Bu tədqiqat, qurğuşunsuz qeyri-üzvi ikiqat perovskit uducu Cs₂AgBi_0,75Sb_0,25Br₆ istifadə edilən bir günəş hüceyrəsinin fotovoltaik performansını SCAPS-1D simulyasiyaları və Random Forest maşın öyrənməsi modeliyle araşdırmışdır. ITO/ZnO/Cs₂AgBi_0,75Sb_0,25Br₆/CZTSe/Au təbəqə ardıcıllığı üçün uducu materialın bant aralığı, elektron affinliyi, etkin durum sıxlıqları, taşıyıcı hareketlilikleri və nisbi dielektrik keçiriciliyi değiştirilərek 3.888 simulyasiya qeydi yaradılmışdır. Random Forest modeli, simulyasiya məlumatsindeki güc çevrilmə səmərəliliyini R² = 0,99 və RMSE = 0,0693 ilə tahmin etmiş; elektron affinliyi ilə bant aralığını en etgili iki özellik kimi ardıcıllıqlamıştır. Bununla belə tədqiqat tamamen sayısaldır, eksperimental kimi üretilmiş bir hüceyrəyi doğrulamamaktadır və son səmərə üçün metnin fərqli bölümlerinde %26,07, %26,53 və %26,64 gibi birbiriyle uyuşmayan dəyərler bildirilmektedir.

Türkiyə baxımından dəyərləndirmə: Tədqiqatın yaklaşımı, Türkiyədə fotovoltaik material və nazik təbəqə günəş hüceyrəsi araşdırması yapan üniversiteler, araşdırma merkezleri və teknoloji ekipleri üçün pahalı istehsal derütubətelerinden əvvəl həssaslıq analizi strukturlmasına yardımcı olabilir. Türkiyə’ye uyarlama üçün istifadə edilən SCAPS parametrelerinin eksperimental nazik təbəqəlerle kalibre edilmesi, Cs₂AgBi_0,75Sb_0,25Br₆ qatlarının yerli laboratoriya şərtlərində üretilmesi, temperatur və günəş spektri etgilərinin saha şərtlərində sınanması, modelin bşəbəkəımsız məlumatlarle doğrulanması və üretiləbilir qatqılama ilə qüsur sıxlığı aralıklarının belirlenmesi lazımdır. Araşdırmadan Türkiyədə üretiləcek gerçek modullarin səmərəi, maya dəyərii, ömrü, iklim dayanıklılığı və ya kommersiya tətbiq oluna bilənliği birbaşa çıqarılamaz.

Araşdırmanın təməl töhfəsi, binlerce yarımkeçirici cihaz simulyasiyasınun maşın öyrənməsiyle taranarak hangi içsel material xüsusilərinin səmərəi daha güclü etgilədiğinin belirlenmesidir. Sonuçlar elektron affinliyinin %40,85, bant aralığının %34,06 görəli əhəmiyyət taşıdığını göstərir. Lakin bu yüzdeler fiziksel nedenselliğin birbaşa ölçməü değil, Random Forest modelinin istifadə edilən simulyasiya məlumat uzayındaki tahmin əhəmiyyətleridir.

Araşdırmanın təməl sualsu nedir?

Araşdırma, kurşun içermeyen Cs₂AgBi_0,75Sb_0,25Br₆ ikiqat perovskit uducunun hangi içsel xüsusilərinin günəş hüceyrəsi səmərəini en fazala etgilədiğini və böyük bir SCAPS-1D məlumat kümesinin Random Forest modeliyle daha sürətli yorumlanıp yorumlanamayacşəbəkəını araşdırır.

Tədqiqat iki aşamalıdır. İlk aşamada yarımkeçirici cihazın elektriksel davranışı SCAPS-1D ilə çözülerek 3.888 parametre tərkibi istehsal edilmişdir. İkinci aşamada bu kayıtların %80’i Random Forest modelinin təlimi, %20’si test edilmesi üçün kullanılmış; beş qatlı çarpaz doğrulama və grid axtarışıyla model ayarı strukturlmıştır. Daha sonra xüsusiyyət önəmləri və SHAP analizi istifadə edilərək performans üzərində en etgili değişkenler seçilmiş, cihaz SCAPS-1D üçünde yeniden optimallaşdırmaq edilmiştir.

