Инженерите от Университета на Калифорния Сан Диего използват суперкомпютър за проектиране на материали с перспективи за подобряване на слънчевите клетки и светодиоди - намирането на 13 от първите и 23 от последните
Материалите-кандидати, типове хибриден халогенен полупроводник, биха били стабилни и показват отлични оптоелектронни свойства.
Те имат неорганични органични катиони и показват свойства на материала, които не се срещат само в органични или неорганични материали, според UCSD, което показва, че хибридните халогенидни перовскити - обещаващите слънчеви клетъчни материали, са подклас от тази група - но се оказват трудни за стабилизиране на аганистичните атмосферни увреждания и много от тях съдържат Pb.
Целта на проекта е да се намерят стабилни слънчеви опто-полупроводници без СЬ.
"Ние търсим миналите перовскитни структури, за да намерим ново пространство за проектиране на хибридни полупроводникови материали за оптоелектроника," казва професор Kesong Yang.
Екипът започна с търсене в базата данни с квантови материали AFLOW и The Materials Project, като анализира химически подобни на Pb халид перовскити съединения - намирайки 24 структури, които да се използват като шаблони за генериране на хибридни органични неорганични материали.
Извършването на изчисления на квантовата механика на тези създадени 4,507 хипотетични хибридни халогенидни съединения.
Изследването на данни и проучването на данните по този хипотетичен ресурс, каза университетът, идентифицира 13 кандидати за слънчеви клетки и 23 кандидати за светодиоди.
Отне няколко години, за да се разработи цялостна софтуерна рамка, оборудвана с генериране на данни, алгоритми за извличане на данни и скрининг на данни за хибридни халогенни материали и, каза университетът, много усилия, за да направи софтуерната рамка да работи със софтуера, използван за висока производителност изчисления. „Високопроизводителното изследване на органично-неорганични хибридни материали не е тривиално“, казва Янг.
Същият подход сега ще се прилага и за други кристални структури, търсещи по-добри слънчеви клетки и LED материали и използвайки нови модули за извличане на данни, функционални материали за спинтроника.
Проектът използва компютъра на Комет на UCSD, а работата е описана в „ Високопроизводителна изчислителна конструкция на органично-неорганични хибридни халогенни полупроводници извън перовскитите за оптоелектроника “ в списание „Energy & Environmental Science“.
