達特茅斯工程學院領導的一項研究發表在《焦耳》雜志上，報告稱發現了一種用于太陽能吸收器的全新高性能材料——太陽能電池的核心部分，將光轉化為電能——這種材料穩定且儲量豐富。研究人員使用獨特的高通量計算篩選方法來加速發現過程，并能夠快速評估大約 40,000 種已知候選材料。

達特茅斯霍奇森家族工程副教授Geoffroy Hautier表示：“這是光伏領域的第一個例子，通過這種方法和后續實驗發現了一種新材料。” “大多數人一次研究一兩種材料，而我們查看了四萬種材料。”

達特茅斯學院研究員Zhenkun Yuan是這項研究的第一作者，其他合著者包括研究員Yi Huang Xiong、工程博士研究生Gideon Kassa和Andrew Pike、工程教授Hautier和Jifeng Liu，以及來自其他八個合作機構的研究人員。這項研究源于Hautier 和 Liu 在 2022 年獲得的一項獎項，該獎項是美國能源部向全國大學和國家實驗室提供的 5.4 億美元的一部分，用于開發包括新型光伏材料在內的清潔能源技術。

實驗室證實，這種太陽能吸收材料不僅能夠有效地將光轉化為電能，而且在空氣和水中也高度穩定。 “你可以把它放六個月，它會保持不變，”豪蒂爾說。 “當您不必擔心水分和空氣污染時，這會顯著降低您的成本。”

研究指出，通常情況下，尋找新的太陽能材料是乏味且緩慢的，甚至有大量的選擇需要考慮。

“長期以來，我們一直在建立已知材料(包括天然材料和人造材料)的數據庫，”豪蒂爾解釋道。 “這使我們能夠快速篩選并決定哪些材料可能有用，哪些可能沒用。我們無法篩選穩定性，但我們可以將其范圍縮小到大約 20 種合理的太陽能材料——從成千上萬種太陽能材料中挑選出來。”可能性——在與我們的同事交談后，我們感覺這個會很穩定。”

該團隊計劃繼續改進工具以實現更好的篩選，并探索他們稱之為“Zintls”的整個材料系列，這可能會增強和優化所發現的材料。

“進一步表征這種材料并更好地理解它有很多機會，例如它如何吸收光以及如何將其制成薄膜，”在實驗室進行和監督材料測試的劉說。 “協作至關重要。需要整個社區的思想家和許多不同的技能才能使這一切發揮作用——計算、實驗、制造、表征、優化——而且你需要將所有這些整合到一個團隊中。”

豪蒂爾說：“明天我們不會將其用作太陽能電池板，但我們認為該材料系列非常出色，值得關注。”