鈣鈦礦太陽能具有高轉(zhuǎn)換效率、易制造優(yōu)點，近年來深受科學(xué)家愛戴，只不過美中不足的是，它同時也有著穩(wěn)定性低、含鉛的缺點，科學(xué)家還得繼續(xù)尋找合適的太陽能材料，對此，加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）利用資料探勘比對鈣鈦礦特性，成功找到 13 種新型太陽能潛力材料。

鈣鈦礦太陽能電池是由有機金屬鹵化物半導(dǎo)體構(gòu)成，這些同時具有無機與有機的晶體結(jié)構(gòu)變化性豐富，可以用不同的材料與比例來調(diào)整鈣鈦礦的特性，目前最典型的鈣鈦礦化合物則為（CH3NH3）PbI3，主要含有甲基銨、鉛、碘離子，轉(zhuǎn)換效率已在數(shù)年間上升至 24%。

與此同時，科學(xué)家也注意到鉛固有的不穩(wěn)定性與毒性，這讓鉛基鈣鈦礦的商業(yè)可行性大打折扣，使得科學(xué)家陷入要「解決含鉛問題」還是「尋找新材料」的兩難，科學(xué)家難放棄鈣鈦礦太陽能的高轉(zhuǎn)換效率、能用溶液制程制備優(yōu)點，但又無法突破穩(wěn)定性低的缺點。

對此 UCSD 提出另一種折衷方案，他們透過資料探勘與資料篩選技術(shù)，分析化學(xué)成分跟鹵化物鈣鈦礦相似的化合物，想根據(jù)鈣鈦礦優(yōu)點找出新型潛力材料。

由納米工程教授 Kesong Yang 帶領(lǐng)的團隊深入研究 AFLOW 和 The Materials Project 兩大量子材料數(shù)據(jù)庫，選出 24 個原型結(jié)構(gòu)來生成有機無機混合結(jié)構(gòu)的模板后，之后再運用高通量量子力學(xué)運算，建立出含有 4,507 個假設(shè)混合鹵化物的量子材料庫。

最終 Yang 團隊選定 13 種太陽能電池候選材料與 23 種 LED 潛力材料。Yang 表示，研究結(jié)果得來不易，團隊花了好幾年的時間才開發(fā)出完整的軟件框架（software framework），這些軟件框架不僅具備生成混合鹵化物材料的功能，還有資料探勘、資料篩選等算法功能，除此之外，軟件框架還要跟高通量運算軟件無縫交融，又得再花費時間和精力。

目前 UCSD 團隊已經(jīng)開發(fā)出頗具規(guī)模的結(jié)構(gòu)與化學(xué)空間（Chemical space），讓人們可以透過全新的化學(xué)數(shù)據(jù)庫來尋找鹵化物半導(dǎo)體材料。展望未來，Yang 也正用高通量運算尋找其他晶體結(jié)構(gòu)的太陽能與 LED 材料，并努力開發(fā)另一種資料探勘模型，這樣一來也可以尋找具有能量轉(zhuǎn)換、光電子和自旋電子特性的材料。