Önerilən günəş hüceyrəsi hangi qatlardan oluşmaktadır?

Şegil 1’də ışığın şüşə və ön kontakt tarafından girdiği aşşəbəkəıdaxın qat strukturu gösterilmektedir:

1. Cam: Hücrenin saydam taşıyıcı səthidir.
2. ITO: İndiyum töhfəlı kalay oksitten yaranan saydam ilətken ön kontakt kimi istifadə edilmişdir.
3. ZnO: Elektron taşıma qatıdır (electron transport layer, ETL).
4. Cs₂AgBi_0,75Sb_0,25Br₆: Fotonları soğuran və elektron-boşluq cütlerinin oluştuğu qurğuşunsuz ikiqat perovskit qatdır.
5. CZTSe: Boşluk taşıma qatıdır (hole transport layer, HTL).
6. Au: Altın arxa elektrodtur.

Soğurucu qatda ışık enerjisiyle elektron-boşluq cütleri meydana gelmektedir. Elektronların ZnO’nun keçiricilik bandına, boşluqların isə CZTSe’nin valentlik bandına aktarılması hədəflənmişdir. Bu aktarımın səmərəli olabilmesi üçün qatların enerji seviyeleri və bant ofsetleri əhəmiyyət daşıyır.

Başlangıç cihaz parametreleri nelerdir?

Simülasyonlar 300 K temperaturta, AM 1.5 ışık spektru və 1.000 W·m⁻² şüalanma intensivliyi altında yürütülmüştür. Elektronlar üçün səth və ya interfeys rekombinasiya sürəti 10⁵ cm·s⁻¹, boşluqlar üçün 10⁷ cm·s⁻¹ kimi ayarlanmıştır.

SCAPS-1D hangi fiziksel tənlikleri çözmektedir?

SCAPS-1D, yarımkeçirici struktur üçündeki elektriksel potensialı, taşıyıcı dşəbəkəılımını, istehsali, rekombinasiyau və cərəyan sıxlığınu birbirine bşəbəkəlı tənliklerle hesablamaktadır.

Poisson tənliyi

\[ \frac{d^2\phi(x)}{dx^2} = \frac{q}{\varepsilon_0\varepsilon_r}\left[p(x)-n(x)+N_D-N_A+\rho_p-\rho_n\right] \]

Burada φ(x) elektriksel potensialı, q təməl elektrik yükünü, ε₀ boşluğun dielektrik sabitini, ε_r qatın nisbi dielektrik keçiriciliyini göstərir. p(x) və n(x), qat kalınlığı boyunca boşluq və elektron konsantrasyonlarıdır. N_D ilə N_A donör və akseptör qatqılama sıxlıqlarını, ρ_p və ρ_n isə pozitif və negatif yük sıxlıqlarını ifade etmektedir. Denklem, hüceyrənin üçünde yaranan elektrik alanın konuma görə nasıl değiştiğini müəyyən etməktedir.

Elektron və boşluq kəsilməzlik tənlikləri

\[ -\frac{\partial J_n}{\partial x}-U_n+G_n=\frac{\partial n}{\partial t} \]

\[ -\frac{\partial J_p}{\partial x}-U_p+G_p=\frac{\partial p}{\partial t} \]

J_n və J_p elektron ilə boşluq axınm sıxlıqlarıdır. G_n və G_p ışık altında daşıyıcı yaranması sürətlarını, U_n və U_p rekombinasiya sürətlarını göstərir. Bu tənlikler, belirli bir bölgedeki taşıyıcı sayistiliknın axınm, istehsal və itki müddətçleriyle nasıl değiştiğini açıklar.

Sürüklenme-diffuziya ilişgiləri

\[ J_n=q\mu_n n(x)E(x)+qD_n\frac{\partial n}{\partial x} \]

\[ J_p=q\mu_p p(x)E(x)+qD_p\frac{\partial p}{\partial x} \]

μ_n və μ_p elektron ilə boşluq hareketliliklerini, D_n və D_p diffuziya katsayılarını, E(x) isə elektrik alanı göstərir. İlk terim elektrik alan nedeniyle yaranan sürüşmə axınmını, ikinci terim sıxlıq farkı nedeniyle yaranan diffuziya axınmını temsil eder.

