Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego estão usando um supercomputador para projetar materiais com perspectivas de melhorar as células solares e os LEDs - descobrindo 13 dos primeiros e 23 dos últimos
Os materiais candidatos, tipos de semicondutores de halogenetos híbridos, seriam estáveis e apresentariam excelentes propriedades optoeletrônicas.
Eles têm uma estrutura inorgânica que abriga cátions orgânicos e mostram propriedades de materiais que não são encontrados apenas em materiais orgânicos ou inorgânicos, de acordo com a UCSD, que aponta que as perovskitas de halogenetos híbridos - os promissores materiais das células solares, são uma subclasse desse grupo - mas estão se mostrando difíceis de estabilizar os danos atmosféricos aganistas, e muitos contêm Pb.
O objetivo do projeto é encontrar opto-semicondutores solares livres de Pb estáveis.
“Estamos procurando estruturas de perovesquite no passado para encontrar um novo espaço para projetar materiais semicondutores híbridos para a optoeletrônica”, conclui o professor Kesong Yang.
A equipe começou pesquisando os bancos de dados de materiais quânticos AFLOW e The Materials Project, analisando compostos quimicamente semelhantes aos perovskitas de halogeneto de Pb - encontrando 24 estruturas para usar como modelos para gerar materiais híbridos orgânicos-inorgânicos.
A realização de cálculos da mecânica quântica sobre estes criou 4.507 compostos de haleto híbridos hipotéticos.
Mineração de dados e triagem de dados sobre este recurso hipotético, disse a universidade, foi o que identificou 13 candidatos a materiais de células solares e 23 candidatos a LEDs.
Levou vários anos para desenvolver uma estrutura de software completa equipada com geração de dados, data mining e algoritmos de triagem de dados para materiais de halogenetos híbridos e, segundo a universidade, um grande esforço para fazer a estrutura do software funcionar com o software usado para alta produtividade. cálculos. "Um estudo de alto rendimento de materiais híbridos orgânico-inorgânicos não é trivial", disse Yang.
A mesma abordagem agora será aplicada a outras estruturas de cristal, buscando melhores materiais de células solares e LED e, usando novos módulos de mineração de dados, materiais funcionais para a spintrônica.
O projeto usou o computador Comet da UCSD, e o trabalho está descrito em ' Projeto computacional de alto rendimento de semicondutores de halogenetos híbridos orgânico-inorgânicos além de perovskitas para optoeletrônica ' na revista Energy & Environmental Science.
