โครงการวิจัย 1.5: การคำนวณโครงสร้างผลึกและค่าการดูดกลืนแสงของสารเพอรอฟสไกต์ชนิด CsSnxPb1-xI3

 

            สารผสมอินทรีย์-อนินทรีย์ MAPbI3 (MA แทน CH3NH3 cation) และสารอนินทรีย์ CsSnI3 หรือ CsPbI3 เพอรอฟสไกต์กำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมากเนื่องจากให้ค่าประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ที่สูงและมีกระบวนการผลิตที่ง่าย การผสมระหว่าง Sn และ Pb ในการสร้างฟิล์ม CH3NH3Pb1-xSnx(I1-y(Br,Cl)y)3 และ CsSnxPb1-xI3 ส่งผลให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางแสงของฟิล์มเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปเป็นอย่างมาก จากงานการวิจัยของผู้วิจัยอื่นๆ พบว่าสารที่มีสูตร ABX3(เมื่อ A คือ MA หรือ Cs, B คือ Sn หรือ Pb, และ X คือ I, Cl หรือ Br) มีโครงสร้างที่เป็นไปได้ 4 แบบ คือ α-, β- and γ-phase perovskite และ δ-phase (yellow-phase) non-perovskite ผลการทดลองเตรียมฟิล์ม CsSnxPb1-xI3 จากสารละลาย CsI2, SnI2 และ PbI2 ของผู้วิจัยพบว่าได้โครงสร้างแบบ δ-phase เพื่ออธิบายการเกิด δ-phase ของ CsSnxPb1-xI3 ที่อุณหภูมิห้อง โครงสร้าง δ-phase CsSnxPb1-xI3 ถูกสร้างและทำการคำนวณด้วยกระบวนการ density functional theory ลักษณะแถบพลังงาน (band structure) ความหนาแน่นสถานะ (density of states and energy) และช่องว่างแถบพลังงาน (energy gap) ของ δ-phase CsSnxPb1-xI3 ที่ความดันปกติและความดันสูงได้ถูกคำนวณเพื่อเปรียบเทียบกับผลการทดลอง นอกจากนั้นโครงสร้าง CH3NH3Pb1-xSnx(I1-y(Br,Cl)y)3 ก็จะถูกจำลองและคำนวณด้วยกระบวนการ density functional theory เช่นเดียวกัน ลักษณะแถบพลังงาน (band structure) ความหนาแน่นสถานะ (density of states and energy) และแถบช่องว่างพลังงาน (energy gap) ของ CH3NH3Pb1-xSnx(I1-y(Br,Cl)y)3 ก็จะถูกคำนวณเพื่ออธิบายผลการทดลองของฟิล์ม CH3NH3Pb1-xSnx(I1-y(Br,Cl)y)3

 

หัวหน้าโครงการ: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. พรจักร ศรีพัชราวุธ 1)
นักวิจัยสมทบ: รศ. ดร. วิทยา อมรกิจบำรุง 1), ผศ. ดร. สมัคร์ พิมานแพง 2), ผศ. ดร. ไพโรจน์ มูลตระกูล 1)
หน่วยงานต้นสังกัด: 1) ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 2) ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ

 

Back