Qaynaq mətndeki diffuziya ilişkisi

\[ D_{(n,p)}=\sqrt{\mu_{(n,p)}\frac{kT}{q}\tau_{(n,p)}} \]

Tədqiqat bu ifadeyi diffuziya əmsalıyla ilişgiləndirmektedir. Lakin qarekök üçündeki hareketlilik, termal enerji və yaşam müddəti çarpımı boyutsal kimi bir diffuziya uzunluğu ilişkisine qarşılık gelmektedir. Qaynaqta istifadə edilən sembol və açıklama bu nedenle birbiriyle tam uyumlu görünmemektedir; ifade sessizce düzeltilmeden burada tədqiqatda məlumatldiği biçimiyle aktarılmıştır.

Başlangıç performansı nasıldır?

Şegil 2’deki optimallaşdırmaq edilmemiş cərəyan sıxlığı-gərginlik eğrisinde açıq dövrə gərginliyi V_OC = 1,29 V, qısaqapanma cərəyan sıxlığı J_SC = 14,29 mA·cm⁻², dolum faktoru FF = %84,11 və güc çevrilmə səmərəliliyi η = %15,60 kimi göstərilmişdir. Aynı şeklin iç grafiği kvant səmərəliliyinin görünür dalğa boylarında yüksek kaldığını, daha uzun dalğa boylarında isə keskin biçimde düştüğünü göstərir.

Random Forest modeli nasıl tədqiqatktadır?

Şegil 3’te məlumat toplama, temizleme, model seçme, modeli eğitme, dəyərləndirmə və tahmin üretme adımları gösterilmektedir. Random Forest, eyni məlumat kümesinin fərqli bootstrap nümunələrinden çox sayıda qərar şəbəkəacı kurmakta və bu şəbəkəaçların nəticələrinı birləşdirməktedir.

\[ f(y)=\frac{1}{m}\sum_{i=1}^{m}f_i(y) \]

Burada m qərar şəbəkəacı sayistiliknı, f_i(y) her şəbəkəacın tahminini və f(y) bütün şəbəkəaçların ortasından əldə edilən son tahmini temsil etmektedir. Birden fazala şəbəkəacın kullanılması, tek bir qərar şəbəkəacının belirli təlim nümunələrine aşırı uyum sşəbəkəlama riskini azaltmayı amaçlar.

Tədqiqatda bant aralığı, elektron affinliyi, elektron və dhədd hərəkətliliyi, ilətim və valentlik bandı etkin durum sıxlıqları ilə dielektrik keçiriciliyi giriş xüsusiləri kimi dəyərləndirilmişdir. Hedef çıktılar arasında PCE, V_OC, J_SC və FF bulunmaktadır; təməl maşın öyrənməsi dəyərləndirməsi PCE tahminine odaklanmıştır.

Modelin doğruluğu nasıl dəyərləndirilmişdir?

Random Forest modelinin tahmini ilə SCAPS-1D tarafından oluşturulan dəyərler, belirleme katsayistilik R² və xəta qarelerinin ortasının qarekökü istifadə edilərək qarşılaştırılmıştır.

\[ RMSE=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}(y_i-\hat{y}_i)^2} \]

N toplam məlumat sayistiliknı, y_i SCAPS-1D dəyərini və ŷ_i Random Forest tahminini göstərir. RMSE küçüldükçe model tahmini ilə simulyasiya çıktistilik birbirine yaklaşmaktadır.

Tədqiqatda R² = 0,99 və RMSE = 0,0693 bildirilmişdir. RMSE’nin birimi və ya PCE’nin yüzde mi yoksa sayısal nisbət ölçeğinde mi işlendiği açıkça belirtilmemiştir. Eğitim və test saçılım qrafiklerindeki noktaların ideal tahmin doğrusuna yaxınn olması, modelin eyni SCAPS-1D məlumat uzayındaki kayıtları yüksek dəqiqlikla yeniden üretebildiğini göstərir.

