DFT的Matlab源代码-基于机器学习的钙钛矿材料光电性质研究...

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简介：
本项目使用MATLAB编写DFT计算程序，结合机器学习算法，旨在深入探究钙钛矿材料的光电特性，为新型太阳能电池材料的研发提供理论支持。该软件是在我的硕士研究期间开发的，它允许用户通过KernelRidge回归进行VNL-ATK2017密度泛函理论（DFT）计算的端到端分析。这项工作已发表，并可以引用如下：Stanley,J.C.,Mayr,F.andGagliardi,A.(2020),MachineLearningStabilityandBandgapsofLead‐FreePerovskitesforPhotovoltaics.Adv.TheorySimul.,3:1900178.doi:10.1002/adts.201900178。该软件包括几个关键模块，用于构建晶体、运行预测和自动创建VNL作业脚本。此外，它包含了使用VNL-ATK2017进行的300多项关于钙钛矿成分混合物的DFT计算数据。我们利用这些数据训练机器学习算法，并引入了一种新的特性密度分布函数（PDDF），用于根据基本集对局部原子环境编码原子性质。这使我们可以找到一种通用算法，来预测关键材料性能，如带隙和地层能。该软件包含多个模块，帮助研究人员从头开始构建钙钛矿结构并进行相关分析。

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DFT的Matlab源代码-基于机器学习的钙钛矿材料光电性质研究...

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本项目使用MATLAB编写DFT计算程序，结合机器学习算法，旨在深入探究钙钛矿材料的光电特性，为新型太阳能电池材料的研发提供理论支持。该软件是在我的硕士研究期间开发的，它允许用户通过KernelRidge回归进行VNL-ATK2017密度泛函理论（DFT）计算的端到端分析。这项工作已发表，并可以引用如下：Stanley,J.C.,Mayr,F.andGagliardi,A.(2020),MachineLearningStabilityandBandgapsofLead‐FreePerovskitesforPhotovoltaics.Adv.TheorySimul.,3:1900178.doi:10.1002/adts.201900178。该软件包括几个关键模块，用于构建晶体、运行预测和自动创建VNL作业脚本。此外，它包含了使用VNL-ATK2017进行的300多项关于钙钛矿成分混合物的DFT计算数据。我们利用这些数据训练机器学习算法，并引入了一种新的特性密度分布函数（PDDF），用于根据基本集对局部原子环境编码原子性质。这使我们可以找到一种通用算法，来预测关键材料性能，如带隙和地层能。该软件包含多个模块，帮助研究人员从头开始构建钙钛矿结构并进行相关分析。

钙钛矿太阳能电池研究的最新进展

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本研究聚焦于钙钛矿太阳能电池领域的前沿探索，涵盖材料优化、器件结构创新及稳定性提升等关键议题，旨在推动其商业化进程。钙钛矿太阳能电池因其卓越的太阳光转化能力、全色光吸收能力和双极性传输特性（既能传输电子又能传输空穴）而成为研究热点。本段落主要介绍了钙钛矿太阳能电池的不同类型，并阐述了其发展历程和工作原理。未来的研究方向应包括：提高电池稳定性，寻找铅元素替代材料；优化电池结构，增加阻挡层以减少电子复合现象；加强理论研究与机理探讨，推进理论计算发展；以及开发新材料等。

基于CH3NH3PbI3的平面异质结钙钛矿太阳能电池的二维模型研究

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本研究构建了基于CH3NH3PbI3材料的平面异质结钙钛矿太阳能电池二维模型，深入分析器件性能及其影响因素。基于CH3NH3PbI3的平面异质结钙钛矿太阳能电池的二维器件建模

