Kalifornijas San Diego universitātes inženieri izmanto superdatoru, lai izstrādātu materiālus ar izredzes uzlabot saules baterijas un gaismas diodes - atrast 13 no iepriekšējiem un 23 no tiem
Kandidātmateriāli, hibrīda halogenīdu pusvadītāju veidi, būtu stabili un tiem piemīt lieliskas optoelektroniskās īpašības.
Viņiem ir neorganiska karkasa, kas satur organiskus katjonus un uzrāda materiāla īpašības, kas nav atrodamas tikai organiskajos vai neorganiskajos materiālos, saskaņā ar UCSD, kas norāda, ka hibrīda halogenīdu perovskīti - daudzsološie saules bateriju materiāli - ir šīs grupas apakšgrupa - bet ir grūti stabilizēt aganistu atmosfēras bojājumus, un daudzi satur Pb.
Projekta mērķis ir atrast stabilus Pb-free saules opto-pusvadītājus.
„Mēs meklējam agrākas perovskīta struktūras, lai atrastu jaunu telpu, lai izstrādātu hibrīdus pusvadītāju materiālus optoelektronikai,” saka profesors Kesong Yang.
Komanda sāka meklēt AFLOW un Materiālu projekta kvantu materiālu datubāzes, analizējot ķīmiski līdzīgus Pb halogenīdu perovskītus savienojumus - atrodot 24 struktūras, kas izmantojamas kā veidnes hibrīdu organisko un neorganisko materiālu ģenerēšanai.
Veicot kvantu mehānikas aprēķinus, tika izveidoti 4 507 hipotētiskie hibrīdu halogenētie savienojumi.
Datu ieguve un datu pārbaude par šo hipotētisko resursu, teica universitāte, bija tas, kas noteica 13 kandidātus saules bateriju materiāliem un 23 kandidātus LED.
Pagāja vairāki gadi, lai izstrādātu pilnīgu programmatūras sistēmu, kas aprīkota ar datu ģenerēšanas, datu ieguves un datu skrīninga algoritmiem hibrīda halogenīdu materiāliem, un, teica universitāte, daudz pūļu, lai programmatūras ietvars darbotos ar programmatūru, ko izmanto augstas caurlaides spējai aprēķini. “Augstas caurlaidības pētījums par organiskiem un neorganiskiem hibrīdmateriāliem nav triviāls,” sacīja Yang.
Tādu pašu pieeju tagad piemēros arī citām kristāla struktūrām, meklējot labākus saules bateriju un LED materiālus un izmantojot jaunus datu ieguves moduļus, funkcionālos materiālus spintronikai.
Projekts izmantoja UCSD Comet datoru, un darbs ir aprakstīts žurnālā „Enerģētika un vides zinātne” sadaļā “ Organisko – neorganisko hibrīdu halogenu pusvadītāju augsto caurlaidspēju projektēšana optoelektronikai ”.
