一种基于ZnIn2S4的二维能源转换材料设计方法技术

本发明专利技术是一种基于ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的二维能源转换材料设计方法。所述方法为选择块体ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;材料，构建结构模型，对结构模型进行优化，计算基态能量；利用优化后的ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;块体结构模型，构建二维ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;模型，对二维结构模型进行优化，计算基态能量；计算二维ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的剥离能，衡量其热力学稳定性；计算二维ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的声子谱，衡量其动力学稳定性；计算二维ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的能带结构、态密度及光学性质；通过元素掺杂，优化二维ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的稳定性和光学性质，获得太阳光谱全吸收的二维ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;基功能材料。本发明专利技术可避免大量试错实验造成的成本损失，可应用于光催化、太阳能电池、光热材料等与光吸收相关的研究和应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型二维能源转换材料的设计与开发领域，具体涉及一种基于znin2s4的二维能源转换材料设计方法。

技术介绍

1、随着当今社会经济的不断发展和人口的持续增长，人类对能源的需求与日俱增。目前人类的能源供给主要依赖于煤、石油、天然气等不可再生能源，能源短缺问题日趋严重，并且化石能源对环境带来的污染也十分严峻。因此为了人类社会的可持续发展，不能只局限于传统化石能源，新型无污染可再生能源的开发与利用迫在眉睫。

2、太阳能是一种近乎取之不尽用之不竭的绿色能源，对太阳能的开发有助于缓解上述人类面对的能源和环境问题。半导体光催化技术能够将太阳能转换为化学能，光伏技术能够将光能转换为电能，光热技术则能够将太阳能转换为热能。但是，现有能源转换材料普遍存在着可见光利用率低的问题。为解决这一问题，研究者们通常通过在元素掺杂、复合结构开发、表面修饰及多尺度形貌控制等手段来改善传统能源转换材料的光吸收能力。除了对现有能源转换材料改性外，研究者们还致力于新型能源转换材料的探索和搜寻。

3、二维材料的高电子迁移率、高比表面积、可变能带结构等特性使其在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于ZnIn2S4的二维能源转换材料设计方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于ZnIn2S4的二维能源转换材料设计方法，其特征在于，所述步骤（1b）中，构建二维ZnIn2S4的方法是：

3.根据权利要求1所述的一种二维能源转换材料ZnIn2S4的设计方法，其特征在于所述步骤（2a）及（2e）中使用PBE方法对二维ZnIn2S4模型及掺杂后的二维ZnIn2S4模型进行结构优化。

4.根据权利要求1所述的一种基于ZnIn2S4的二维能源转换材料设计方法，其特征在于所述步骤（2d）中采用HSE方法计算二维ZnIn2S4的能...

【技术特征摘要】

1.一种基于znin2s4的二维能源转换材料设计方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于znin2s4的二维能源转换材料设计方法，其特征在于，所述步骤（1b）中，构建二维znin2s4的方法是：

3.根据权利要求1所述的一种二维能源转换材料znin2s4的设计方法，其特征在于所述步骤（2a）及（2e）中使用pbe方法对二维znin2s4模型及掺杂后的二维znin2s4模型进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬艳，肖名辰，娄文博，李学思，张德鹏，张会，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：