基于COMSOL的石墨烯钙钛矿太阳能电池仿真模型与光电耦合机制研究

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本研究利用COMSOL软件构建了石墨烯-钙钛矿太阳能电池的仿真模型，深入探究其内部光电转换机理及性能优化策略。本段落探究了使用COMSOL软件对石墨烯钙钛矿太阳能电池的仿真模型进行复现，并深入分析其光电耦合机制。核心关键词包括：COMSOL；石墨烯；钙钛矿太阳能电池；仿真模型；光电耦合模型；文章复现。此外，还特别关注了通过COMSOL仿真对石墨烯钙钛矿太阳能电池的光电耦合现象进行研究和再现的工作。

钙钛矿的COMSOL仿真

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本项目专注于通过COMSOL多物理场软件对钙钛矿材料进行仿真研究，旨在探索其在太阳能电池、传感器等领域的应用潜力及优化性能。对于钙钛矿的简易结构进行建模。

氧空位提升了钙钛矿SrTiO₃的光催化性能。

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本研究探讨了氧空位对SrTiO₃钙钛矿材料光催化活性的影响，发现适量的氧空位能够显著提升其在光照下的催化效率。通过NaBH4与SrTiO3纳米晶体的可控固相反应开发了一种简便且通用的方法，在钙钛矿型SrTiO3（STO）纳米晶上制造氧空位。合成了具有可调颜色及表面氧空位浓度变化的STO样品。透射电子显微镜结果表明，这些STO样品呈现出结晶核非晶壳结构（即SrTiO3 @ SrTiO3-x）。XPS和EPR分析显示，随着反应时间和温度增加，氧空位浓度逐渐上升。根据热重数据计算得出，在本研究中可达到的最高氧空位浓度为5.07%（原子百分比）。紫外可见光谱及光催化实验表明，STO表面的氧空位对材料的光吸收和光催化性能具有显著影响；然而过量氧空位会导致其活性下降。在UV-vis辐射下，最佳H2产率可达2.2 mmol h^-1 g^-1，这大约是原始SrTiO3样品效率的两倍多，并对应于氧空位浓度为3.28%（原子百分比）时的最佳性能。

基于COMSOL光学模型的钙钛矿-金属复合回音壁腔模式体积仿真研究

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本研究运用COMSOL软件构建了钙钛矿-金属复合回音壁模腔结构，并对其光模式体积进行了详细数值模拟，以探索提高器件性能的新途径。钙钛矿材料因其独特的光电特性而备受关注，在太阳能电池和发光二极管等领域展现出巨大的应用潜力。其灵活性及对光的高吸收率使其成为光学研究中的热门对象。 COMSOL Multiphysics 是一款强大的仿真软件，能够模拟包括光学、电磁学与热力学等在内的多种物理现象。通过利用 COMSOL 光学模型进行钙钛矿材料与金属复合回音壁腔模式体积的研究，我们可以深入理解其独特的光学特性。回音壁模（Whispering Gallery Mode, WGM）是一种特殊的光学微腔结构，在光波沿着腔体表面全反射传播时形成特定的共振模式。该种模式在传感、激光器和光学滤波器等领域具有重要应用价值。钙钛矿与金属复合形成的回音壁腔能够在某些频率下产生独特的模式体积，这些体积对光线表现出优异响应特性，有助于推动光学设备的小型化及集成化进程。通过仿真模型优化设计参数（如几何形状、材料折射率和金属层厚度等），可以达到最佳的光学性能。此外，COMSOL 的多物理场耦合分析能力使我们能够模拟热力学效应与电学特性的综合影响，并全面评估系统性能。在现代科技领域中，从基础研究到工业产品设计开发，光学模型的应用日益广泛并成为推动科技进步的重要工具之一。钙钛矿材料和金属复合的光学特性研究不仅具有重要的理论意义，也为新型光学传感器、激光器等设备的研发提供了可能路径。综上所述，在钙钛矿与金属复合回音壁腔模式体积仿真的过程中，COMSOL 光学模型扮演着重要角色。它不仅能帮助我们理解材料和器件的行为机制，并为未来光学器件的设计制造提供科学依据。随着材料科学及仿真技术的进步，我们可以期待开发出更多高性能的光学材料和设备，从而促进整个光子学领域的发展与应用。

关于铅基钙钛矿铁电晶体高临界转变温度的机器学习分析.pdf

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本文利用机器学习技术对铅基钙钛矿铁电晶体的高临界转变温度进行了深入研究和预测分析，揭示了影响材料性能的关键因素。这篇研究主要探讨了利用机器学习方法预测铅基钙钛矿铁电晶体的高临界转变温度（居里温度）。铁电材料的居里温度是衡量其从铁电相转变为顺电相的关键参数，对于材料的应用至关重要。尤其是铅基钙钛矿铁电晶体，因其优异的压电和热电性质，在各种器件中广泛应用，但它们的居里温度通常较低，限制了在高温环境中的使用。研究团队采用了岭回归、支持向量回归和极端随机森林回归等多种机器学习算法，并以固溶体组成元素的基本物理性质作为特征来预测铅基钙钛矿铁电晶体的居里温度。这些特征可能包括元素的电荷、原子半径、离子极化能力等。通过交叉验证评估模型性能，结果显示，这三种方法对居里温度的平均误差分别为14.4K、14.7K和16.1K。整合优化后的回归模型在交叉验证中的平均误差进一步降低至13.9K。基于此研究结果，研究人员预测了超过20万种铅基钙钛矿铁电晶体的居里温度，并从中筛选出可能具有高居里温度的新材料候选者。这种方法极大地节省了实验资源，有助于快速发现性能优良的新材料。此外，文章还回顾了一些先前的研究工作，如Liu等人通过实验研究了PLN-PT二元固溶体，Wu等人则研究了PIN-PMN-PT三元固溶体。这些研究表明改变组成元素和比例可以显著影响居里温度。然而由于组合数量巨大，传统方法的探索非常耗时。因此，在材料科学领域应用机器学习变得越来越重要。先前的研究如Balachandran等人的工作也表明了机器学习模型能够有效地预测居里温度，但其精度与鲁棒性仍有提升空间。本研究通过结合多种算法并优化提高了预测准确性，为铅基钙钛矿铁电晶体的高性能设计提供了理论支持。这项研究表明利用机器学习技术成功地预测了铅基钙钛矿铁电晶体的高临界转变温度（居里温度），开辟了材料科学领域的新途径。这种方法使科研人员能够更高效地探索具有高居里温度的新型铁电材料，从而推动相关领域的技术进步，并突显了在复杂材料系统问题上机器学习的应用潜力，特别是在新材料设计和性能预测方面的作用。

MAPbI3与FAPbI3钙钛矿太阳能电池的光电性能及稳定性的对比分析

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本研究深入探讨了MAPbI3和FAPbI3两种钙钛矿材料在太阳能电池中的光电特性和稳定性，通过实验数据对比两者的转换效率、光吸收能力以及环境适应性。研究表明，尽管FAPbI3拥有更好的热稳定性和湿度耐受力，但MAPbI3具有更高的光电转换效率，为未来高性能钙钛矿太阳能电池的选择提供了理论依据和实践指导。 MAPbI3和FAPbI3钙钛矿太阳能电池的光电性能和稳定性存在差异。本段落将对这两种材料进行比较分析，探讨它们在光电转换效率、工作稳定性和其他关键参数方面的区别与优劣。通过对比研究可以为未来高效稳定的钙钛矿太阳能电池的设计提供有价值的参考信息。

钙钛矿太阳能电池综述.pdf

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本论文全面回顾了钙钛矿太阳能电池的研究进展，包括材料制备、器件结构优化及稳定性提升等关键技术，并展望了未来发展方向。钙钛矿太阳电池综述主要探讨了近年来在太阳能技术领域取得的重要进展。该类电池因其高效率、低成本和可制备性而备受关注。文章详细分析了钙钛矿材料的特性及其在光伏应用中的潜力，同时讨论了当前的技术挑战与未来的发展趋势。