Bu nəticə fiziksel günəş hüceyrəsinin %99 dəqiqlikla tahmin edildiği anlamına gelmez. Hedef məlumatlar eksperimental ölçmə değil, eyni simülatörün ürettiği sayısal nəticələrdır. Modelin başaristilik esas kimi simulyasiya parametreleri ilə simülatör çıktistilik arasındaki ilişkiyi öğrenme başaristilikdır.

Hangi xüsusilər səmərəi en fazala etgiləmiştir?

Şegil 6 və Tablo 2, elektron affinliyi ilə bant aralığının model tahminindeki baskın iki değişken olduğunu göstərir. Şegil 7’deki SHAP grafiği də bu ardıcıllıqlamayı desteklemektedir. Elektron ilgisi en geniş SHAP dşəbəkəılımını, bant aralığı ikinci en geniş dşəbəkəılımı yaratmışdır. Taşıyıcı hareketlilikleri isə istifadə edilən parametre aralıklarında daha məhdud tahmin etkisi göstərmişdir.

Bu əhəmiyyət dəyərləri yalnızca tədqiqatda seçilən aralıklar və diğer sabit model varsayımları üçün geçerlidir. Bir özelliğin əhəmiyyətinin düşük olması, gerçek bir cihazda fiziksel kimi əhəmiyyətsiz olduğu anlamına gelmez.

Bant aralığı və elektron affinliyi neyi değiştirmiştir?

Elektron ilgisi, vakum seviyesi ilə keçiricilik bandı minimumu arasındaki enerji farkını ifade etmektedir. Bant aralığı isə valentlik bandı ilə keçiricilik bandı arasındaki enerji farkıdır. Bu iki özellik, uducunun hangi fotonları kullanabiləceğini və komşu taşıma qatlarıyla enerji hizalanmasını müəyyən etməktedir.

Tədqiqatda uducu ilə elektron daşıma təbəqəsi arasındaki keçiricilik bandı ofseti bu şəgildə tanımlanmıştır:

\[ CBO=\chi_{\mathrm{abs}}-\chi_{\mathrm{ETL}} \]

χ_abs uducunun, χ_ETL elektron daşıma təbəqəsinın elektron affinliyidir. Tədqiqatın tanımına görə pozitif CBO sünbülvari, negatif CBO uçurumabənzər bant hizalanmasına qarşılık gelmektedir.

Soğurucu ilə dhədd daşıma təbəqəsi arasındaki valentlik bandı ofseti mənbəta şu biçimde məlumatlmiştir:

\[ VBO=(\chi_{\mathrm{HTL}}-E_{g,\mathrm{HTL}})-(\chi_{\mathrm{abs}}+E_{g,\mathrm{abs}}) \]

Qaynaqta bu tənlikin literatür atfı “[?]” biçiminde çözümlenmemiş bir yer tutucu kimi qalmışdır. Buna görə tənlik aktarılmakla birlikte referans doğrulaması tədqiqatın kendi metni üzərindən strukturlamamaktadır.

Şegil 8’də bant aralığı yükseldikçe V_OC artmış; J_SC və PCE azalmışdır. Elektron ilgisindeki artış xüsusilə dolum faktorunü yükseltmiştir. Bölüm metni ən yüksək PCE dəyərini %19,28 kimi, E_g = 1,71 eV və χ = 3,65 eV şərtunda bildirmektedir. Aynı bölümün sonunda isə uducunun elektron affinliyi 3,65 eV, bant aralığı 1,75 eV kimi “optimallaşdırmaq edilmiş” kabul edilmiştir. En yüksek nokta ilə seçilən son bant aralığının fərqli olması açık biçimde gerekçelendirilmemiştir.

Soğurucu kalınlığının etkisi nedir?

Soğurucu kalınlığı 0,4 µm ilə 2 µm arasında değiştirilmiştir. Kalınlık arttıkça daha fazala ışığın soğurulması və daha fazala elektron-boşluq cüti üretilmesi nedeniyle fotovoltaik çıktıların yükseldiği bildirilmişdir.

• V_OC təxminən 1,32 V’tan 1,36 V’a çıkmıştır.
• J_SC təxminən 16 mA·cm⁻² dəyərinden 21,2 mA·cm⁻² dəyərine yüksəlmişdir.
• FF təxminən %82’den %86’ya çıkmıştır.
• PCE, Şegil 9a’da kalınlıkla birlikte yükselen bir eğilim göstərmişdir.

