解锁太阳能电池的未来：科学家发现稳定钙钛矿的关键

查尔姆斯大学的研究人员利用模拟技术更好地理解了二维钙钛矿，从而为更稳定、更高效的太阳能电池提供了见解。这可能有助于设计出更好的绿色能源设备。

向绿色能源的过渡需要更稳定、更高效的太阳能电池材料。卤化物钙钛矿已成为传统硅基材料的有前途的替代品。瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员取得了重大进展，对钙钛矿材料的功能有了新的认识，标志着该领域取得了重要进展。

卤化物钙钛矿是一类材料的统称，这些材料被认为非常有前景且具有成本效益，可用于柔性轻质太阳能电池和各种光学应用，例如 LED 照明。这是因为许多此类材料以极其高效的方式吸收和发射光。然而，钙钛矿材料可能会很快降解，为了知道如何最好地应用这些材料，需要更深入地了解为什么会发生这种情况以及材料如何发挥作用。

在钙钛矿类材料中，既有 3D 材料，也有 2D 材料，后者通常更稳定。查尔姆斯理工大学物理系的一个研究小组利用先进的计算机模拟和机器学习，研究了一系列 2D 钙钛矿材料，并获得了影响其性能的关键见解。研究结果发表在A Energy Letters的一篇文章中。

“通过在计算机模拟中绘制材料并对其进行不同场景的分析，我们可以得出材料中的原子在暴露于热、光等时如何反应的结论。换句话说，我们现在对材料有了微观描述，它独立于材料实验的结果，但我们可以证明它会导致与实验相同的行为。模拟和实验之间的区别在于，我们可以详细观察导致实验中最终测量点的确切原因。这让我们对二维钙钛矿的工作原理有了更深入的了解，”查尔姆斯理工大学研究团队成员 Paul Erhart 教授说。

可以在更长的时间段内研究更大的系统

使用机器学习一直是研究人员的重要方法。与几年前使用的标准方法相比，他们能够研究更大的系统，研究时间更长。