化工
“清潔能源項目”的任務是尋找可用于下一代太陽能電池以及未來儲能設備的新材料。借助WorldCommunityGrid的強大計算能力，研究人員可以計算幾十萬種有機材料的電子屬性（數量是可在實驗室中測試的材料種類的數千倍），并確定最有希望用于開發低成本太陽能技術的材料。
我們生活在“能源時代”。當前以化石燃料為基礎的經濟必須為以可再生能源為基礎的未來經濟讓路，但實現這一目標卻是人類面臨的最大挑戰之一。化學通過發現具備以下特點的新材料來應對該挑戰：材料應當可以充分吸收太陽輻射，存儲太陽能以供今后使用，并在需要時可以將存儲的太陽能轉化為其他能量。
“清潔能源項目”使用計算化學，根據人們的意愿，幫助尋找最適用于提供廉價太陽能電池的有機光伏材料和燃料電池發電中所使用的高分子膜的分子，并確定如何才能最好地組合這些分子以制作這些設備。通過幫助組合搜索數以千計的可能系統，WorldCommunityGrid志愿者為實現上述目標做出了貢獻。
研究人員采用分子力學和電子結構計算，來預測有可能成下一代太陽能電池材料的分子的光學和傳輸特性。
a)第1階段執行分子力學計算：在該項目的第1階段，計算主要集中于了解假定的候選分子塊如何形成一個實體（晶體、膜、聚合體...），并預測該實體是否具備可用于太陽能電池的適當電子屬性。這些計算在該項目的第1階段中由哈佛大學Karplus小組開發的CHARMM分子力學軟件程序包執行。要了解更多信息，請參閱清潔能源項目-第1階段。
b)第2階段要執行電子結構計算：為了獲取候選太陽能材料更準確的光學、電子和其他物理屬性，將對每種候選材料進行量子力學計算。這些計算將通過Q-Chem,Inc.開發的Q-Chem量子化學軟件來執行。這項工作將生成有用的數據庫，其中包含有關大量化合物屬性的信息。此階段還將直接幫助實驗小組設計改進的太陽能電池。
WorldCommunityGrid和哈佛大學化學與化學生物系的研究人員正合作開發使用有機分子材料的高效廉價的太陽能電池，以便能夠通過可再生能源滿足未來全球的能源需求。
如果當前太陽能電池的成本可以降低到原來的1/5到1/10，那么許多國家或地區就可能使用太陽能電池來供應20%的電量。有理由預期，隨著行業的發展以及規模經濟的實現，制造硅太陽能電池的成本將下降到原來的1/2到1/3，但這對于實現太陽能電池的革命性應用還遠遠不夠。
鑒于對更為廉價的太陽能電池的需求日益增加，在基于碳或有機太陽能電池領域的研究為低成本材料和采用高吞吐量卷軸式鍍膜機（類似于印報機）的低成本制造流程的可能性打開了大門。這些主要由碳原子構成的材料可能兼備傳統半導體的電子屬性以及塑料材料出色的力學和加工屬性。
目前有機太陽能電池的能量轉化率約為5%，而在連續照明的情況下使用壽命超過1000小時，接近于進入特定環境商用太陽能電池市場所需的值。
市面上一些實際的太陽能電池產品包括：手機和筆記本的便攜式電池充電器、應急發電機以及戶外設備，例如帳篷和背包。盡管如此，要取得更大的市場份額，特別是要滿足2050年全球的能源需求（請參閱清潔能源項目-第1階段），必須大幅度提高這些光伏產品的使用壽命和效率。例如，要使用這些材料作為未來全球的主要能源，那么轉化效率達到15%、使用壽命不低于10000小時是完全合理的要求。
KVASOFTCITIES項目進行有機光伏屋頂天蓬試驗。MITEI和葡萄牙政府為此提供支持。
WorldCommunityGrid和清潔能源項目
網格計算基于這樣的理念：全球的計算能力不再集中于超級計算機中心，而是分布在全球數以億計的個人計算機上。因此，網格計算是一種為科學領域開放新計算資源的方法。以科學合作為宗旨，來自哈佛大學化學與化學生物學系的科學家與IBM的WorldCommunityGrid及其龐大的志愿成員全體合作，使用其分布式計算基礎結構。這種合作關系的重要性有賴于我們可以將WorldCommunityGrid巨大的計算能力部署到以下方面：1)設計數以千計適合于有機太陽能電池應用的傳統/非傳統材料（分子級別）；2)創建分子結構及其光伏特性（通過量子化學方法得到）的數據庫。
該項目的第1階段采用CHARMM軟件來預測候選分子塊如何組合成一個實體，并了解該實體的屬性是否適合作為用于太陽能電池的候選材料。該項目的第2階段使用量子力學計算來更精確地預測這些候選實體是否具備用于制造太陽能電池所需的電子及物理方面的屬性。這些電子結構計算將通過Q-Chem,Inc.開發的Q-Chem量子化學軟件來執行。
我們希望該項目能夠實現預計的能力，并為實驗人員提供洞察力，以使他們能夠設計出滿足實用設備高標準（在空氣中化學性質穩定的材料、與太陽光譜兼容的吸光特性以及高電荷承載傳輸特征）的新化合物。
最終，依靠WorldCommunityGrid的支持，哈佛大學的科學家們希望發明一種新材料，以生產高效廉價的太陽能電池，從而為人類未來的能源需求提供一種切實可行的解決方案。
