The Clean Energy Project - phase 1 [complete], Создаем солнечные батареи нового поколения Налаштування

[nikelong]

Проект "The Clean Energy project - phase 1"

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

• Официальный сайт
• Официальная статистика по команде "Ukraine"
• официальный форум
• Статья о проекте на нашем сайте

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Как присоединиться читайте в главном топике World Community Grid



----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Дата основания команды - 28.02.2005 Капитан - rilian
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

О проекте:

Dear World Community Grid users: We want to thank you all for contributing your computer's idle power to the Clean Energy Project! Our team here in the Department of Chemistry and Chemical Biology at Harvard University is very excited about having the opportunity to closely work with you in finding new materials for alternative energy applications. We are jointly searching thousands of possible compounds as candidates for producing solar cells made of organic materials.

Most of the solar cells are made of highly structured semiconductor substrates. In contrast, our approach seeks to understand how photosynthetic organisms such as plants harvest sunlight using not-so-structured organic molecules. We plan to use the natural design principles of these organisms to create solar cells that behave similarly. Early stages of the project will help us understand many fundamental aspects of how to improve the performance of these organic-based materials. With your help, we will study how organic molecules stack to form thin films that can be used to develop flexible, lightweight solar cells, and possibly solar paint! Isn't that amazing? In later stages, we will study the electronic properties of these molecular compounds to better understand how the energy flows in these materials. One of our goals is to collaborate with experimental research groups that will synthesize the most promising chemical compounds; compounds that would be identified by using your donated computer time.

In this respect, your contribution is very important because you are helping us to dramatically accelerate the process of understanding the fundamental science behind these novel solar cells made of organic materials. Remember: the deployment of this technology has the potential to systematically lead the development of the next generation of solar cells. We will keep you posted as the project advances on our findings in this forum. You can also visit our website for more information: http://cleanenergy.harvard.edu.

Thank you again for donating your computer time for this project.

The Clean Energy Project team.

Project Status and Findings:
Information on the Clean Energy Project can be found on these pages and on the Clean Energy @ Harvard website. The latest status updates can also be found at this site. To discuss or ask questions about this project, please visit The Clean Energy Project Forum.

Mission
The mission of the Clean Energy Project is to find new materials for the next generation of solar cells and later, energy storage devices. By harnessing the immense power of World Community Grid, researchers can calculate the electronic properties of tens of thousands of organic materials – many more than could ever be tested in a lab – and determine which candidates are most promising for developing affordable solar energy technology.

Significance
We are living in the Age of Energy. The fossil fuel based economy of the present must give way to the renewable energy based economy of the future, but getting there is the greatest challenge humanity faces. Chemistry can help meet this challenge by discovering new materials that efficiently harvest solar radiation, store energy for later use, and reconvert the stored energy when needed.

The Clean Energy project uses computational chemistry and the willingness of people to help look for the best molecules possible for: organic photovoltaics to provide inexpensive solar cells, polymers for the membranes used in fuel cells for electricity generation, and how best to assemble the molecules to make those devices. By helping us search combinatorially among thousands of potential systems, World Community Grid volunteers are contributing to this effort.

Approach
Researchers are employing molecular mechanics and electronic structure calculations to predict the optical and transport properties of molecules that could become the next generation of solar cell materials.

a) Molecular mechanics calculations: Some of the computers contributing to the Clean Energy Project are carrying out molecular mechanics calculations of molecular crystals, thin films and molecular and polymer blends to study the packing arrangements and for predicting charge and excitation energy transport properties of the candidate materials. These calculations will be carried out using the CHARMM molecular mechanics package developed by the Karplus group at Harvard University.

B) Electronic structure calculations: To obtain the relevant optical and electronic transport properties, some of the computers connected to the Clean Energy Project will be computing calculations using wave function methods (such as Hartree-Fock or second-order perturbation theory) and density functional theory. These calculations will help researchers build a database of molecular properties that together with the results of the molecular mechanics calculations will help us identify potential candidate materials. The electronic structure calculations will be performed with the Q-Chem quantum chemistry code, developed by Q-Chem, Inc.


Ссылки по теме:

• Clean Energy Project Analysis

Как происходят рассчеты: программа подбирает структуру поглощающей поверхности и подвергает ее воздействию освещения. Поверхность выделяет электроэнергию и нагревается. Программа измеряет эти параметры со временем

Как выглядит графический клиент:


Це повідомлення відредагував Rilian: Jul 3 2010, 12:07

[Rilian]

Dear WCG users,

This is a new year's message and status updated from the Harvard team. As you know, we launched this project in December 5. Since then, it has been almost a month, and we have amassed a great amount of data that will help us predict the structure and packing of solar cells made of organic molecules. When we launch the Q-Chem code (phase II) we will be able to combine these results with quantum mechanical calculations.

I want to briefly address a few of the points that have been made throughout the month on the forums.

