Semicondutores 2D para aplicações fotovoltáicas: acoplamento eletron-fonon e exciton-fonon nos tempos de vida de portadores e propriedades ópticas

Resumo

A presente proposta visa investigar as propriedades eletrônicas, ópticas e vibracionais de materiais 2D bidimensionais. Nós iremos focar em materiais e propriedades que são relevantes para aplicações fotovoltáicas. A compreensão da absorção óptica nestes materiais na presença da luz solar é crucial para uma melhor compreensão dos processos físicos relevantes para a obtenção de energia solar. Cálculos de primeiros princípios baseados em teoria do funcional da densidade, teoria de perturbação do funcional da densidade, teoria de perturbação de muuitos corpos e a equação de Bethe Salpeter serão empregados para descrever o estado fundamental, propriedades vibracinais, acoplamentos eletron-fonon e exciton-fonon de semicondutores 2D com potencial para a área. Dentro desta metodologia poderemos determinar os efeitos das interações eletron-fonon e exciton-fonon nas propriedades ópticas para os materiais escolhidos. Além disso, iremos determinar os tempos de vida dee portadores e excitons. Neste último caso, pretendemos implementar uma metodologia para obtenção de resultados por meio de métodos ab initio. Os potenciais avanços que podem ser obtidos nesta proposta serão úteis para a otimização e desenho de novos dispostivos optoeletrônicos em geral e células solares em particular. (AU)