Kalın tabaka daha fazala ışık soğurabilir; lakin tədqiqat istehsal qaynaqlı gərginlik, kristal kusurları, seri müqavimət, material tüketimi və ya kalın filmlerdeki eksperimental homojenlik problemlarını modellememiştir.

Akseptör sıxlığı performansı nasıl değiştirmiştir?

Soğurucu qatın akseptor sıxlığı 10¹⁵–10²⁰ cm⁻³ aralığında taranmıştır. Akseptör sıxlığı arttıkça V_OC 1,32 V’tan 1,53 V’a yükselmiş, J_SC isə azalmışdır. FF əvvəl düşmüş, daha sonra yükselerek %91,53’e ulaşmıştır.

PCE, 10¹⁵–10¹⁷ cm⁻³ aralığında əvvəl azalmış; 10¹⁸ cm⁻³ üzərindəki sıxlıqlarda aydın biçimde yükselerek 10²⁰ cm⁻³ dəyərinde təxminən %26’ya ulaşmıştır. Yazarlar, çox yüksek qatqılama düzeylerinin taşıyıcı hareketi və istehsal müddətci açistilikndan problem oluşturabiləceğini də belirtmiştir.

Kusur sıxlığı neden kritiktir?

Soğurucu qüsur sıxlığı N_t = 10¹⁰–10²⁰ cm⁻³ arasında değiştirilmiştir. Şegil 10, qüsur sıxlığı düşükken performansın yüksek kaldığını; təxminən 10¹⁵ cm⁻³ sonrasında V_OC, J_SC, FF və PCE’nin sürətla düştüğünü göstərir. Bunun nedeni kusur seviyelerinin taşıyıcıları yakalaması, tələ dəstəkli rekombinasiyau artırması və taşıyıcı diffuziya uzunluğunu azaltmasıdır.

Tədqiqatda 10¹⁰ cm⁻³ qüsur sıxlığı üçün J_SC = 16,8 mA·cm⁻², V_OC = 1,68 V, FF = %92,04 və PCE = %26,07 məlumatlmiştir. Metin həmçinin bu kadar düşük qüsur sıxlığınun eksperimental kimi elde edilmesinin zor olduğunu kabul etmektedir.

Kusur sıxlığı bölümünde “tələ dəstəkli rekombinasiyadaki artışın səmərəde mühüm bir artışa yol açtığı” anlamına gelen bir cümle bulunmaktadır. Şegil 10 və bölümün genel fiziksel açıklaması isə qüsur sıxlığı ilə rekombinasiya arttıkça səmərəin düştüğünü göstərir. Bu cümle, mənbə üçündeki mühüm bir anlatım tutarsızlığıdır.

Sıcaklığın etkisi nedir?

Tədqiqat temperaturu 250 K ilə 400 K arasında değiştirilmiştir. Sıcaklık arttıkça V_OC 1,70 V’tan 1,60 V’a, FF %92,61’den %89,74’e və PCE %26,53’ten %24,22’ye geriləmiştir. J_SC 16,81’den 16,80 mA·cm⁻² düzeyine çox kiçik bir değişim göstərmişdir.

Metin bu değişimi “J_SC artmışdır” şeklinde tanımlamaktadır; lakin məlumatlen sayılar 16,81’den 16,80’e kiçik bir azalma göstərir. Temel performans kaybı, temperaturla artan doyma axınmı və rekombinasiya nedeniyle V_OC ilə FF’nin azalmasına bşəbəkəlanmıştır.

Güç çevrilmə səmərəsi nasıl hesaplanmaktadır?

\[ PCE=\frac{V_{\mathrm{OC}}\times J_{\mathrm{SC}}\times FF}{P_{\mathrm{in}}} \]

V_OC volt cinsinden açıq dövrə gərginliyini, J_SC mA·cm⁻² cinsinden qısaqapanma cərəyan sıxlığınu, FF dolum faktorunü və P_in hüceyrəye gelen optik güç sıxlığınu göstərir. FF yüzde kimi məlumatliyorsa tənlikde kullanılmadan əvvəl 100’e bölünerek ondalık dəyəre dönüştürülmelidir.

