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機(jī)器學(xué)習(xí)幫助研究人員開(kāi)發(fā)出接近創(chuàng)紀(jì)錄效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

2024-12-22 11:29  瀏覽:  

一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)幫助他們開(kāi)發(fā)出接近創(chuàng)紀(jì)錄效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在發(fā)表于《科學(xué)》雜志的論文中,該團(tuán)隊(duì)描述了他們?nèi)绾卫脵C(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)幫助他們找到新的空穴傳輸材料,以提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率。

目前,太陽(yáng)能電池的一部分稱為空穴傳輸層。其目的是傳輸半導(dǎo)體吸收光子后由穩(wěn)定電子產(chǎn)生的電子空穴對(duì)。這種傳輸?shù)挠行詫?duì)太陽(yáng)能電池的效率起著重要作用——其有效性與制造太陽(yáng)能電池的材料直接相關(guān)。

到目前為止,很少有材料可以用于商業(yè)用途。研究人員指出,所有這些都是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的,而不是應(yīng)用對(duì)它們工作原理的基本理解。在這項(xiàng)新的努力中,研究團(tuán)隊(duì)采取了一種新方法,利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)尋找一種新的有效材料。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法使用從超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)候選分子數(shù)據(jù)集中選出的 101 個(gè)分子來(lái)執(zhí)行。測(cè)試太陽(yáng)能電池使用合成材料制造,其結(jié)果用作人工智能的訓(xùn)練材料。然后要求算法提出有希望的新材料候選者——它回答了它能找到的 24 個(gè)最有希望的候選者。

隨后,研究團(tuán)隊(duì)合成了候選材料,并將其放入太陽(yáng)能電池中進(jìn)行測(cè)試。經(jīng)過(guò)幾輪測(cè)試,研究團(tuán)隊(duì)確定了一種空穴傳輸材料,最終構(gòu)建了效率高達(dá) 26.2% 的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。研究團(tuán)隊(duì)指出,此類電池的最高效率為 26.7%,這意味著他們的努力已經(jīng)非常接近提高此類電池的邊界效率。

研究人員指出,在測(cè)試過(guò)程中,他們生產(chǎn)出了幾種接近最有效的材料,這表明他們的方法可以用來(lái)生產(chǎn)更多的候選材料,其中一些可能能夠進(jìn)一步提高效率。

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一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)幫助他們開(kāi)發(fā)出接近創(chuàng)紀(jì)錄效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在發(fā)表于《科學(xué)》雜志的論文中,該團(tuán)隊(duì)描述了他們?nèi)绾卫脵C(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)幫助他們找到新的空穴傳輸材料,以提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率。目前,太陽(yáng)能電池的一部分稱為空穴傳輸層。其目的是傳輸半導(dǎo)體吸收光子后由穩(wěn)定電子產(chǎn)生的電子空穴對(duì)。這種傳輸?shù)挠行詫?duì)太陽(yáng)能電池的效率起著重要作用——其有效性與制造太陽(yáng)能電池的材料直接相關(guān)。到目前為止,很...
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