Projet de fin d'étude : Exploration des propriétés structurelles, électroniques et optiques du Cs2NaScBr6 double pérovskite : calculs par DFT
Etudiant : ELKERDOUDI AYOUB
Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)
Encadrant : Pr. RAHMOUNI ABDELAALI
Annèe : 2025
Résumé : Au cours des dernières années, les pérovskites doubles ont attiré une attention croissante dans le domaine des cellules solaires et des applications photocatalytiques, en raison de leur stabilité structurale et de leur rendement élevé en conversion d’énergie. Dans ce contexte, nous avons entrepris une étude ab initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) afin d’analyser les propriétés structurelles, électroniques et optiques du composé halogéné inorganique de type pérovskite cubique Cs2NaScBr6, en vue d’évaluer son potentiel pour diverses applications technologiques. Les constantes de maille calculées, a=11,440\ Å, selon l’approximation du gradient généralisé de Perdew–Burke–Ernzerhof (GGA-PBE), ainsi que le volume de la cellule unitaire, V=1496,95842\ Å3, et l’enthalpie de formation, ∆Ef=-2,105 eV/atome , confirment la stabilité structurale de notre matériau. Le facteur de tolérance t=0.956, soutient également la robustesse structurale du matériau pérovskite Cs2NaScBr6. L'analyse de la structure électronique révèle une bande interdite de 3,144 eV (GGA-PBE), indiquant son potentiel pour des applications optoélectroniques. Les calculs de la structure de bande et de la densité d'états (DOS) fournissent des informations sur ses propriétés électroniques. Le DOS partiel a également été utilisé pour discuter la nature des interactions électroniques et de la force de liaison entre les différents états. Les propriétés optiques de ces phases ont également été calculées et analysées pour révéler une pertinence possible dans divers domaines. Les propriétés optiques, en particulier la forte absorption dans le spectre visible, suggèrent son adaptabilité aux applications photovoltaïques et de collecte d'énergie. Les résultats de cette étude mettent en évidence Cs2NaScBr6. comme un candidat prometteur pour les futures avancées expérimentales et technologiques dans les applications des énergies renouvelables, en particulier les cellules photovoltaïques. Mots clés : pérovskite double, Cs2NaScBr6, DFT, CSTEP, propriétés structurelles, propriétés électroniques, propriétés optiques.