Accelerating the Exploration of Top Interface Passivators via Machine Learning for High‐Performance Perovskite Solar Cells

钙钛矿(结构) 人工智能 机器学习 钝化 接口(物质) 计算机科学 工作流程 材料科学 均方误差 鉴定(生物学) 碘化物 特征(语言学) 参数空间 卤化物 算法 光电子学 用户界面 溴化铵 纳米技术 匹配(统计) 数据挖掘 主成分分析 钥匙(锁) 回归 特征向量 生物系统
作者
Zhikang Zhu,Zhixu Zhou,Yue Zang,Gaoyuan Yang,Huichao Chen,Yibo Tu,Chenyang Zhu,Wensheng Yan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (13): e12910-e12910 被引量:2
标识
DOI:10.1002/smll.202512910
摘要

ABSTRACT Interface passivation at the perovskite/electron‐transport‐layer (ETL) is key to reducing defects in perovskite solar cells (PSCs), yet the broad chemical space of passivators hinders discovery. Here, we present a machine‐learning (ML)‐guided workflow accelerating the identification of effective ammonium‐salt passivators for both n‐i‐p and p‐i‐n device architectures. A rigorously curated dataset of 296 literature records spanning 2017–2024, was stratified into 230 n‐i‐p and 66 p‐i‐n entries. Each passivator was represented via five molecular fingerprints and three descriptor sets, yielding eight distinct feature matrices per architecture. After training 72 regression models using tenfold cross‐validated RandomizedSearchCV, 256&XGBoost performed best for n‐i‐p (test MAE = 0.0431, RMSE = 0.0647), while RDKit&SVR excelled for p‐i‐n (test MAE = 0.0393, RMSE = 0.0516.). SHAP revealed that passivator concentration, molecular weight within 120–280 g mol −1 , surface polarity fragments, and halide composition, particularly I/Br ratio, as the principal drivers of PCE enhancement. Guided by these insights, virtual screening of 162 salts at 9 concentrations identified top candidates. To validate our predictions experimentally, N,N,N‐trimethyl‐N‐(3‐hydroxypropyl) ammonium iodide was applied to a Cs 0.05 FA 0.95 PbI 3 ‐based p‐i‐n device, yielding an improvement ratio of 1.152, closely matching the predicted value of 1.134 with a relative error of only 1.58%. Overall, this work establishes a transferable, SHAP‐guided and architecture‐aware machine‐learning framework that efficiently screens top interface passivators and provides physically meaningful design rules across different device configuPassivator, machine learning, perovskite solar cellrations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
清平道人完成签到,获得积分0
刚刚
半颗糖完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
gy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
秋风的应助被科研通管家采纳,获得50
2秒前
端庄凌文的应助被Sunny采纳,获得10
2秒前
2秒前
小周完成签到 ,获得积分10
2秒前
草珊瑚的应助被wzhang采纳,获得10
2秒前
pyy0完成签到,获得积分10
2秒前
张天完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
潇潇暮雨完成签到,获得积分10
3秒前
执着鞋子发布了新的文献求助10
3秒前
李1完成签到,获得积分10
3秒前
Jeamren完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xue112完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
海岸线完成签到,获得积分10
6秒前
Firsterchao发布了新的文献求助10
6秒前
欢呼的不愁完成签到 ,获得积分10
6秒前
奶油小饼干完成签到 ,获得积分10
7秒前
兴奋小丸子完成签到,获得积分10
7秒前
虚心的不二完成签到 ,获得积分10
8秒前
xgzhcn完成签到 ,获得积分10
8秒前
mia完成签到,获得积分10
10秒前
广州东站完成签到,获得积分10
10秒前
余香的应助被MZP采纳,获得100
10秒前
赵一发布了新的文献求助10
11秒前
CipherSage的应助被yangna采纳,获得10
11秒前
October发布了新的文献求助10
12秒前
执着鞋子完成签到,获得积分10
13秒前
科研小白完成签到,获得积分10
13秒前
Joy完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076125
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494315
关于积分的说明 21378968
捐赠科研通 7644187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400011
关于科研通互助平台的介绍 2529797
邀请新用户注册赠送积分活动 2438721