Программа MEL атомистического моделирования функциональных слоев солнечных элементов

Авторы

  • Ф.В. Григорьев
  • А.Н. Романов
  • В.Б. Сулимов
  • А.В. Сулимов
  • И.В. Офёркин

Ключевые слова:

моделирование структуры солнечных элементов
глобальная оптимизация структуры
моделирование периодических структур

Аннотация

Предложен и реализован новый метод атомистического моделирования периодических структур, формируемых органическими и гибридными молекулами. Такие структуры являются основой функциональных слоев органических и гибридных солнечных элементов. В рамках этого метода энергия межатомного взаимодействия рассчитывается в приближении классического силового поля, поиск наиболее стабильных периодических структур ведется с использованием генетического алгоритма глобальной оптимизации. Описана структура программы MEL, реализующей метод, в том числе ее параллельная версия, предложена оценка эффективности параллелизации. Выполнен тестовый расчет периодической структуры на основе молекулы фуллерена, проводится сравнение с экспериментальными данными.

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2012-09-28

Выпуск

Том 13 (2012): Выпуск 3.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Авторы

Ф.В. Григорьев

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Научно-исследовательский вычислительный центр
Ленинские горы, 119991, Москва
• старший научный сотрудник

А.Н. Романов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Научно-исследовательский вычислительный центр
Ленинские горы, 119991, Москва
• научный сотрудник

В.Б. Сулимов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
Научно-исследовательский вычислительный центр
Ленинские горы, 119991, Москва
• заведующий лабораторией

А.В. Сулимов

ООО «Димонта»
ул. Нагорная, 15-8, 117186, Москва
• системный программист

И.В. Офёркин

ООО «Димонта»
ул. Нагорная, 15-8, 117186, Москва
• программист

Библиографические ссылки

  1. de Falco C., Sacco R., Verri M. Analytical and numerical study of photocurrent transients in organic polymer solar cells // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2010. 199. 1722-1732.
  2. Cheung D.L., Troisi A. Modelling charge transport in organic semiconductors: from quantum dynamics to soft matter // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. 10. 5941-5952.
  3. Northrup J.E. Atomic and electronic structure of polymer organic semiconductors: P3HT, PQT, and PBTTT // Phys. Rev. B. 2007. 76. 245202(1-6).
  4. Goldberg D.E. Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning. Reading: Addison-Wesley, 1989.
  5. Goldberg D.E. Real-coded genetic algorithm, virtual alphabets, and blocking // Complex Systems. 1991. 5. 139-167.
  6. Goldberg D.E., Deb K. A comparative analysis of selection schemes used in genetic algorithms // Foundations of genetic algorithm. Rawlins G.J. E. (Ed.). San Mateo: Morgan Kaufmann. 1991. 69-93.
  7. Halgren T.A. Merck molecular force field // J. Comp. Chem. 1996. 17.
  8. Романов А.Н., Кондакова О.А., Григорьев Ф.В., Сулимов A.В., Лущекина С.В., Мартынов Я.Б., Сулимов В.Б. Компьютерный дизайн лекарственных средств: программа докинга SOL // Вычислительные методы и программирование. 2008. 9, № 2. 64-84.
  9. Антонов А.С. Параллельное программирование с использованием технологии MPI. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004.
  10. Антонов А.С. Параллельное программирование с использованием технологии OpenMP. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009.
  11. http://parallel.ru/cluster/lomonosov.html
  12. Singh T.B., Sariciftci N.S., Yang H., Yang L., Plochberger B., Sitter H. Correlation of crystalline and structural properties of C-60 thin films grown at various temperature with charge carrier mobility // Appl. Phys. Lett. 2007. 90. 213512.
  13. Керл Р.Ф., Смолли Р.Э. Фуллерены // В мире науки. 1991. 12. 14-24.
  14. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Фуллерены и структура углерода // Успехи физич. наук. 1995. 165, № 9. 977-1009.