Thiết kế nghiên cứu bao gồm tổng hợp và phân tích đặc tính vật liệu, chế tạo thiết bị và mô hình hóa tính toán. Các tinh thể nano bán dẫn, mxene và perovskite sẽ được tổng hợp và phân tích đặc tính bằng các kỹ thuật UV-Vis, PL phân giải góc, huỳnh quang phân giải thời gian và FLIM. Đèn LED và pin mặt trời sẽ được chế tạo bằng phương pháp PVD, phủ spin và xử lý nhiệt. Phân tích đặc tính thiết bị sẽ bao gồm các phép đo I-V, hiệu suất lượng tử ngoài, kính hiển vi quang học, EL phân giải góc và độ phản xạ.

Các phương pháp tính toán sẽ sử dụng các thuật toán AI để thiết kế ngược và tối ưu hóa vật liệu, cấu trúc và kiến ​​trúc thiết bị. Các kỹ thuật học máy sẽ được sử dụng để khám phá vật liệu, dự đoán tính chất và tối ưu hóa hiệu suất thiết bị. Các kỹ thuật phân tích dữ liệu thực nghiệm và trực quan hóa sẽ được sử dụng.

Các phương pháp này bao gồm tổng hợp hóa học (keo, sol-gel, lắng đọng hơi), đặc tính quang học và điện (quang phổ, kính hiển vi, I-V), lắng đọng màng mỏng (bốc hơi nhiệt và phún xạ, phủ spin), xử lý nhiệt (ủ), và các kỹ thuật tính toán (thuật toán AI, học máy, thiết kế ngược, tối ưu hóa). Phương pháp tiếp cận tích hợp này kết hợp các phương pháp thực nghiệm và tính toán, tập trung vào thiết kế ngược và tối ưu hóa dựa trên AI, để phát triển các công nghệ năng lượng tái tạo hiệu quả dựa trên các vật liệu bán dẫn mới nổi.