Інженери Каліфорнійського університету Сан-Дієго використовують суперкомп'ютер для розробки матеріалів з перспективами поліпшення сонячних батарей і світлодіодів - виявлення 13 з перших і 23 останніх
Матеріали-кандидати, типи гібридного галогенідного напівпровідника, були б стабільними і мали б відмінні оптоелектронні властивості.
Вони мають органічні катіони з неорганічним каркасом і показують властивості матеріалу, які не містяться тільки в органічних або неорганічних матеріалах, згідно з UCSD, що вказує на те, що гібридні галогеніди перовскіти - перспективні матеріали сонячних елементів - є підкласом цієї групи але виявляються складними для стабілізації аганістичного атмосферного пошкодження, і багато з них містять Pb.
Метою проекту є пошук стабільних сонячних оптико-напівпровідників, вільних від Pb.
"Ми шукаємо минулі перовскітові структури, щоб знайти новий простір для розробки гібридних напівпровідникових матеріалів для оптоелектроніки", - каже професор Kesong Yang.
Команда розпочала пошук квантових баз даних AFLOW і The Materials Project, аналізуючи сполуки, хімічно подібні до перовскітів Pb-галогенідів - знайшовши 24 структури для використання в якості шаблонів для створення гібридних органічно-неорганічних матеріалів.
Виконання квантової механіки розрахунків на цих створених 4,507 гіпотетичних гібридних галоїдних сполук.
Дані інтелектуального аналізу та скринінгу даних на цьому гіпотетичному ресурсі, за словами університету, виявили те, що визначили 13 кандидатів на матеріали сонячних батарей і 23 кандидати на світлодіоди.
Пройшло кілька років для розробки повного програмного забезпечення з алгоритмами генерування даних, інтелектуального аналізу даних та скринінгу даних для гібридних галогенних матеріалів, і, за словами університету, великі зусилля, спрямовані на те, щоб програмне забезпечення працювало з програмним забезпеченням, що використовується для високопродуктивних розрахунків. «Високопродуктивне дослідження органічно-неорганічних гібридних матеріалів не є тривіальним», - сказав Ян.
Цей же підхід тепер буде застосований до інших кристалічних структур, шукаючи кращих сонячних елементів і світлодіодних матеріалів, а також використовуючи нові модулі збору даних, функціональні матеріали для спінтроніки.
У проекті використано комп'ютер Comet UCSD, а робота описана в роботі « Високопродуктивний обчислювальний дизайн органіко-неорганічних гібридних галогенідних напівпровідників за межами перовскітів для оптоелектроніки » в журналі Energy & Environmental Science.
