设计兼具高稳定性与高效率的新型钙钛矿材料是光电材料与光电器件领域的重要课题. 传统图神经网络模型能准确预测钙钛矿形成能, 但受限于样本数量无法准确预测带隙. 本文提出一种基于图神经网络与迁移学习的框架用于准确预测钙钛矿材料的形成能与带隙. 基于计算材料存储库(Computational Materials Repository, CMR)的钙钛矿数据, 本文使用了三种图神经网络模型(MEGNet、SchNet、CGCNN)预测钙钛矿材料形成能, 发现 MEGNet 预测效果最好, 其平均绝对误差 MAE 为 0.070 eV/atom, 比 SchNet、CGCNN 的预测结果的 MAE 分别降低了 0.055 eV/atom 和 0.088 eV/atom, 决定系数 R2为 0.986 比后两种分别提高 0.036 和 0.064. 在此基础上, 提取形成能数据集上训练得到的元素嵌入向量, 通过迁移学习方法对钙钛矿带隙进行预测. 与未使用迁移学习的模型相比, 迁移学习的模型将预测带隙的 MAE 从 0.42 eV降至 0.34 eV, 提高了钙钛矿带隙预测的精度. 该框架为高通量筛选高稳定性钙钛矿光伏材料提供了一种潜在途径.
Yang et al. (Sun,) studied this question.