Propriétés électroniques et optiques des pérovskites inorganiques halogénées de type ASiI3 (A=Li, Na, K, Rb et Cs) par la méthode de la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT)

Résumé

Les propriétés électroniques et optiques des pérovskites halogénées de type ASiI₃ (avec A = Li, Na, K, Rb et Cs) ont été étudiées. Cela s’est fait par la méthode la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) à l’aide du logicielle Quantum Expresso. Nous avons utilisé l’approximation GGA (Generalized Gradient Approximation). Les résultats montrent que les propriétés électroniques (gaps et densités d’états) et optiques (fonctions diélectriques) sont légèrement affectées par l'alcalin A. Les énergies des gaps obtenues sont comprises entre 1,20 eV et 1,60 eV. Les paramètres de mailles, déterminés par relaxation, sont compris entre 4,20 Å et 5,56 Å.Après analyse, on note que pour chaque structure, la bande de conduction est composée d’état 5p-I et 3p-Si avec une partie notable d’état 3s-Si. Ces états sont faiblement mélangés à l’état 3s-Si et à l’état p de la dernière sous couche de l’alcalin correspondant sauf dans LiSiI₃. Ce travaux d’études sur les propriétés électroniques et optiques  prouvent que ces pérovskites de types ASiI₃ sont bien des matériaux semi-conducteurs pouvant être utilisés dans les dispositifs optoélectroniques. Ils peuvent donc servir de couches actives dans les cellules solaires pour un rendement appréciable et prometteur.

Mot-clés: Pérovskites, Théorie de la Fonctionnelle de la Densité, Propriétés électroniques, Propriétés optiques.