類鹵素陰離子工程已成為基于鈣鈦礦的光電子學(xué)領(lǐng)域感興趣的表面鈍化策略;但到目前為止，類鹵素陰離子導(dǎo)致缺陷鈍化不充分，從而導(dǎo)致不希望的深層雜質(zhì)態(tài)。迄今為止，類鹵素陰離子化學(xué)空間的大小(>106個(gè)分子)限制了探索整個(gè)候選分子家族的嘗試。鑒于此，2023年10月30日多倫多大學(xué)Sargent于Nature Materials刊發(fā)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池雙功能表面鈍化陰離子的優(yōu)化的研究成果，創(chuàng)建了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)工作流程，使用全密度泛函理論計(jì)算來(lái)訓(xùn)練模型，以加快發(fā)現(xiàn)過程?；谖锢淼臋C(jī)器學(xué)習(xí)模型使我們能夠精確定位有前景的分子，其頭部基團(tuán)可防止晶格畸變和反位點(diǎn)缺陷形成，尾部基團(tuán)經(jīng)過優(yōu)化可牢固附著在表面上。鑒定了15種潛在的雙功能類鹵素陰離子，能夠鈍化供體和受體，并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)巰基乙酸鈉是最有效的鈍化劑。該策略使反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.56%，開路電壓高達(dá)1.19 V(NREL認(rèn)證的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)效率為 24.04%)。封裝器件在一個(gè)太陽(yáng)光下最大功率點(diǎn)運(yùn)行900 小時(shí)后仍保持96%的初始效率。