终检评审通过 创新训练 430材料科学 理论研究-科学技术校级

本项目主要包括两大方面，一方面是研究钙钛矿铅卤化物系列材料的本征性质，另一方面是建立合适的计算模型，分析不同钙钛矿材料的性质及其在光伏领域应用的可能性及表现；最后结合以上研究，利用机器学习的方法，探索并设计出一种新型钙钛矿光伏材料，并制备成可稳定工作的光伏器件。 对于第一方面的研究，我们主要采用计算、实验室合成与测试的方法。我们使用Material Studio、建模软件对可能的钙钛矿成分组合进行建模和结构考察。之后根据计算结构设计材料合成方法，合成材料并用XRD、SEM、XPS、UPS等手段测试分析，得到材料的电荷密度、能带结构和态密度、热力学和动力学稳定性等本征性质，获得初始数据。 在第二方面，我们将初期获得的材料性质的数据进行汇总整理，设计并优化数据库及编码形式，便于机器识别。利于机器学习的方法，分析已有数据，并对钙钛矿铅卤化物的组分变化与结构、电学性质等之间的关系进行分析和计算。利用得到的函数设计具有优良光电性质的新型钙钛矿光伏材料。 关于其应用研究，我们以钙钛矿太阳能电池为例，探索高质量钙钛矿薄膜制备方法，寻找匹配的载流子传输层，设计并优化器件结构，得到高性能的钙钛矿太阳能电池。 在完成理论计算与实际应用后，我们会对数据结果做相应的专业处理，并撰写论文以发表。 本项目为理论、计算和实际应用相结合的基础研究，以国际上有关的最新实验与本单位的具体实验结果为指导，研究方法以计算分析和实验室测试相结合。申请者系统学习过量子力学以及固体物理，而且具体一定的编程基础，在老师的指导下应当能顺利完成任务。