High-Throughput Molecular Design of Donors and Non-Fullerene Acceptors for Organic Solar Cells Based on Convolutional Neural Networks

卷积神经网络 Boosting(机器学习) 光伏系统 接受者 深度学习 人工神经网络 计算机科学 梯度升压 有机太阳能电池 学习迁移 有机分子 人工智能 能量转换效率 生物系统 模式识别(心理学) 深层神经网络 机器学习 训练集 材料科学
作者
L.T. Chen,Cai‐Rong Zhang,Cuicui Sang,Xiaomeng Liu,Ji-Jun Gong,Meiling Zhang,Hongshan Chen
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:65 (19): 10107-10123 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.5c01634
摘要

Designing novel high-performance donor and acceptor molecules is essential for improving the power conversion efficiency (PCE) of organic solar cells (OSCs). However, conventional experimental methods for developing new materials are often time-consuming, costly, and inefficient. Herein, the deep learning convolutional neural network (CNN) model, random forest, extra trees regression, gradient boosting regression tree, and adaptive boosting models were trained. The comparison indicates that the performance of the CNN model prevails over the traditional machine learning models. Furthermore, a CNN-based molecular generation model combined with transfer learning was presented to design novel donor and acceptor molecules. Consequently, 260,767 donor and 937,155 acceptor molecules were generated, forming 244,379,097,885 novel donor-acceptor pairs. Their OSC performance was predicted using the trained CNN model, identifying 12,224 donor-acceptor pairs with predicted PCE exceeding 19%, with the highest PCE reaching 19.20%. The proposed CNN approach rapidly predicts photovoltaic performance but also enables cost-effective generation of numerous candidate OSC materials.
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
1秒前
深情安青应助精明人达采纳,获得10
1秒前
1秒前
王灿然完成签到,获得积分10
2秒前
Enshin发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
美满惜雪完成签到,获得积分10
2秒前
安十完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助gaosq采纳,获得10
3秒前
3秒前
真实的瑾瑜完成签到 ,获得积分10
3秒前
大瓶子发布了新的文献求助10
4秒前
Liu@123完成签到,获得积分10
5秒前
Akim应助huhuiya采纳,获得10
5秒前
小邋遢发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Cmiudz完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
阿长发布了新的文献求助50
7秒前
科研通AI6.2应助地精术士采纳,获得10
7秒前
秋裤且挡风完成签到,获得积分20
7秒前
阿蕊发布了新的文献求助10
7秒前
迷你的灵阳完成签到,获得积分10
8秒前
ilya完成签到,获得积分10
8秒前
桐桐应助Junmin采纳,获得10
8秒前
英姑应助番茄米线儿采纳,获得10
9秒前
机灵凉面完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
10秒前
张顾伟完成签到,获得积分10
11秒前
收快递的杰瑞完成签到,获得积分10
11秒前
彭于晏应助music_2号采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助张钧凯采纳,获得10
11秒前
Liu@123发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Dry发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
三清小爷完成签到,获得积分10
12秒前
烟花应助温暖小霸王采纳,获得10
12秒前
那里有颗星星完成签到,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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7736083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286141
关于积分的说明 20175821
捐赠科研通 7314255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305231
关于科研通互助平台的介绍 2457612
邀请新用户注册赠送积分活动 2314646