自主实验室发现数组最佳量子点需要人年

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Milad Abolhasani abolhasani@ncsu.edu

马特希普曼 matt_shipman@ncsu.edu

需要多年集中实验室工作来确定如何制作电子和光学设备使用最优素材研究者开发了一个自主系统,可识别如何合成数小时或数日内具体应用的“最优类”材料

开发新系统SmartDope是为了应对长期挑战,即通过doping提高素材属性

量子点半导体纳米晶体, 以定向方式引入特定杂质, 改变光化和物理化学特性。” Milad Abolhasani解释, SmartDope论文对应作者和北卡罗来纳州立大学化学工程助理教授Milad Abolhasani

Abolhasani表示:「这些量子点引起兴趣,举个例子,它们可用于提高太阳能电池效率, 因为它们能吸收紫外线波长, 太阳电池无法高效吸收 并转换成波长光, 太阳电池转换为电效率高

然而,尽管这些材料很有希望, 开发方程合成最高质量量子点 以最大限度地提高UV光转换为理想波长

Abolhasani说,“我们有一个简单问题”。最优量子点是什么但用传统技术回答问题需要10年时间开发自主实验室 使我们能数小时回答问题

SmartDope系统是一个自驱动实验开始研究者告诉SmartDope哪些化学先质工作并设定目标研究的目标是查找dopepenoviste量点与最大量生成量之比或数点释放量之比之比之最高值(红外或可见波长光)与它吸收光子之比(通过紫外线生成量之比)。

接收初始信息后 SmartDope自主启动实验实验在一个连续流堆中进行,该堆使用极小量化学物快速进行量子点合成实验,先质流经系统并相互响应SmartDope对每次实验操作数组变量,例如:每种素材的相对量温度混合这些先质和响应时间量 时添加新先质SmartDope还描述每次实验生成量点的光学特性,当它们离开流式反应器时自动产生量点。

smartDope收集每一次实验的数据时,它使用机器学习更新对 dopd量子合成化学的理解并通知下一个实验,目标是实现最佳量子点,Abolhasani表示自动化量子合成过程流化堆 特征描述 更新机器学习模型 下试选择称闭环操作

SmartDope工作效果如何

Abolhasani表示道 上一代量子增益记录为130 %-表示量子点为它吸收的每一枚光子放出1.3光子SmartDope运行一天后, 我们发现一条合成多量点路径 产生158%的量子丰收这是一项重大进步 使用传统实验技术要花好几年才能发现一天内发现最优类解法

Abolhasani表示:「工作展示自驱动实验室使用流式堆快速寻找化学和材料科学解决方案的力量”。并开放与产业伙伴合作

报社智能 Dope自冲流频实验室加速开发Doped Perovskite量子图公开存取日志高级能源素材.论文首创者Fazel Bateni和Sina Sadeghi博士NC州立大学学生论文合编人Negin Oruji和Michael Rosko博士NC州立大学学生Jeffrey Bennett,NC州立大学后院研究者VenkatPunati大学硕士生Christine Stark,NC州立大学本科生费利克斯卡斯特拉诺,NC州化工杰出会长布朗大学Wang和Ou Chen水牛大学的Kristofer Reyes

工作得到了国家科学基金会的支持,赠款数为1940959UCC研究契机创举Dreyfus化学科学工程学习程序授标号ML-21-064

机手-

编辑器注解 :学习文摘附后

Smartdope自驱动流体实验室加速开发Doped Perovskite量子

作者类Fazel Bateni,Sina Sadeghi,Negin Oruji,Jeffrey本奈特文卡特浦那地 克莉丝汀史塔克 米拉德阿波拉沙尼 迈克尔C罗斯科和费利克斯Castellano北卡罗来纳州立大学王军园 布朗大学Kristofer GReyes Buffalo大学

发布11月12高级能源素材

多尔市10102/aenm.202303

抽象性 :量子切除现象导致光光度量增益高于一致性的量子点是下一代可再生能源技术的重要构件合成线路探索开发设备应用性能最高QD仍然具有挑战性。Smartdope是一个自驱动流体实验室(SDFL),用于加速合成空间探索和自主优化LHPQDs具体地说,我们注重多级CsPBCL₃QD使用单波高温合成化学智能多点连续合成csPbCl₃QD使用高压气液分流格式连续实验,在255摄氏度反应温度下最小实验噪声智能多普提供多重功能,包括通过数字双二QD合成建模加速机械化研究、加速QD合成路径发现闭环自主优化和点播高性能QD连续制造Smartdope自主识别Mn-Yb并发CsPCl最优合成路径₃QD值为158%,这是迄今报告该类QD最高值SmartDope展示SDFLs加速发现开发新高能素