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Accelerating Photostability Evaluation of Perovskite Films through Intelligent Spectral Learning-Based Early Diagnosis

钙钛矿(结构) 材料科学 光致发光 人工智能 理论(学习稳定性) 卤化物 机器学习 计算机科学 光电子学 纳米技术 化学工程 化学 工程类 无机化学
作者
Ziyi Liu,Jiyun Zhang,Gaofeng Rao,Zijian Peng,Yixing Huang,Simon Arnold,Bowen Liu,Can Deng,Chen Li,Heng Li,Hanxiang Zhi,Zhi Zhang,Wenke Zhou,Jens Hauch,Chaoyi Yan,Christoph J. Brabec,Yicheng Zhao
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:9 (2): 662-670 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.3c02666
摘要

Obtaining highly stable metal-halide perovskites is crucial for the commercialization of perovskite solar cells. However, current methods for evaluating perovskite stability mainly rely on a time-consuming and resource-intensive aging process. Here, we demonstrate a spectral learning-based methodology that enables the prediction of perovskite stability by leveraging the features in photoluminescence and absorption spectra of fresh perovskite films. This methodology circumvents the long-term aging process by combining a custom-developed spectral feature extraction algorithm and an integrated voting machine learning model. By integration of the early diagnosis program with high-throughput experiments, the prediction accuracy for stable perovskites exceeds 86% in 160 fresh samples. The universality is further examined by another batch of 224 fresh samples fabricated through different processing conditions. Finally, the early diagnosis of perovskite films is successfully translated to enhanced stability in perovskite solar cells. Our work provides a new pathway to accelerate the discovery and development of stable perovskite films.
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