-1}$ Pb $_n$ X $_{3n+1}$的钙钛矿结构，其中大阳离子A =丁基-、戊基-、己基铵（BA、PA、HXA），小阳离子A $'$ =甲基铵、甲脒、乙基铵、胍（MA、FA、EA、GA），卤素X = I、Br、Cl。卤素离子的作用概述的能带结构，稳定性和缺陷形成能量。两个相反的趋势被发现的吸收效率与稳定性，后者进行评估方面可能的降解机制。对基于戊基铵阳离子的准2D钙钛矿进行实验验证，即：（PA）$_2$ PbX $_4$和（PA）$_2$（MA）Pb $_2$ X $_7$，其通过抗溶剂辅助的气相结晶合成。结构和光学分析与基于DFT的计算一致。此外，热重分析表明溴和氯基化合物的稳定性增强，与理论预测一致。
英文摘要：
Electronic and stability properties of quasi-2D alkylammonium perovskites are investigated using density functional theory (DFT) calculations and validated experimentally on selected classes of compounds. Our analysis is focused on perovskite structures of formula (A)$_2$(A$'$)$_{n-1}$Pb$_n$X$_{3n+1}$, with large cations A = butyl-, pentyl-, hexylammonium (BA, PA, HXA), small cations A$'$ = methylammonium, formamidinium, ethylammonium, guanidinium (MA,FA,EA,GA) and halogens X = I, Br, Cl. The role of the halogen ions is outlined for the band structure, stability and defect formation energies. Two opposing trends are found for the absorption efficiency versus stability, the latter being assessed with respect to possible degradation mechanisms. Experimental validation is performed on quasi-2D perovskites based on pentylammonium cations, namely: (PA)$_2$PbX$_4$ and (PA)$_2$(MA)Pb$_2$X$_7$, synthesized by antisolvent-assisted vapor crystallization. Structural and optical analysis are inline with the DFT based calculations. In addition, the thermogravimetric analysis shows an enhanced stability of bromide and chloride based compounds, in agreement with the theoretical predictions.
Compositional dependence of anomalous thermal expansion in perovskite-like ABX3 formates
利用变温X射线粉末衍射测量研究了组成为[Al][MII（HCOO）3]（A =烷基铵阳离子; M =八面体配位的二价金属）的19种不同类钙钛矿金属有机框架（MOF）的热膨胀行为的组成依赖性。虽然所有的系统基本上表现出相同类型的热机械响应-无论其特定的结构细节-这种响应的大小被证明是AI和MII阳离子半径的函数，以及AI的分子各向异性。大型MII和小型AI的灵活性最大化，而AI的形状对框架铰链的方向有影响。
Structural, elastic and optoelectronic properties of inorganic cubic FrBX3 (B = Ge, Sn; X = Cl, Br, I) perovskite: the density functional theory approach
无机金属卤化物立方钙钛矿半导体在光伏和光电子器件的工业应用中变得更加流行。在各种钙钛矿中，无铅材料由于其对环境的无毒作用而目前被探索得最多。本研究采用第一性原理密度泛函理论（DFT）计算方法研究了无铅立方钙钛矿材料FrBX 3（B = Ge，Sn; X = Cl，Br，I）的结构、电子、光学和力学性质。发现这些材料具有直接带隙能量和机械相稳定性的半导体行为。所观察到的带隙的变化解释的基础上的取代的阳离子和阴离子坐在B和X-网站的FrBX 3化合物。高吸收系数、低反射率和高光学传导性使得这些材料适合于光伏和其它光电子器件应用。观察到在B位中含有Ge（锗）的材料比含有Sn的材料具有更高的光吸收和电导率。系统的电子，光学和机械性能的分析表明，在所有的钙钛矿材料，FrGeI 3将是一个潜在的候选人的光电应用。含放射性元素Fr的钙钛矿FrGeI 3可在核医学和诊断（例如X射线成像技术）中具有应用。
Orbital-Energy Splitting in Anion Ordered Ruddlesden-Popper Halide Perovskites for Tunable Optoelectronic Applications
能带边缘的电子轨道特性对钙钛矿光伏材料的电学、光学和缺陷性质起着重要的决定作用。建立基础原子轨道和光电性质之间的关系作为最大化光伏性能的指导是非常期望的。在这里，使用第一性原理计算并以阴离子有序Ruddlesden-Popper（RP）相卤化物钙钛矿Cs $_{n+1}$ Ge $_n$ I $_{n+1}$ Cl $_{2n}$为例，我们演示了如何合理地优化光电性能（例如，带隙、跃迁偶极矩阵元、载流子有效质量、带宽）。结果表明，降低B位原子p轨道的分裂能$|Δc|$可以有效地降低带隙和载流子有效质量，同时大大提高可见光区的光吸收。因此，通过双轴压缩应变很好地建立了与$Δc$的轨道-性质关系。最后，它表明，这种方法可以合理地扩展到其他几个非立方卤化物钙钛矿在导带边缘具有类似的p轨道特性。因此，我们相信我们提出的轨道工程方法为理解和优化层状钙钛矿太阳能电池的器件性能提供了原子级指导。
