چکیده: چکیده در این رساله به بررسی رفتار اتمی، الکترونی و نوری ساختارهای پروسکایتی بر پایه غیرسرب پرداخته شده است به گونهای که این بررسیها در راستای طراحی سلول‌های خورشیدی بهینهسازی شده، انجام شده است. برای این منظور از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای بر پایه دینامیک‌ملکولی و نظریه‌تابعی‌چگالی استفاده شده است. بررسیهای انجام شده توسط این روش‌های محاسباتی، ساختار پروسکایتی CH3NH3SnI3 را به عنوان یک ساختار امیدبخش در راستای استفاده در سلولهای خورشیدی معرفی کرد. به بیان دقیقتر، نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های دینامیک‌ملکولی نشانگر مقدار عددی GPa 75/46 برای مدول یانگ و مقدار عددی GPa 76/4 برای استحکام نهایی ساختار پروسکایتی CH3NH3SnI3 بود. این رفتار مکانیکی نشانگر امکان استفاده از این ساختار پروسکایتی در شرایط دمایی مختلف به عنوان لایه فعال در سلول‌های خورشیدی پروسکایتی بود. از سوی دیگر نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های نظریه‌تابعی‌چگالی مقدار گاف انرژی مستقیم eV 38/1 را با استفاده از تقریب جی دابلیو پیش بینی کردند که با توجه به مقدار عددی این گاف انرژی، رفتار الکترونی و نوری این ساختار در طیف تابشی نور خورشید، مناسب پیشبینی شد. محاسبات دیگر در راستای بررسی خواص نوری این نمونه شبیه‌سازی شده نیز نشانگر کمینه مقدار ضریب بازتاب و بیشینه مقدار ضریب جذب و اتلاف این ساختار در بازه انرژی eV 5/1 تا eV 3 بود که این عامل نیز نشانگر رفتار مناسب نوری ساختار CH3NH3SnI3 به عنوان ناحیه فعال در یک سلول خورشیدی بود. علاوه بر بررسی خواص متداول مکانیکی، الکترونی و نوری در ساختار CH3NH3SnI3 به بررسی عواملی همچون تغییر دمای ساختار شبیه‌سازی شده، وجود نقص در ساختار شبیه‌سازی شده و محدود سازی ساختارهای پروسکایتی به دو بعد برای بررسی دقیقتر رفتار الکترونی و نوری پروسکایت CH3NH3SnI3 پرداخته شد که نتایج نشانگر تاثیر چشمگیر این عوامل در رفتار ساختار اتمی شبیه‌سازی شده بود. از دیدگاه عددی با اعمال موارد سه گانه بیان شده مقدار گاف نواری ساختارهای پروسکایتی، که بیان کننده رفتار الکترونی و نوری آنها است، به مقادیر eV 25/1، eV 22/1 و eV 34/1 تغییر پیدا کرد.