Группа исследователей из Университета Центральной Флориды использовала машинное обучение, также известное как искусственный интеллект, для оптимизации материалов, используемых для изготовления перовскитных солнечных элементов (PSC). Материал органо-неорганических галогенидов перовскитов, используемый в PSC, преобразует фотоэлектрическую энергию в потребляемую энергию.
Эти перовскиты можно обрабатывать в твердом или жидком состоянии, что обеспечивает большую гибкость. Представьте себе возможность распылять или красить мосты, дома и небоскребы материалом, который затем улавливает свет, превращает его в энергию и подает в электрическую сеть.
До сих пор промышленность солнечных элементов полагалась на кремний из-за его эффективности. Но это старая технология с ограничениями. Однако использование перовскитов имеет одно большое препятствие. Их сложно изготовить из удобного и стабильного материала.
Ученые тратят много времени, пытаясь найти правильный рецепт, чтобы сделать их со всеми преимуществами – гибкостью, стабильностью, эффективностью и низкой стоимостью. Вот где появляется искусственный интеллект.
Работа команды настолько многообещающая, что ее результаты стали статьёй обложки декабря. 13 место в журнале Advanced Energy Materials.
Команда рассмотрела более 2000 рецензируемых публикаций о перовскитах и собрала более 300 точек данных, которые затем были введены в созданную ими систему искусственного интеллекта. Система смогла проанализировать информацию и предсказать, какой рецепт перовскита подойдет лучше всего.
«Наши результаты демонстрируют, что инструменты машинного обучения можно использовать для создания перовскитных материалов и исследования физики, лежащей в основе разработки высокоэффективных PSC», – говорит Джейан Томас, ведущий автор исследования и доцент Технологического центра NanoScience с несколькими филиалами. "Это может быть руководством по разработке новых материалов, о чем свидетельствует наша экспериментальная демонстрация."
Если эта модель подтвердится, это означает, что исследователи смогут определить лучшую формулу для создания мирового стандарта. Исследователи говорят, что тогда солнечные элементы могут появиться в нашей жизни.
«Это многообещающий вывод, потому что мы используем данные реальных экспериментов для прогнозирования и получения аналогичной тенденции из теоретических расчетов, что является новым для PSC. Мы также спрогнозировали лучший рецепт изготовления PSC с использованием перовскитов с разной шириной запрещенной зоны », – говорят Томас и его аспирант Джинксин Ли, который является первым автором этой статьи. «Перовскиты были горячей темой для исследований в течение последних 10 лет, но мы думаем, что здесь действительно есть что-то, что может продвинуть нас вперед."