Análisis de perovskitas libres de plomo a base de cesio-estaño por simulaciones en computadora

Abstract

Las celdas solares de perovskita se basan en la fórmula ABX3 donde A corresponde al material orgánico (comúnmente CH3NH3) B es el material inorgánico (Pb) y X es el halógeno (I, Br o Cl). Este tipo de celdas solares han atraído mucha atención en los últimos años debido a su rápido incremento en la eficiencia de fotoconversión (~25%), además de excelentes propiedades ópticas y viabilidad económica. En este trabajo, presentamos simulaciones y modelado computacional de las estructuras cristalinas de perovskita CsSnX3. Encontramos propiedades optoelectrónicas de esta estructura de perovskita, como la brecha energética. El software de simulación Materials Studio se usó para diseñar las estructuras cristalinas, mientras que el módulo CASTEP se usó para estimar la brecha prohibida. Este módulo emplea un algoritmo basado en la teoría funcional de densidad (DFT). El compuesto CsSnX3 busca mejorar la durabilidad de las celdas de perovskita al ser inorgánico, y se reemplaza el Pb por Sn para disminuir la toxicidad.