Nihai optimallaşdırmaq edilmiş performans neden tek bir dəyər değildir?

Tədqiqatın fərqli bölümlerinde birbirinden ayrılan nəticələr məlumatlmektedir:

Bu dəyərler tek bir ortak parametre setine aitmiş gibi sunulamaz. Özetin %26,64 dəyəri, Şegil 12’nin %26,53 dəyəri və qüsur sıxlığı bölümünün %26,07 dəyəri fərqli optimallaşdırma adımlarını və ya mətn içi uyumsuzlukları temsil ediyor olabilir; tədqiqat bunları yeterince açık biçimde ayırmamaktadır.

Elektron ilgisi üçün də bölüm 4.1’də 3,65 eV, nəticə bölümünde 3,69 eV önerilmektedir. Bant aralığı üçün ən yüksək PCE noktası 1,71 eV kimi açıklanırken eyni bölümde 1,75 eV, nəticəta isə 1,76 eV’nin altı önerilmektedir. Bu nedenle tədqiqat eksperimental tasarım rehberi kimi kullanılmadan əvvəl parametre setinin müəlliflər tarafından netleştirilmesi lazımdır.

Tədqiqatın desteklediği nəticələr

• Random Forest modeli, SCAPS-1D tarafından üretilən PCE dəyərlərini eyni simulyasiya parametre uzayında yüksek dəqiqlikla tahmin etmiştir.
• Elektron ilgisi və bant aralığı, istifadə edilən modelde ən yüksək xüsusiyyət önəmlərine sahip olmuştur.
• Soğurucu kalınlığının artırılması, araşdırılan aralıkta ışık soğurulmasını və J_SC dəyərini yükseltmiştir.
• Çok düşük qüsur sıxlığı, modelde daha düşük rekombinasiya və daha yüksek fotovoltaik performansla ilişgiləndirilmiştir.
• Tədqiqat temperaturu yükseldikçe V_OC, FF və PCE düşmüşdür.
• SCAPS-1D ilə maşın öyrənməsinin birlikte kullanılması, geniş parametre taramalarının əvvəlliklendirilmesini kolaylaştırabilir.

Tədqiqatın kanıtlamadığı nəticələr

• %26’nın üzərindəki səmərə eksperimental bir günəş hüceyrəsinde ölçülmemiştir.
• Önerilən Cs₂AgBi_0,75Sb_0,25Br₆ qat strukturunın üretiləbilirliği gösterilmemiştir.
• Hücrenin rütubət, oksigen, ışık, temperatur döngüsü və uzunmüddətli tədqiqat sabitlığı dəyərlendirilmemiştir.
• Random Forest modelinin gerçek laboratoriya məlumatlarine genellenebildiği kanıtlanmamıştır.
• Yüksek qatqılama və 10¹⁰ cm⁻³ qüsur sıxlığı gibi ideal parametrelerin pratik istehsalde elde ediləbildiği gösterilmemiştir.
• Kurşunsuz olmanın cihazın bütünü üçün otomatik kimi toksikolojik və ya çevresel açıdan risksiz olduğu kanıtlanmamıştır.
• Modül ölçeği, ardıcıl keçidlar, kapsullaşdırma, istehsal maya dəyərii və saha səmərəi modellenmemiştir.

Tədqiqatın geçmiş, bugün və gelecek açistilikndan əhəmiyyəti

Geçmişte günəş hüceyrəsi optimallaşdırmaları çoğunlukla bir və ya birkaç parametrenin ardıcıllıqyla değiştirilmesiyle yürütülürken bu tədqiqat, çox sayıda simulyasiya çıktistiliknı maşın öyrənməsiyle birlikte dəyərlendiren yaklaşımı kullanmaktadır. Bugünkü töhfəsi, qurğuşunsuz ikiqat perovskit tasarımlarında geniş parametre uzayının hangi bölgelerine əvvəllik məlumatlebiləceğini göstermesidir.

