uu.seUppsala universitets publikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Cesium bismuth iodide, CsxBiyIz, solar cell compounds from systematic molar ratio variation
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Materialteori. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Tekniska sektionen, Institutionen för teknikvetenskaper, Fasta tillståndets fysik. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Kemiska sektionen, Institutionen för kemi - Ångström, Fysikalisk kemi.ORCID-id: 0000-0003-2046-1229
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Kemiska sektionen, Institutionen för kemi - Ångström, Strukturkemi. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Molekyl- och kondenserade materiens fysik.ORCID-id: 0000-0003-2412-8503
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Materialteori.ORCID-id: 0000-0002-3548-133x
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Molekyl- och kondenserade materiens fysik.
Visa övriga samt affilieringar
(Engelska)Manuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-369694OAI: oai:DiVA.org:uu-369694DiVA, id: diva2:1271137
Tillgänglig från: 2018-12-16 Skapad: 2018-12-16 Senast uppdaterad: 2018-12-19
Ingår i avhandling
1. Materials Modelling for Energy Harvesting: From Conversion to Application through Storage
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Materials Modelling for Energy Harvesting: From Conversion to Application through Storage
2019 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

In this Ph.D. thesis, ab initio density functional theory along with molecular dynamics and global optimization methods are used to unveil and understand the structures and properties of energy relevant materials. In this connection, the following applications are considered: i. electrocatalyst for solar fuel production through water splitting, ii. hybrid perovskite solar cell for generation of electrical energy and iii. Battery materials to store the electrical energy. The water splitting mechanism in terms of hydrogen evolution and oxygen evolution reactions (HER and OER) on the catalytic surfaces has been envisaged based on the free energy diagram, named reaction coordinate, of the reaction intermediates. The Ti-functionalized two-dimensional (2D) borophene monolayer has been emerged as a promising material for HER and OER mechanisms as compared to the pristine borophene sheet. Further investigation in the series of this noble metal free monolayer catalyst is 2D Al2C monolayer both in form of pristine and functionalized with nitrogen (N), phosphorous (P), boron (B), and sulphur (S). It has been observed that only B substituted Al2C shows very close to thermoneutral, that could be the most promising candidate for HER on functionalized Al2C monolayer. The adsorption of O* intermediate is stronger in S-substituted Al2C, whereas it is less strongly adsorbed on N-substituted Al2C. The subsequent consideration is being the case of n-type doping (W) along with Ti codoped in BiVO4 to enhance the efficiency of BiVO4 photoanode for water splitting. The determined adsorption energy and corresponding Gibbs free energies depict that the Ti site is energetically more favorable for water splitting. Moreover, the Ti site possesses a lower overpotential in the W–Ti codoped sample as compared to the mono-W doped sample. We have also explored the effect of mixed cation and mixed anion substitution in the hybrid perovskite in terms of structural stability, electronic properties and optical response of hybrid perovskite crystal structures. It has been found that the insertion of bromine (Br) into the system could modulate the stability of the Guanidinium lead iodide (GAPbI3) hybrid perovskite.  Moreover, the band gap of the mixed hybrid perovskite is increased with the inclusion of smaller Br anion while replacing partially the larger iodine (I) anion. Finally the electrochemical storage mechanism for Sodium (Na) and lithium (Li) ion insertion has been envisaged in inorganic electrode (eldfellite, NaFe(SO4)2) as well as in more sustainable organic electrode (di-lithium terephthalate, Li2TP). The full desodiation capability of the eldfellite enhances the capacity while the activation energies (higher than 1 eV) for the Na+ ion diffusion for the charged state lower the ionic insertion rate. The key factor as the variation of Li-O coordination in the terephthalate, for the disproportionation redox reaction in Li2TP is also identified.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Uppsala: Acta Universitatis Upsaliensis, 2019. s. 96
Serie
Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology, ISSN 1651-6214 ; 1760
Nyckelord
Materials Modelling, DFT, Energy Materials, Photocatalysis, HER and OER, Hybrid Perovskite Solar Cells, Stability, Thermodynamics and Kinetics in Na-ion battery, Organic Crystal Battery
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik Atom- och molekylfysik och optik
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-369695 (URN)978-91-513-0544-8 (ISBN)
Disputation
2019-02-15, 80101, Ångströmlaboratoriet, Lägerhyddsvägen 1, Uppsala, 09:15 (Engelska)
Opponent
Handledare
Tillgänglig från: 2019-01-24 Skapad: 2018-12-19 Senast uppdaterad: 2019-02-18

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Personposter BETA

Johansson, Malin BPhilippe, BertrandBanerjee, AmitavaPhuyal, DibyaChakraborty, SudipZhu, HuiminAhuja, RajeevBoschloo, GerritRensmo, HåkanJohansson, Erik M. J.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Johansson, Malin BPhilippe, BertrandBanerjee, AmitavaPhuyal, DibyaChakraborty, SudipZhu, HuiminAhuja, RajeevBoschloo, GerritRensmo, HåkanJohansson, Erik M. J.
Av organisationen
MaterialteoriFasta tillståndets fysikFysikalisk kemiStrukturkemiMolekyl- och kondenserade materiens fysikTeoretisk fysikNanoteknologi och funktionella material
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 54 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf