目前，太陽能電池的一部分稱為空穴傳輸層。其目的是傳輸半導(dǎo)體吸收光子后由穩(wěn)定電子產(chǎn)生的電子空穴對(duì)。這種傳輸?shù)挠行詫?duì)太陽能電池的效率起著重要作用——其有效性與制造太陽能電池的材料直接相關(guān)。

到目前為止，很少有材料可以用于商業(yè)用途。研究人員指出，所有這些都是通過對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，而不是應(yīng)用對(duì)它們工作原理的基本理解。在這項(xiàng)新的努力中，研究團(tuán)隊(duì)采取了一種新方法，利用機(jī)器學(xué)習(xí)來尋找一種新的有效材料。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法使用從超過一百萬個(gè)候選分子數(shù)據(jù)集中選出的 101 個(gè)分子來執(zhí)行。測試太陽能電池使用合成材料制造，其結(jié)果用作人工智能的訓(xùn)練材料。然后要求算法提出有希望的新材料候選者——它回答了它能找到的 24 個(gè)最有希望的候選者。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)合成了候選材料，并將其放入太陽能電池中進(jìn)行測試。經(jīng)過幾輪測試，研究團(tuán)隊(duì)確定了一種空穴傳輸材料，最終構(gòu)建了效率高達(dá) 26.2% 的鈣鈦礦太陽能電池。研究團(tuán)隊(duì)指出，此類電池的最高效率為 26.7%，這意味著他們的努力已經(jīng)非常接近提高此類電池的邊界效率。

研究人員指出，在測試過程中，他們生產(chǎn)出了幾種接近最有效的材料，這表明他們的方法可以用來生產(chǎn)更多的候選材料，其中一些可能能夠進(jìn)一步提高效率。