清潔能源項(xiàng)目”的任務(wù)是尋找可用于下一代太陽(yáng)能電池以及未來儲(chǔ)能設(shè)備的新材料。借助World Community Grid的強(qiáng)大計(jì)算能力，研究人員可以計(jì)算幾十萬種有機(jī)材料的電子屬性(數(shù)量是可在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試的材料種類的數(shù)千倍)，并確定最有希望用于開發(fā)低成本太陽(yáng)能技術(shù)的材料。

　　我們生活在“能源時(shí)代”。當(dāng)前以化石燃料為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)必須為以可再生能源為基礎(chǔ)的未來經(jīng)濟(jì)讓路，但實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)卻是人類面臨的最大挑戰(zhàn)之一。化學(xué)通過發(fā)現(xiàn)具備以下特點(diǎn)的新材料來應(yīng)對(duì)該挑戰(zhàn)：材料應(yīng)當(dāng)可以充分吸收太陽(yáng)輻射，存儲(chǔ)太陽(yáng)能以供今后使用，并在需要時(shí)可以將存儲(chǔ)的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為其他能量。

　　“清潔能源項(xiàng)目”使用計(jì)算化學(xué)，根據(jù)人們的意愿，幫助尋找最適用于提供廉價(jià)太陽(yáng)能電池的有機(jī)光伏材料和燃料電池發(fā)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(shè)備。通過幫助組合搜索數(shù)以千計(jì)的可能系統(tǒng)，World Community Grid志愿者為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)做出了貢獻(xiàn)。

　　研究人員采用分子力學(xué)和電子結(jié)構(gòu)計(jì)算，來預(yù)測(cè)有可能成下一代太陽(yáng)能電池材料的分子的光學(xué)和傳輸特性。

　　a)第1階段執(zhí)行分子力學(xué)計(jì)算：在該項(xiàng)目的第1階段，計(jì)算主要集中于了解假定的候選分子塊如何形成一個(gè)實(shí)體(晶體、膜、聚合體...)，并預(yù)測(cè)該實(shí)體是否具備可用于太陽(yáng)能電池的適當(dāng)電子屬性。這些計(jì)算在該項(xiàng)目的第1階段中由哈佛大學(xué)Karplus小組開發(fā)的CHARMM分子力學(xué)軟件程序包執(zhí)行。要了解更多信息，請(qǐng)參閱清潔能源項(xiàng)目-第1階段。

　　b)第2階段要執(zhí)行電子結(jié)構(gòu)計(jì)算：為了獲取候選太陽(yáng)能材料更準(zhǔn)確的光學(xué)、電子和其他物理屬性，將對(duì)每種候選材料進(jìn)行量子力學(xué)計(jì)算。這些計(jì)算將通過Q-Chem, Inc.開發(fā)的Q-Chem量子化學(xué)軟件來執(zhí)行。這項(xiàng)工作將生成有用的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含有關(guān)大量化合物屬性的信息。此階段還將直接幫助實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)改進(jìn)的太陽(yáng)能電池。

　　World Community Grid和哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物系的研究人員正合作開發(fā)使用有機(jī)分子材料的高效廉價(jià)的太陽(yáng)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。