由于其优异的光学和电学性能，铅基钙钛矿太阳能电池在过去几年中得到了广泛的应用。然而，铅基钙钛矿系统的不稳定性和毒性在商业实施中带来了严峻的挑战。

细胞毒性可能由铅引起，对生态系统可能有害。因此，需要制造具有高稳定性、毒性小或无毒性和更好的光电性能的新型无铅钙钛矿材料。

氮化物和氧化物钙钛矿材料已广泛应用于电子材料和光催化应用。氟钙钛矿通常用于透镜材料。由于其成本较低且在地壳上自然丰富，杂化卤化物钙钛矿对科学家来说具有广泛的应用。

与硅基技术相比，钙钛矿基材料更便宜。它们可以很容易地转换或转化为不同的晶体结构，适用于纳米棒，纳米颗粒，纳米晶体和纳米线。各种研究表明，钙钛矿表现出绝缘和半导体行为，可用于各种电子设备。

例如将太阳能转换为燃料能的设备、光电探测器和发光二极管。文献调查表明，钙钛矿八面体表面掺杂额外的原子物种会增加其物理和化学性质。金属基钙钛矿作为基钙钛矿因其优异的光电性能而引起了研究人员的注意。

其他突出的特性，如可调带隙、显性点缺陷、小载流子有效质量和高吸收，都归功于锡基钙钛矿。因此，这些有趣的特征，已成为该领域研究人员的典型研究课题。基钙钛矿的最大成就是它促进了双钙钛矿的探索。

最近，锡基钙钛矿材料在研究界引起了关注，特别是在材料科学，物理和固体化学领域。这是由于它们在地球表面的可用性，环保，可负担性和高效率。在增强金属卤化物的理化性质方面，已经做出了多项努力。

用过渡金属、非过渡金属和稀土金属等多种金属代替八面体钙钛矿表面钙钛矿材料。在研究中报告了“碱金属掺杂对电子，光电子，热力学和X射线光谱特性的影响卤化物钙钛矿“。

在所研究的材料中，钙钛矿材料具有制造太阳能电池器件最理想的性能。此外，据推断，所研究的材料将像半导体和光电应用一样高效运行。毫无疑问，所有报道的文献都显示了锡基钙钛矿材料在光电领域具有潜在的应用。

但是大多数报道的特性，如电子、光学和弹性，都不再有趣，也可以用于许多其他应用。其中一种应用是使用这种材料作为储存材料，以达到其高机械和热稳定性。然而，很少或根本没有报告使用这套材料在这方面的工作。

探索这些材料作为储氢的潜力将是非常有趣的。基钙钛矿金属卤化物的固体光学和储氢性能使用第一性原理密度泛函理论计算进行探索。

所研究材料的结构、电子、光电、声子、热力学、弹性性质、分子动力学模拟和储氢性能。材料与电磁波谱之间发生的光物质反应由材料的光学特性决定。

详细了解激光、二极管和太阳能电池等光电器件中使用的这些材料的光学行为是其开发的先决条件。因此，使用密度泛函理论对所研究材料的结构，电子，光电和机械性能以及储氢容量进行了全面评估，以深入了解该材料在储氢中的适用性。

确保松弛并计算金属卤化物的电子结构，所有计算均使用量子快链代码和众所周知的广义梯度逼近交换相关函数进行。这是由于其与其他功能相比，其可靠性，更高的准确性和快速性。

超软赝势平面波法用于计算结构、电子、光学和磁性。计算设置和结构调整分别在材料工作室软件上进行。每单位原子总能量的变化固定电动汽车。介电计算是由团队于1979年提出的非守恒伪电位应用软件进行的。

金属卤化物 的几何优化采用密度泛函理论方法进行，并在量子快车模拟包上实现。材料项目网站用于获取金属卤化物结构。立方晶格的表面积显示阴离子。所有研究结构的价带和导带底部都位于布里渊区的高对称，证实了金属卤化物中的直接带隙半导体性质钙钛矿材料。

