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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：

通过material studio软件计算研究基于cspbbr3的卤化钙钛矿材料中界面电子转移方向的控制。计算通过使用选定的有机分子，成功地控制界面电子转移的方向：从卤化钙钛矿基底到吸附物，或从吸附物到卤化物钙钛矿基底。

2. 研究的基本内容

采用第一性原理计算来确定有机分子修饰的CsPbBr3表面的结构和性质，以便通过吸附有机分子来合理控制电子转移方向。研究的有机分子是Benzoquinone(苯醌)和phenothiazine(吩噻嗪)，这两种分子已通过实验验证能够成功地操纵电子转移。

具体计算性质使用的是Material Studio软件中的CASTEP模块，通过态密度（PDOS），分子轨道分布（包括最高占据分子轨道HOMO和最低的未占分子轨道LUMO），来揭示存在两种类型的有机分子时卤化钙钛矿表面的电学和光学性质，而通过计算得到的能带结构(Band structure)和紫外可见吸收光谱(Optical properties);有助于揭示有机分子在控制卤化钙钛矿材料中的界面电荷转移方向中所起的作用。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

第一步，首先在material studio中得出我们所需要的钙钛矿表面，具体方法可以通过切割单个钙钛矿晶胞，再通过超晶胞的方式得到我们所需要的钙钛矿表面，并且要在所得的钙钛矿表面制造一定厚度的真空层，以便于有机分子是benzoquinone(苯醌)和phenothiazine(吩噻嗪)吸附优化。

第二步，使用material studio软件中的castep模块对所得的尚未放置分子的钙钛矿表面进行几何优化。

4. 参考文献

[1]x. li, m. ibrahim dar, c. yi, j.luo, m. tschumi, s.m. zakeeruddin, m.k. nazeeruddin, h. han, m. grtzel,improved performance and stability of perovskite solar cells by crystalcrosslinking with alkylphosphonic acid ω-ammonium chlorides, nat. chem. 7(2015) 703–711, https://doi.org/10.1038/nchem. 2324.

[2]b. wook park, n. kedem, m. kulbak,d.y. lee, w.s. yang, n.j. jeon, j. seo, g. kim, k.j. kim, t.j. shin, g. hodes,d. cahen, s.i. seok, understanding how excess lead iodide precursor improveshalide perovskite solar cell performance, nat. commun.

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