The Study of Electronic Properties of Perovskite with Methylammonium and Caesium Cation using Density Functional Theory Relativistic

Abstrak

Material perovskite telah berhasil dikembangkan menjadi material photovoltaic dan berhasil mencapai efisiensi dalam konversi energi sebesar 22,1%. Salah satu jenis perovskite yang dikembangkan yaitu perovskite dengan kation methylammonium. Tetapi, material tersebut memiliki kestabilan termal yang kurang baik sehingga perlu dikembangkan dengan mengganti jenis kation yang dapat meningkatkan kestabilan termalnya seperti cesium. Oleh karena itu, perlu penelitian lanjut untuk membandingkan struktur elektronik kedua material tersebut agar dapat terlihat seberapa besar peningkatan efisiensi material perovskite terhadap penggantian kationnya melalui metode komputasi material. Pendekatan yang digunakan adalah pendekatan ab-initio, melalui perumusan teori fungsional kerapatan (DFT) dengan pendekatan gradien digeneralisasi (GGA) sebagai fungsional XC serta interaksi elektron dengan inti dimodelkan melalui pendekatan potensial semu dengan data relativistik. Hasilnya, nilai sela energi dari MAPbI3 dan CsPbI3 berturut-turut sebesar 1,64 eV dan 1.46 eV dan penggantian kation MA menjadi Cs berakibat penurunan pada nilai sela energi serta menghasilkan lebih banyak pasangan elektron-lubang  dilihat dari kurva rapat keadaan