Исследование влияния структуры межзеренных границ на свойства перовскита CsPbBr3 для солнечных элементовInvestigation of the Influence of Grain Boundary Structure on the Properties of CsPbBr₃ Perovskite for Solar Cells

Диссертационное исследование посвящено установлению атомистической связи между структурой симметричной межзеренной границы Σ5(120) в перовските CsPbBr₃, её деформационным состоянием, формированием электронных ловушечных состояний и миграцией атомов Br. Теоретической основой работы являются теория функционала плотности (DFT), метод машинно-обученных силовых полей DeePMD и молекулярная динамика. Предлагаемый многоуровневый подход позволяет численно исследовать систему, включающую квантово-механические расчёты электронной структуры, обучение силового поля на DFT-данных и длительные молекулярно-динамические траектории большой атомистической модели. Из класса конфигураций межзеренной границы, подозреваемых на электронную активность, выделяются такие, которые связаны с локальными искажениями Pb–Br каркаса, структурными флуктуациями и ненасыщенными координациями атомов. Показано, что продольное сжатие стабилизирует границу, снижает плотность ловушечных состояний и подавляет миграцию Br, тогда как растяжение усиливает атомную подвижность. Разработанный подход реализован для задачи описания свойств перовскита CsPbBr₃ с межзеренной границей. Создан алгоритм обработки молекулярно-динамических траекторий, включающий расчёт среднеквадратичных смещений, радиальных функций распределения, выделение высокоподвижных атомов Br и оценку диффузионных характеристик.