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基于密度泛函理论的无铅卤化物钙钛矿材料机器学习优化设计

材料科学 2024-07-23 v1

摘要

针对新兴的无毒无铅卤化物钙钛矿材料的探索,旨在推进环保型无铅钙钛矿太阳能电池的制造。本研究引入一种机器学习方法,用于预测具有光伏应用潜力的创新型卤化物钙钛矿材料。该研究预测的七种新型材料分别为:CsMnCl4_4、Rb3_3Mn2_2Cl9_9、Rb4_4MnCl6_6、Rb3_3MnCl5_5、RbMn2_2Cl7_7、RbMn4_4Cl9_9和CsIn2_2Cl7_7。这些预测材料首先通过机器学习方法进行筛选,其有效性随后通过密度泛函理论计算进行验证。其中CsMnCl4_4值得注意,具有1.37 eV的带隙,落在Shockley-Queisser极限范围内,适用于光伏应用。通过将机器学习与密度泛函理论相结合,本研究提出了一种更有效、更全面的材料发现与设计方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.15573,
  title  = {Machine Learning-Enhanced Design of Lead-Free Halide Perovskite Materials Using Density Functional Theory},
  author = {Upendra Kumar and Hyeon Woo Kim and Gyanendra Kumar Maurya and Bincy Babu Raj and Sobhit Singh and Ajay Kumar Kushwaha and Sung Beom Cho and Hyunseok Ko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.15573},
  year   = {2024}
}