我們生活在“能源時代”。當前以化石燃料為基礎的經濟必須為以可再生能源為基礎的未來經濟讓路，但實現這一目標卻是人類面臨的最大挑戰之一。化學通過發現具備以下特點的新材料來應對該挑戰：材料應當可以充分吸收太陽輻射，存儲太陽能以供今后使用，并在需要時可以將存儲的太陽能轉化為其他能量。
“清潔能源項目”使用計算化學，根據人們的意愿，幫助尋找最適用于提供廉價太陽能電池的有機光伏材料和燃料電池發電中所使用的高分子膜的分子，并確定如何才能最好地組合這些分子以制作這些設備。通過幫助組合搜索數以千計的可能系統，WorldCommunityGrid志愿者為實現上述目標做出了貢獻。
研究人員采用分子力學和電子結構計算，來預測有可能成下一代太陽能電池材料的分子的光學和傳輸特性。
a)第1階段執行分子力學計算：在該項目的第1階段，計算主要集中于了解假定的候選分子塊如何形成一個實體（晶體、膜、聚合體...），并預測該實體是否具備可用于太陽能電池的適當電子屬性。這些計算在該項目的第1階段中由哈佛大學Karplus小組開發的CHARMM分子力學軟件程序包執行。要了解更多信息，請參閱清潔能源項目-第1階段。
b)第2階段要執行電子結構計算：為了獲取候選太陽能材料更準確的光學、電子和其他物理屬性，將對每種候選材料進行量子力學計算。這些計算將通過Q-Chem,Inc.開發的Q-Chem量子化學軟件來執行。這項工作將生成有用的數據庫，其中包含有關大量化合物屬性的信息。此階段還將直接幫助實驗小組設計改進的太陽能電池。
WorldCommunityGrid和哈佛大學化學與化學生物系的研究人員正合作開發使用有機分子材料的高效廉價的太陽能電池，以便能夠通過可再生能源滿足未來全球的能源需求。
如果當前太陽能電池的成本可以降低到原來的1/5到1/10，那么許多國家或地區就可能使用太陽能電池來供應20%的電量。有理由預期，隨著行業的發展以及規模經濟的實現，制造硅太陽能電池的成本將下降到原來的1/2到1/3，但這對于實現太陽能電池的革命性應用還遠遠不夠。
鑒于對更為廉價的太陽能電池的需求日益增加，在基于碳或有機太陽能電池領域的研究為低成本材料和采用高吞吐量卷軸式鍍膜機（類似于印報機）的低成本制造流程的可能性打開了大門。這些主要由碳原子構成的材料可能兼備傳統半導體的電子屬性以及塑料材料出色的力學和加工屬性。
目前有機太陽能電池的能量轉化率約為5%，而在連續照明的情況下使用壽命超過1000小時，接近于進入特定環境商用太陽能電池市場所需的值。
市面上一些實際的太陽能電池產品包括：手機和筆記本的便攜式電池充電器、應急發電機以及戶外設備，例如帳篷和背包。盡管如此，要取得更大的市場份額，特別是要滿足2050年全球的能源需求（請參閱清潔能源項目-第1階段），必須大幅度提高這些光伏產品的使用壽命和效率。例如，要使用這些材料作為未來全球的主要能源，那么轉化效率達到15%、使用壽命不低于10000小時是完全合理的要求。
KVASOFTCITIES項目進行有機光伏屋頂天蓬試驗。MITEI和葡萄牙政府為此提供支持。
WorldCommunityGrid和清潔能源項目
網格計算基于這樣的理念：全球的計算能力不再集中于超級計算機中心，而是分布在全球數以億計的個人計算機上。因此，網格計算是一種為科學領域開放新計算資源的方法。以科學合作為宗旨，來自哈佛大學化學與化學生物學系的科學家與IBM的WorldCommunityGrid及其龐大的志愿成員全體合作，使用其分布式計算基礎結構。這種合作關系的重要性有賴于我們可以將WorldCommunityGrid巨大的計算能力部署到以下方面：1)設計數以千計適合于有機太陽能電池應用的傳統/非傳統材料（分子級別）；2)創建分子結構及其光伏特性（通過量子化學方法得到）的數據庫。
該項目的第1階段采用CHARMM軟件來預測候選分子塊如何組合成一個實體，并了解該實體的屬性是否適合作為用于太陽能電池的候選材料。該項目的第2階段使用量子力學計算來更精確地預測這些候選實體是否具備用于制造太陽能電池所需的電子及物理方面的屬性。這些電子結構計算將通過Q-Chem,Inc.開發的Q-Chem量子化學軟件來執行。
我們希望該項目能夠實現預計的能力，并為實驗人員提供洞察力，以使他們能夠設計出滿足實用設備高標準（在空氣中化學性質穩定的材料、與太陽光譜兼容的吸光特性以及高電荷承載傳輸特征）的新化合物。
最終，依靠WorldCommunityGrid的支持，哈佛大學的科學家們希望發明一種新材料，以生產高效廉價的太陽能電池，從而為人類未來的能源需求提供一種切實可行的解決方案。
注：本網轉載內容均注明出處，轉載是出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。
（苒兒）