Gelecekte bu yaklaşımın bilimsel dəyər kazanabilmesi üçün simülatör çıktılarının gerçek material ölçmələriyle kalibre edilmesi, eksperimental kimi üretilmiş hüceyrələrle xarici doğrulama strukturlması, qeyri-müəyyənlik aralıklarının raporlanması və son parametre setindeki çelişgilərin giderilmesi lazımdır. Makine öğrenmesi burada təcrübəin yerine geçen bir kanıt değil, eksperimental araşdırmayı yönlendirebiləcek bir ön tarama aracıdır.

Tədqiqatın Yöntemi və Bulguları

Araşdırma tasarımının teknik özeti

Başlıca model və məlumat məhdudlıkları

• 3.888 kayıt SCAPS-1D simulyasiyasından gelmektedir; bşəbəkəımsız eksperimental hədəf məlumatsi kullanılmamıştır.
• Random Forest üçün şəbəkəaç sayistilik, düyün başına özellik sayistilik, maksimum derinlik və seçilən son hiperparametreler ayrıntılı biçimde bildirilmemiştir.
• Ham məlumat kümesi, təlim kodu və model dosyası yüklenen tədqiqatda paylaşılmamıştır.
• Metinde CB vəziyyət sıxlığı, VB vəziyyət sıxlığı, dhədd hərəkətliliyi və elektron hərəkətliliyinin çıqarıldığı yazılmakta; hemen ardından “üç özellik çıqarıldı” denmektedir. Listelenen dört özellik ilə bildirilən sayı uyuşmamaktadır.
• Çıqarılan xüsusilərden sonra eyni giriş dəyərlərine sahip lakin fərqli hədəfləri bulunabiləcek kayıtların məlumat bölme müddətcine nasıl dşəbəkəıtıldığı açıklanmamıştır.
• Eğitim və test kümelerinin yinelenen və ya eyni azaltılmış özellik kombinasyonlarını içerip içermediği belirtilmemiştir.
• Model başaristilik yalnızca simulyasiya məlumat dşəbəkəılımı üçünde dəyərlendirilmiş, fərqli bir simülatör və ya eksperimental məlumatyle xarici doğrulama strukturlmamıştır.

Grafiklerin təməl mesajları

• Şegil 1: Işığın şüşə və ITO tarafından girdiği; ZnO, ikiqat perovskit, CZTSe və Au qatlarının üst üste yerleştirildiği cihaz mimarisini göstərir.
• Şegil 2: Optimize edilmemiş cihazın %15,60 səmərə verdiğini və axınmın təxminən 1,2 V sonrasında sürətla düştüğünü göstərir.
• Şegil 3: Veri temizleme, model seçme, təlim, dəyərləndirmə və tahmin adımlarından yaranan maşın öyrənməsi iş axınşını təqdim edir.
• Şegil 4: Aynı məlumat kümesinden fərqli qərar şəbəkəaclarının oluşturulup tahminlerinin ortalandığı Random Forest mantığını göstərir.
• Şegil 5: Eğitim və test tahminlerinin ideal doğru çevresinde toplandığını göstərir. Şegil başlığında yanlışlıkla cihaz şeması ifadesi istifadə edilmişdir.
• Şegil 6: Başlığı genel bir maşın öyrənməsi tətbiqsını ifade etse də görsel gerçekte giriş parametrelerinin PCE ilə korrelyasiyalarını göstərir.
• Şegil 7: Elektron ilgisi və bant aralığının en geniş SHAP etkisine sahip olduğunu göstərir.
• Şegil 8: Bant aralığı yükseldikçe V_OC artarken J_SC və PCE’nin düştüğünü; elektron affinliyinin xüsusilə FF üzərində etgili olduğunu göstərir.
• Şegil 9: Soğurucu kalınlığının artırılmasının performansı yükselttiğini; akseptor sıxlığınun isə V_OC, J_SC və FF üzərində fərqli yönlerde etgilər oluşturduğunu göstərir.
• Şegil 10: Kusur sıxlığı yükseldikçe bütün fotovoltaik parametrelerin, xüsusilə yüksek kusur bölgesinde, aydın biçimde düştüğünü göstərir.
• Şegil 11: Sıcaklık artışının PCE, V_OC və FF’yi düşürdüğünü, J_SC dəyərinin isə təxminən sabit kaldığını göstərir.
• Şegil 12: Optimize edilmiş kimi sunulan eğride V_OC = 1,70 V, J_SC = 16,81 mA·cm⁻², FF = %92,16 və PCE = %26,53 dəyərlərini vermektedir.

