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dc.creatorRibeiro, Guilherme Luís Mello
dc.date.accessioned2024-12-20T14:24:32Z
dc.date.available2024-12-20T14:24:32Z
dc.date.issued2024-06-14
dc.identifier.citationRIBEIRO, Guilherme Luís Mello. Efeito da adição dos dopantes Co e N nas estruturas eletrônicas de perovskitas a base de (K, Na)NbO ˆ 3: um estudo computacional via Teoria do Funcional da Densidade. 2024. 105 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. Centro de Desenvolvimento Tecnológico. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14699
dc.description.abstractThe present work addresses a theoretical/computational study of the electronic properties of KNbO3 and NaNbO3 perovskites. Using the Density Functional The ory (DFT), the effect of doping and co-doping with cobalt and nitrogen is evaluated as a way of maximizing the photovoltaic effect and, consequently, enabling its use in perovskites solar cells (CSP). As DFT demonstrably underestimates certain prop erties such as band gap, the use of the pseudo-hybrid approximation of the ACBN0 functional is proposed and evaluated, which incorporates the Hubbard correction as a natural function of electron density and chemical environment. In this context, density of states (DOS) and band structure calculations, charge analysis, geometry, effective masses of charge carriers and formation and binding energies of defects (doping) were established. The strategy of adding barium and strontium is also examined as a way of stabilizing the structure and charges. The methodology proved to be efficient, since, among other issues, it showed reductions and adjustment band gap through the ap pearance of intermediate states generated by dopants, spin polarization that highlights magnetic effects (doping with cobalt), increase in the effective masses of charge car riers in the valence band (BV), which decrease mobility, but also minimize the charge recombination rate and formation and binding energies, which showed that codoping produces more stable structures than individual dopings. As a result, the photovoltaic potential of the studied perovskites and their application in CSP are confirmed.pt_BR
dc.description.sponsorshipSem bolsapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectPerovskitaspt_BR
dc.subjectCelulas Solares de Perovskitaspt_BR
dc.subjectDFTpt_BR
dc.subjectAproximação Pseudo-Híbrida de Hubbard ACBN0pt_BR
dc.subjectPerovskitespt_BR
dc.subjectPerovskites Solar Cellspt_BR
dc.subjectHubbard Pseudo-Hybrid Approximation ACBN0pt_BR
dc.titleEfeito da adição dos dopantes Co e N nas estruturas eletrônicas de perovskitas à base de (K, Na)NbO3: um estudo computacional via Teoria do Funcional da Densidadept_BR
dc.title.alternativeEffect of the addition of Co and N dopants on the electronic structures of perovskites based on (K, Na)NbO3: a computational study via Density Funcional Theorypt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7033118926723709pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-0907-7739pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2853098230406981pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Ferrer, Mateus Meneghetti
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6355560471517685pt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho aborda um estudo teorico/computacional das propriedades ´ eletronicas das perovskitas KNbO ˆ 3 e NaNbO3. Por meio da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), avalia-se o efeito de dopagens e codopagens com cobalto e ni trogenio, como forma de maximizar o efeito fotovoltaico e, em consequ ˆ encia viabilizar ˆ sua utilizac¸ao em c ˜ elulas solares de perovskitas (CSP). Como a DFT comprovada- ´ mente subestima determinadas propriedades como band gap, propoem-se e avalia- ˜ se a utilizac¸ao da aproximac¸ ˜ ao pseudo-h ˜ ´ıbrida do funcional ACBN0, que incorpora a correc¸ao de Hubbard como uma func¸ ˜ ao natural da densidade eletr ˜ onica e do ambiente ˆ qu´ımico. Nesse contexto, estabeleceram-se calculos de densidade de estados (DOS) ´ e estrutura de bandas, analise de cargas, geometria, massas efetivas dos portado- ´ res de carga e energias de formac¸ao e ligac¸ ˜ ao de defeitos (dopagens). Examina-se ˜ tambem a estrat ´ egia de adic¸ ´ ao de b ˜ ario e estr ´ oncio, como forma de estabilizac¸ ˆ ao da ˜ estrutura e das cargas. A metodologia mostrou-se eficiente, visto que, entre outras questoes, evidenciou-se reduc¸ ˜ oes e ajuste de ˜ band gap por meio do aparecimento de estados intermediarios gerados pelos dopantes, aus ´ encia de polarizac¸ ˆ ao de ˜ spin, o que maximiza a mobilidade dos portadores de carga (codopagem), incremento das massas efetivas dos portadores de carga na banda de valencia (BV), que diminuem ˆ a mobilidade, mas tambem minimizam a taxa de recombinac¸ ´ ao de cargas e as ener- ˜ gias de formac¸ao e ligac¸ ˜ ao, as quais mostraram que a codopagem produz estruturas ˜ mais estaveis que as dopagens individuais. Em virtude disso, ratifica-se o potencial ´ fotovoltaico das perovskitas estudadas e sua aplicac¸ao em CSP.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqENGENHARIASpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Cava, Sergio da Silva
dc.subject.cnpq1ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR


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