因此，在所研究的钙钛矿材料中看到的带隙和带状拓扑表明了其在光热、光伏和其他光电应用中的潜在独创性。与上述费米能级相辅相成;在绝对零度处占据的最高分子轨道通常位于价带和导带之间的中心。

根据半导理论，材料的能带结构图可以参照系统的费米能级精确地确认材料的性质。本研究中化合物的电子带隙值计算值，它们与多篇文献中报道的其他具有结构的钙钛矿材料的电子带隙值一致。

目前的研究重点是跟踪阴离子取代金属卤化物中位点引起的带隙变化。此外，当不同的阴离子原子取代位点上研究的化合物时，电子带隙能量值下降，导带向能带结构中的费米能级略微偏移。

随着晶格常数的上升，原子间距离将扩大。因此，由此产生的价电子结合力的减弱将在价带中看到。能隙是将边界价电子转变为传导电子所需的最小能量，但边界价电子需要能量在材料内自由传播并成为传导电子。

随着原子间距离的增加，价电子的束缚越来越少，在导带中释放它们所需的能量更少。然而，材料的周期性势场和晶格常数对异质结构界面处晶格失配的组成依赖性都对半导体晶体中的价电子波函数有显著影响，从而导致能带隙发生变化。

此外，与原子间距离成反比的介电常数和能隙都是负相关的。因此，电子带隙随着晶格常数的增加而减小。所考虑的系统的状态部分密度很重要，因为它表明特定且不同的原子轨道对总状态密度的虚拟贡献。

还值得注意的是，对于每个固态系统，状态密度概念化被清晰地用于描述单位频率范围内的原子模式数量，以及系统能谱中电子分布的充分概率。深入了解金属卤化物的电子特性材料在能带结构，总和弹丸密度方面获得，如电子特性。

本文利用介电和光学特性探索了材料的光电性质。由于光与物质的相互作用经常引发研究人员关注的问题，因此将材料的光学性能置于聚光灯下。因此，光学参数在实现材料与入射电磁辐射相互作用方面的重要性怎么强调都不为过。

在检查所研究的钙钛矿系统的光电行为时，已经确定了介电函数、折射率和吸收系数等频率相关函数。因此，电子-光子相互作用被认为是检查材料光学行为的重要因素。

在金属卤化物上对结构、电子、光电特性以及热力学、核心能级光谱和声子特性进行了研究杂化钙钛矿材料。在此期间，同样确定这些化合物的储氢特性变得有趣。为了实现这一目标，本研究采用了量子浓缩咖啡模拟包。

将交换相关函数与范数守恒的赝势赋值。嵌入在剑桥串行总能量包代码用于计算声子色散，声子态密度，核心水平光谱和热力学。从模拟结果中观察到晶格常数随着阴离子尺寸的增加而增加。

使得分别反映最小和最高晶格常数。此外，它推断出金属卤化物的分析证实了原子对模拟钙钛矿材料的电子能带的影响不显著。此外，状态在金属卤化物的价带边缘占主导地位。

在电介质中，较高的偏振强度向光子的较低能量偏移。由于它们在可见光区电磁光谱的稳定性和高吸收性，因此表明在可见光区有良好的电磁光谱吸收剂。在焓中观察到几乎线性的模式随温度升高。

而在热力学参数研究下观察到所研究的钙钛矿熵呈指数增加。因此，这项研究表明，所研究的金属卤化物钙钛矿材料具有吸收紫外线辐射的趋势，并描绘了用于光电应用的优异性能。

为了了解所研究化合物的储氢量和容量，考虑了储氢特性，例如重量密度、氢化物形成能量以及解吸温度。表明与观察到的带状结构非常一致，并且随着带隙量变得巨大而减小，其中显示出的最高容量。

此外，解吸温度表明所研究的材料符合提出的实际应用所需的解吸温度范围，这意味着金属卤化物对氢解吸没有障碍化合物。因此，可以推断出金属卤化物是一种可逆的储氢材料。

然而最有希望的解吸温度， 这意味着钙钛矿中原子的存在提高了晶格与氢分子相互作用的吸附能，并分别以数量级降低。例如晶格参数的性质，如体积和固体固有的机械性能。

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