Ученые Массачусетского технологического института раскрыли метод выявления стабильных перовскитов

- Apr 04, 2021-

Источник: pv журнал


MIT Scientists Reveal Method To Identify Stable Perovskites 8


Американские исследователи используют подход к слиянию данных для определения наиболее стабильных перовскитов для фотоэлектрических клеток. Их метод машинного обучения сочетает в себе перовскитные результаты тестов с физическим моделированием по принципу «первые принципы» для определения лучших кандидатов.


Ученые Массачусетского технологического института предложили новый подход к выявлению лучших перовскитов для применения солнечных батарей, в зависимости от конкретных целей, таких как долговечность, эффективность и продукуциеность, а также наличие исходных материалов, которые производители стремятся достичь.


Ученые представили свои выводы в "Подходе к слиянию данных для оптимизации композиционной стабильности галидных перовскитов", который недавно был опубликован в журнале Matter. Они описали этот подход как физико-ограниченную последовательным учебным каркасом для определения наиболее стабильных сплавленных органических неорганических перовскитов.


Американские исследователи заявили, что перовскиты включают широкий спектр материалов, которые отличаются друг от друга тем, как атомы расположены в их слоистых кристаллических решетках. Эти слои, которые обычно описываются как A, B и X, могут состоять из различных атомов или соединений.


"Если вы считаете, даже только три элемента, наиболее распространенные из них в perovskites, что люди югу и из находятся на сайте перовскитной кристаллической структуры", сказал исследователь Тонио Buonassisi, добавив, что эти элементы могут быть разнообразны на 1% увеличение их относительного состава. «Количество шагов становится просто нелепым. Это становится очень, очень большой и, следовательно, непрактично искать через систематически ".


Предлагаемый метод, основанный на машинном обучении, объединяет данные из различных источников в подходе к слиянию данных. Он использует автоматизированную систему для руководства производством и тестированием ряда перовскитных формулировок, а затем сочетает результаты с первыми принципами физического моделирования, чтобы направлять следующий раунд экспериментов. Ученые повторяют этот процесс несколько раз, пока результаты не будут уточнены.


К настоящему времени группа синтезировала и протестировала около 2% возможных комбинаций между тремя компонентами. Ученые утверждают, что они уже определили наиболее прочную формулировку для перовскитных материалов солнечных батарей на сегодняшний день. С помощью этого материала они также изготовили небольшой чип и поместили его в существующий солнечный элемент, и обнаружили, что он может увеличить стабильность устройства более чем в три раза, не ставя под угрозу его эффективность преобразования мощности.


"Еще один момент этой работы является то, что мы на самом деле продемонстрировать, вплоть от химического отбора, пока мы на самом деле сделать солнечный элемент в конце концов", сказал исследователь Shijing Sun. "И это говорит нам, что машинное обучение предложил химическое вещество не только стабильна в своей собственной самостоятельной форме. Они также могут быть переведены в реальные солнечные батареи, и они приводят к повышению надежности ".