วิศวกรที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโกกำลังใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในการออกแบบวัสดุพร้อมโอกาสในการปรับปรุงเซลล์สุริยะและหลอด LED - ค้นหา 13 แห่งจากอดีตและ 23 หลัง
วัสดุตัวเลือกชนิดของสารกึ่งตัวนำไฮบริดเฮไลด์จะมีความเสถียรและมีคุณสมบัติออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยม
พวกเขามีกรอบอนินทรีย์ที่อยู่อาศัยแคทไอออนอินทรีย์และแสดงคุณสมบัติของวัสดุที่ไม่พบในวัสดุอินทรีย์หรืออนินทรีย์เพียงอย่างเดียวตาม UCSD ซึ่งชี้ให้เห็นว่าไฮบริดลิด perovskites - วัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีแนวโน้มเป็นกลุ่มย่อยของกลุ่มนี้ - แต่กำลังพิสูจน์ได้ยากที่จะรักษาเสถียรภาพความเสียหายของบรรยากาศ aganist และหลายคนมี Pb
เป้าหมายของโครงการนี้คือการหาเซมิคอนดักเตอร์ออพโต - อาทิตย์แบบไม่มี Pb ที่เสถียร
“ เรากำลังมองหาโครงสร้าง perovskite ที่ผ่านมาเพื่อหาพื้นที่ใหม่ในการออกแบบวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ไฮบริดสำหรับออปโตอิเล็กทรอนิกส์” Sais Professor Kesong Yang กล่าว
ทีมเริ่มต้นด้วยการค้นหาฐานข้อมูลวัสดุควอนตัม AFLOW และวัสดุโครงการวิเคราะห์สารประกอบทางเคมีคล้ายกับ Pb halide perovskites - ค้นหา 24 โครงสร้างเพื่อใช้เป็นแม่แบบสำหรับการสร้างวัสดุอินทรีย์อนินทรีย์ไฮบริด
ทำการคำนวณทางกลศาสตร์ควอนตัมกับสารประกอบไฮไลด์ไฮบริดไฮไดรด์ที่สร้างขึ้นเหล่านี้ 4,507 รายการ
การทำเหมืองข้อมูลและการคัดกรองข้อมูลเกี่ยวกับทรัพยากรสมมุตินี้มหาวิทยาลัยกล่าวว่าเป็นสิ่งที่ระบุผู้สมัคร 13 คนสำหรับวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์และ 23 ผู้สมัครสำหรับไฟ LED
มหาวิทยาลัยใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาซอฟท์แวร์เฟรมเวิร์กที่สมบูรณ์พร้อมกับการสร้างข้อมูลการขุดข้อมูลและอัลกอริธึมการคัดกรองข้อมูลสำหรับวัสดุไฮบริดเฮไลด์และมหาวิทยาลัยกล่าวว่า การคำนวณ “ การศึกษาความเร็วสูงของวัสดุไฮบริดแบบอนินทรีย์อินทรีย์นั้นไม่สำคัญเลย” หยางกล่าว
แนวทางเดียวกันนี้จะถูกนำไปใช้กับโครงสร้างผลึกอื่น ๆ เพื่อหาเซลล์แสงอาทิตย์และวัสดุ LED ที่ดีกว่าและใช้โมดูลการทำเหมืองข้อมูลใหม่วัสดุการทำงานสำหรับ spintronics
โครงการนี้ใช้คอมพิวเตอร์ Comet ของ UCSD และงานนี้ได้อธิบายไว้ใน ' การออกแบบการคำนวณความเร็วสูงของสารกึ่งตัวนำฮาลาลไฮบริดอินทรีย์ - อนินทรีย์ไฮบริดนอกเหนือจาก perovskites สำหรับออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ' ในวารสาร Energy & Environmental Science