Eco-friendly Bismuth Based Double Perovskites X$_2$NaBiCl$_6$ (X=Cs, Rb, K) for Optoelectronic and Thermoelectric Applications: A First-Principles Study
Chalcogenide perovskite BaZrS3 thin-film electronic and optoelectronic devices by low temperature processing
由于其优异的可见光吸收和高化学稳定性，硫属钙钛矿钡锆硫化物在过去几年中作为用于光电子学的混合卤化物钙钛矿的潜在替代物而引起了显著关注。然而，BaZrS 3薄膜在1000 ℃以上的高加工温度严重限制了它们在器件应用中的潜力。在此，我们报告的BaZrS 3薄膜的合成温度低至500 ℃，通过改变化学反应途径。X射线衍射和拉曼光谱证实了BaZrS 3薄膜为单相结构。原子力显微镜和扫描电子显微镜表明，晶体尺寸和表面粗糙度一致降低退火温度。较低的温度进一步消除了与高温处理相关的硫空位和碳污染。在较低温度下合成硫属化物钙钛矿薄膜的能力消除了其器件制造的主要障碍。光电探测器表现出快速响应和80的开/关比。所制造的场效应晶体管显示出双极行为，电子和空穴迁移率分别为16.8 cm 2/Vs和2.6 cm 2/Vs。
Interfacial effect on the optoelectronic and piezoelectric properties of Ge-Sn terminated Halide Perovskite heterostructure from first-principles study
Pachhunga University College（帕丘恩加大学学院）；King Saud University（沙特国王大学）
A Universal Polybromide Melt Strategy for the Direct Conversion of Metals into Optoelectronic-Grade Bromide Perovskites
Ben Gurion University of the Negev（本-古里安大学）；Ilse Katz Institute for Nanoscale Science and Technology, Ben-Gurion University of the Negev（本-古里安大学伊尔斯·卡茨纳米科学与技术研究所）
Tuning the optoelectronic properties of wide bandgap perovskites: Data-driven insights from combinatorial synthesis and high-throughput experimentation
Empa–Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科学与技术研究院）
Self-formed 2D/3D Heterostructure on the Edge of 2D Ruddlesden-Popper Hybrid Perovskites Responsible for Intriguing Optoelectronic Properties and Higher Cell Efficiency
Crystal structure, stability and optoelectronic properties of the organic-inorganic wide bandgap perovskite CH3NH3BaI3: Candidate for transparent conductor applications
从理论和实验两方面研究了CH_3NH_3BaI_3杂化钙钛矿的结构稳定性、电子结构和光学性质。溶液处理的薄膜的CH 3 NH3 BaI 3表现出约3.87 eV的高带隙，这是非常符合4 eV的理论估计。此外，该薄膜的XRD图案与从CH_3 NH_3Ba_I_3的弛豫晶胞获得的模拟图案的L-峰匹配良好，其在I_4/mcm空间群中结晶，具有晶格参数a = 9.30 A，c = 13.94 A。原子投影态密度和能带结构计算揭示了导带和价带边缘分别主要由钡d轨道和碘p轨道组成。CH_3 NH_3BaI_3的带隙比CH_3 NH_3 PbI_3的带隙大，这是由于Ba{2+}的价带中d轨道的缺乏和较低的电负性。更详细的分析揭示了CH 3 NH3 BaI 3对湿度的优异化学和机械稳定性，不像其卤化铅对应物，在这种条件下会降解。CH 3 NH3 BaI 3化合物的可掺杂性（例如通过在Ba位点上掺杂La）与其在环境条件下的结构和机械稳定性相结合，表明该化合物是透明导体应用的有希望的候选者，特别是对于所有钙钛矿太阳能电池。
Sn/Ge substitution in ((C$_\textrm{n}$H$_{2\textrm{n}-1}$NH$_3$)$_2$PbI$_4$; n=3): An emerging 2D layered hybrid perovskites with enhanced optoelectronic properties$^†$
Exploring 2D/Quasi-2D Ruddlesden-Popper Perovskite A$_{n+1}$Hf$_n$S$_{3n+1}$ (A = Ca, Sr, and Ba; n = 1-3) for Optoelectronics using Many-Body Perturbation Theory
First-Principles Study of Novel Lead-Free Double Perovskite \b{eta}2SnGeX6 (\b{eta} = K, Rb; X = Cl, Br, I) for thermomechanical, optoelectronic and outstanding thermoelectric applications
