Inženýři na univerzitě v Kalifornii San Diego používají superpočítač pro navrhování materiálů s vyhlídkami na zlepšení solárních článků a LED - nález 13 bývalých a 23 z nich
Kandidátské materiály, typy hybridních halogenidových polovodičů, by byly stabilní a vykazovaly vynikající optoelektronické vlastnosti.
Mají anorganický rámec, v němž se nacházejí organické kationty a vykazují materiálové vlastnosti, které se nevyskytují pouze v organických nebo anorganických materiálech, podle UCSD. ale prokázaly, že je obtížné stabilizovat atmosférické poškození aganistů a mnoho z nich obsahuje Pb.
Cílem projektu je nalézt stabilní solární opto-polovodiče bez obsahu Pb.
„Hledáme kolem perovskitových struktur, abychom našli nový prostor pro návrh hybridních polovodičových materiálů pro optoelektroniku,“ říká profesor Kesong Yang.
Tým začal hledáním databází kvantových materiálů AFLOW a The Materials Project, analyzováním sloučenin chemicky podobných Pb halogenidovým perovskitům - nalezení 24 struktur pro použití jako šablony pro generování hybridních organicko-anorganických materiálů.
Provádění výpočtů kvantové mechaniky na nich vytvořilo 4 507 hypotetických hybridních halogenidových sloučenin.
Data dolování a screening dat o tomto hypotetickém zdroji, řekl univerzita, bylo to, co identifikovalo 13 kandidátů na materiály solárních článků a 23 kandidátů na LED diody.
Trvalo několik let, než vyvinul kompletní softwarový rámec vybavený algoritmy pro generování dat, dolování dat a skríning dat pro hybridní halogenidové materiály a řekl, že univerzita vyvinula velké úsilí, aby softwarový rámec fungoval se softwarem používaným pro vysokou propustnost. výpočty. „Studie s vysokou průchodností organicko-anorganických hybridních materiálů není triviální,“ řekl Yang.
Stejný přístup se nyní bude uplatňovat i na další krystalové struktury, hledající lepší materiály pro solární články a LED a využívající nové moduly pro dolování dat, funkční materiály pro spintroniku.
Projekt používal počítač UCSD Comet a práce je popsána v „ High-throughput computational design of organic-anorganic hybrid halogenid semiconductors for peropskites for optoelectronics “ v časopise Energy & Environmental Science.