Sonuçların yayıma uygun teknik yorumu

Araşdırma, maşın öyrənməsinin fizik tabanlı bir simülatörün ürettiği geniş məlumat kümesini özetlemek və əvvəllikli parametreleri seçmek üçün kullanılabiləceğini göstərir. En güclü nəticə, Random Forest modelinin elektron affinliyi və bant aralığını performans tahmininde öne çıqarmasıdır.

Bunun əksinə %26’nın üzərindəki səmərəler eksperimental başarı kimi sunulmamalıdır. Bunlar idealize edilmiş giriş parametreleri, düşük qüsur sıxlığı və belirli interfeys varsayımları altında əldə edilən SCAPS-1D nəticələridır. Tədqiqatdaki son parametre və performans uyumsuzlukları giderilmeden tek bir optimallaşdırmaq edilmiş cihaz reçetesi yaratmaq mümkün değildir.

Mənbə və Metod Qeydi

Tədqiqatın tam özgün adı:Machine Learning–Based Optimization of Photovoltaic Performance in Lead-Free Inorganic Perovskite Solar Cells

Yazarlar və ardıcıllıqları: Prithick Saha; Sangeeta Singh; Sanjib Bhattachary.

Eş birinci müəllif və ya eş töhfə bilgisi: Tədqiqatda yer almamaktadır.

Sorumlu müəllif: Prithick Saha.

Kurumsal keçidlar:

1. Electronics and Communication, Dream Institute of Technology, Kolkata, West Bengal, Hindistan.
2. Electronics and Communication, National Institute of Technology Patna, Bihar, Hindistan.
3. UGC-MMTTC (Physics), University of North Bengal, Siliguri, West Bengal, Hindistan.

DOI: 10.2139/ssrn.7201954.

Dergi: Hakemli bir jurnal adı və ya kabul edilmiş jurnal sürümü təsdiqlənməmişdir.

Yayın platformau: SSRN.

Özgün nəşriyyat: Bulunmamaktadır. SSRN bir preprint və erken araşdırma paylaşım platformaudur; hakemli bilimsel jurnal və ya özgün nəşriyyat kimi dəyərlendirilmemelidir.

Platform sahibi: Elsevier Inc.

Yayın yılı: 2026.

Qaynaq türü: Yarı ilətken cihaz simulyasiyası və maşın öyrənməsi modellemesi içeren preprint.

Hakemlik durumu: Bu tədqiqat rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmiş preprintdir; nəticələri bu məhdudlık diqqəte alınarak okunmalıdır.

Resmî mənbə keçidsı:https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=7201954

Bu Türkçe açıklama yüklenen tədqiqatın tamamı, tənlikleri, iki cədvəlsu və on iki şekli incelenerek hazırlanmışdır. Bilimsel içerik yalnızca tədqiqatda sunulan üsul, simulyasiya və nəticələra dayandırılmış; dış mənbəlardan yeni bir fotovoltaik tapıntı eklenmemiştir. Dış kontrol yalnızca DOI, platforma və nəşr durumunun doğrulanması üçün istifadə edilmişdir.

Tədqiqatın təməl məhdudlıkları; nəticələrin eksperimental değil simulyasiyaa dayalı olması, modelin yalnızca SCAPS-1D məlumatsiyle eğitilmesi, gerçek cihazla xarici doğrulama strukturlmaması, xam məlumat və kodların sunulmaması, Random Forest hiperparametrelerinin əskik bildirilmesi, idealize edilmiş düşük kusur sıxlıqlarının kullanılması və son səmərə ilə optimum parametrelerde mətn içi çelişgilər bulunmasıdır.

Tədqiqat gerçek bir hüceyrə istehsali, laboratoriya ölçməü, prototip modul, saha testi, uzunmüddətli sabitlik və ya kommersiya tətbiq oluna bilənlik kanıtı sunmamaktadır. Bildirilən %26 düzeyindeki güç çevrilmə səmərəleri yalnızca sayısal model çıktılarıdır.