- Work unit length and errors: Based on the results that we are receiving and together wtih IBM, we are building a predictive model of how long will calculations last, so we can distribute work units of reasonable time duration. Some of the work units will still need to go for long times, as we sometimes will require results from larger simulation cells. We have found some errors in some of the input files that we prepared for the initial batches. As we have analysed work units with errors, we have either removed or modified the subsequent input files to address the errors. Although it might be frustrating, during this first month you have been helping us fine-tune a complicated batch process that starts with a molecular structure in 2D representation all the way to a 3D simulation box. We expect that the number of erroneous units will be reduced dramatically in the next couple weeks sa we are implementing these changes together with IBM. Thank you again for allowing us to explore such a vast amount of materials in such a short time.

- Scientific goals: The calculations that we are doing with you are helping us to advance the understanding of the principles behind how organic solar cells assemble and transport electrons, holes and excitations. The search over many compounds is an adaptive one: The results from early calculations on the WCG will help guide the combinatorial search towards better compounds as the project continues. The valid results from the WCG calculations will be made available, it will take some time to analyse and process the data, but when it is presentable and useful, it will of course be provided to the community at large.

- Mac and Linux clients: We are Linux users ourselves (and one of us is a Mac user), so of course we are also waiting for the clients. The debugging process makes sure that we have great clients. Thank you to the IBM team for working so hard on these. As I understand, these are in beta testing right now.

- Phase II: We are starting to work with IBM on the quantum chemistry module. It will work in tandem with the molecular mechanics calculations to understand both the packing and the transport aspects of the materials. We expect to have both "Phase I" and "Phase II" calculations running at the same time, as they are complementary. Right now, we are running all our quantum calculations (a smaller number of what we could be able to do with WCG) in-house.

It is in our best interest to obtain good and exciting scientific results from this effort, and we hope to keep you updated in 2009 both here in the forums and in the http://cleanenergy.harvard.edu website under the "News" menu item.

Greetings and wishing you a great 2009,

The Clean Energy Project team.

------------------------------

Уважаемые пользователи WCG,

Это новый год в сообщение и статус обновленный из Гарвардской команды. Как вы знаете, мы запустили этот проект в декабре 5. С тех пор он был почти месяц, и мы накопили большой объем данных, что позволит нам прогнозировать структуру и упаковки солнечные батареи из органических молекул. Когда мы обращаемся Q-химические код (фаза II), мы сможем объединить эти результаты с квантово-механических расчетов.

Я хотел бы коротко остановиться на нескольких моментах, которые были сделаны в течение всего месяца на форумах.

- Время рассчета ВЮ и ошибки: На основе результатов, которые мы получаем, и вместе с IBM, мы строим прогностическую модель, как долго будет последним расчетам, так что мы можем распределить работу подразделений разумные сроки продолжительности . Некоторые работы подразделения будут по-прежнему нужно идти в течение длительного времени, как мы иногда потребует больших результатов моделирования клеток. Мы обнаружили некоторые ошибки, в некоторых из входных файлов, которые мы подготовили для первоначальной партии. Как мы уже проанализировали работу подразделений с ошибками, мы либо удалены или изменены в последующих входных файлов для устранения ошибок. Хотя это может быть досадным, в течение первого месяца вы были помочь нам осуществить точную настройку сложных пакетных процесс, который начинается с молекулярной структурой в 2D представительства всех способов моделирования 3D окне. Мы ожидаем, что количество ошибочных подразделения будут резко сокращены в ближайшие пару недель са мы осуществляем эти изменения вместе с IBM. Еще раз спасибо за предоставленную нам возможность изучить такой огромный объем материалов, в такой короткий промежуток времени.

- Научно-исследовательские цели : Расчеты, которые мы делаем с Вами помогает нам заранее понять принципы, лежащие в основе как органических солнечных элементов сборки и транспортировки электронов, отверстий и возбуждения. Поиск на протяжении многих соединений адаптивного один: результаты с начала расчетов на WCG помогут комбинаторного поиска в направлении более соединений, как проект продолжается. Действительные результаты WCG расчеты будут представлены, это займет некоторое время для анализа и обработки данных, но когда это презентабельно и полезным, оно, конечно, быть предоставлены обществом в целом.

- Mac и Linux клиенты : Мы сами пользователи Linux (и один из нас является пользователем Mac), так что мы, разумеется, также ожидают клиентов. Отладки процесса гарантирует, что мы возлагаем большие клиентов. Спасибо за IBM команды для работы так сильно, по этим. Как я понимаю, они находятся в бета-тестирование прямо сейчас.

- Фаза II : Мы начинаем работать с IBM по квантовой химии модуля. Она будет работать в тандеме с молекулярной механики расчеты понять, как по упаковке и перевозке аспектов материалов. Мы ожидаем, так "Фаза I" и "Фаза II" расчеты показываются в то же время, как они дополняют друг друга. Сейчас мы работает все наши квантовых вычислений (меньшее количество, что мы могли бы иметь возможность делать с WCG) в доме.

Это в наших силах интерес для получения хороших и интересных научных результатов от этих усилий, и мы надеемся на то, чтобы держать вас в обновленный в 2009 году как здесь, в форумах и в http://cleanenergy.harvard.edu сайт под "Новости" в меню предмет.

Приветствую и желаю вам большое 2009 году