Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего используют суперкомпьютер для разработки материалов с перспективами улучшения солнечных элементов и светодиодов - найдены 13 из первых и 23 из последних
Материалы-кандидаты, типы гибридных галогенидных полупроводников, будут стабильными и будут демонстрировать превосходные оптоэлектронные свойства.
Они имеют неорганический каркас, содержащий органические катионы, и демонстрируют свойства материала, которые не обнаруживаются только в органических или неорганических материалах, согласно UCSD, который указывает, что гибридные галогенидные перовскиты - перспективные материалы для солнечных элементов, являются подклассом этой группы - но оказывается сложным стабилизировать ущерб от атмосферных воздействий, и многие из них содержат свинец.
Цель проекта - найти стабильные бессвинцовые солнечные опто-полупроводники.
«Мы смотрим на структуры перовскита, чтобы найти новое пространство для разработки гибридных полупроводниковых материалов для оптоэлектроники», - говорит профессор Кесонг Янг.
Команда начала с поиска в базах данных квантовых материалов AFLOW и The Materials Project, проанализировав соединения, химически похожие на перовскиты галогенида свинца, - обнаружив 24 структуры, которые можно использовать в качестве шаблонов для создания гибридных органических неорганических материалов.
Выполнение квантово-механических расчетов на этих созданных 4,507 гипотетических гибридных галогенидных соединениях.
По словам университета, сбор данных и проверка данных на этом гипотетическом ресурсе позволили выявить 13 кандидатов на материалы для солнечных батарей и 23 кандидата на светодиоды.
Потребовалось несколько лет, чтобы разработать полную программную среду, оснащенную алгоритмами генерации, интеллектуального анализа данных и скрининга данных для гибридных галогенидных материалов, и, по словам университета, приложить немало усилий, чтобы заставить программную среду работать с программным обеспечением, используемым для высокопроизводительной работы. расчеты. «Высокопроизводительное исследование органических и неорганических гибридных материалов не тривиально», - сказал Ян.
Тот же самый подход теперь будет применяться к другим кристаллическим структурам, ищущим лучшие солнечные элементы и светодиодные материалы и, используя новые модули интеллектуального анализа данных, функциональные материалы для спинтроники.
В проекте использовался компьютер Comet компании UCSD, и работа описана в « Высокопроизводительном вычислительном проекте органико-неорганических гибридных галогенидных полупроводников за пределами перовскитов для оптоэлектроники » в журнале Energy & Environmental Science.
