Аңдатпа
Данная обзорная статья посвящена анализу и обобщению результатов исследований электронной структуры бессвинцовых двухгалогенидных перовскитов с использованием методов теории функционала плотности (DFT). В последние годы органо-неорганические перовскиты произвели революцию в фотовольтаике, однако их коммерциализация ограничивается высокой токсичностью свинца и фазовой нестабильностью. Замена иона свинца на комбинацию одновалентных и трехвалентных катионов с образованием структуры двойного перовскита (A₂B’B’’X₆) представляет собой перспективное решение данной проблемы. В работе подробно рассматриваются методологические аспекты первопринципных расчетов, включая выбор обменно-корреляционных функционалов (GGA-PBE, HSE06) и учет спин-орбитального взаимодействия, необходимого для корректного описания систем с тяжелыми элементами (например, висмутом). Основные результаты показывают, что большинство известных двухгалогенидных перовскитов, таких как Cs₂AgBiBr₆, обладают непрямой запрещенной зоной, что снижает их поглощающую способность. Обсуждаются механизмы инженерии запрещенной зоны путем галогенного замещения и легирования B-позиции. Теоретическая значимость работы заключается в систематизации данных о природе химических связей и формировании зонной структуры, где валентная зона и зона проводимости определяются гибридизацией p-орбиталей галогенов и d/p-орбиталей металлов. Практическая значимость исследования состоит в обосновании использования вычислительного моделирования для направленного поиска новых стабильных и экологически безопасных материалов для высокоэффективных оптоэлектронных устройств до этапа их дорогостоящего лабораторного синтеза.