光伏半導(dǎo)體材料和Cu基存儲材料的第一性原理研究開題報告

光伏半導(dǎo)體材料和Cu基存儲材料的第一性原理研究開題報告一、選題背景光伏發(fā)電和存儲技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能等自然能源的有效利用和儲存。其中，光伏發(fā)電的核心是光伏半導(dǎo)體材料，而存儲技術(shù)的核心則是高性能的存儲材料。因此，深入探究光伏半導(dǎo)體材料和存儲材料的理論本質(zhì)和性質(zhì)具有重要的理論和實際意義。二、選題意義針對光伏半導(dǎo)體材料和Cu基存儲材料，本研究將采用第一性原理計算方法，探究它們的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)等方面的本質(zhì)特征和規(guī)律。通過理論模擬和計算，本研究將推動光伏半導(dǎo)體材料和存儲材料的材料設(shè)計和優(yōu)化，以提高它們的性能和實用價值，為可再生能源的開發(fā)和利用提供技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)。三、研究內(nèi)容2.1光伏半導(dǎo)體材料的第一性原理研究：1）選擇若干種具有應(yīng)用前景的光伏半導(dǎo)體材料（如銅硫化物、鈣鈦礦材料等），進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析和電子結(jié)構(gòu)計算；2）探究光伏半導(dǎo)體材料的光電特性和儲能性能等關(guān)鍵物理性質(zhì)，分析其物理本質(zhì)和規(guī)律；3）旨在提高對光伏半導(dǎo)體材料的認(rèn)識，并為光伏材料的材料設(shè)計和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。2.2Cu基存儲材料的第一性原理研究：1）選擇若干種具有應(yīng)用前景的Cu基存儲材料（如石墨烯基材料、CuO等），進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)計算；2）探究Cu基存儲材料的物理性質(zhì)和存儲性能等關(guān)鍵物理特性，分析其物理本質(zhì)和規(guī)律；3）旨在提高對Cu基存儲材料的認(rèn)識，并為存儲材料的開發(fā)和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。四、研究方法和技術(shù)路線本項目將采用第一性原理計算方法，包括密度泛函理論和平面波贗勢方法，對光伏半導(dǎo)體材料和Cu基存儲材料進(jìn)行電子結(jié)構(gòu)計算和物性分析。在計算方法上，采用的計算軟件包包括VASP和QuantumESPRESSO等。在計算技術(shù)上，將采用基于DFT方法的材料計算，包括能帶結(jié)構(gòu)、器件性能和光學(xué)性質(zhì)等方面的計算和分析。五、論文結(jié)構(gòu)本研究報告將分為以下章節(jié)：第一章緒論第二章理論基礎(chǔ)第三章光伏半導(dǎo)體材料的第一性原理研究第四章Cu基存儲材料的第一性原理研究第五章結(jié)論與展望六、參考文獻(xiàn)[1]CaiW,LiY,LiuJetal.DFTstudyofthecrystalstructureandelectronicpropertiesofCu2ZnSnS4[J].MaterialsResearchBulletin,2015,63:45-52.[2]SahbaY,AmeshG,RajeshAetal.TheoreticalstudyofelectronicandopticalpropertiesofCuO[J].ChemicalPhysicsLetters,2009,468(1-3):72-76.[3]ZengL,HuangQ,LeiJ.First-principlesstudyofelectronicstructureandopticalpropertiesofgraphene/Cucomplexes[J].JournalofChemicalPhysics,2013,139(22):224702.[4]WangY,WuY,ZengXetal.EnhancedphotocatalyticperformanceofCaTiO3bydopingwithtransitionmeta