Производство перовскитных фотоэлектрических элементов в рекордно короткие сроки с помощью искусственного интеллекта

(Zapoved) – Производим фотоэлектрику в перовскитеи в рекордно короткие сроки? Об этом позаботится искусственный интеллект. Тот, который был подготовлен группой исследователей из Школы наук Университета RMIT, Австралия. Команда под руководством доктора Настаран Мефтахиразработал экспериментальную стратегию изготовления перовскитных пленок различного состава с использованием только легко воспроизводимых роботизированных производственных процессов. «До сих пор процесс создания клеток перовскита был больше похож на алхимию, чем на науку. Достигнуты рекордные уровни эффективности, но положительные результаты, как известно, трудно воспроизвести.«, — пояснил Мефтахи. «То, чего мы достигли, — это разработка метода быстрого и воспроизводимого производства и тестирования новых солнечных элементов, при котором каждое поколение учится и совершенствуется по сравнению с предыдущим.«.

Производство фотовольтаики в перовските, проблемы

Перовскитные солнечные элементы во всех отношениях представляют собой новое поколение фотоэлектрических систем. Ключевые особенности, такие как высокая эффективность и низкие производственные затраты, делают его наиболее многообещающим кандидатом на замену (или интеграцию) кремния в фотоэлектрические панели. В частности, перовскиты галогенидов свинца продемонстрировали эффективность конверсии до 26%. Однако их самой большой проблемой и препятствием на пути коммерциализации остается низкая устойчивость к внешним условиям. Решение может быть найдено в новом и обширном подмножестве перовскитов. Раддлсден-Поппер «почти 2D»с лучшей фотостабильностью и устойчивостью к стрессам окружающей среды.

Новая стратегия производства и оптимизации фотоэлектрических пленок

Но как найти лучшего кандидата в чрезвычайно большом списке потенциальных материалов? Ученые разработали комбинированную стратегию автоматизированного осаждения с использованием искусственного интеллекта для производства перовскитных фотоэлектрических элементов из ряда прекурсоров. Подробно работа началась с система изготовления и оптимизации перовскитной пленки Раддлсдена-Поппера с множеством различных композиций, разработанных Университетом Монаша; система использует только воспроизводимые роботизированные процессы без центрифугирования. Таким образом, они были разработаны и охарактеризованы 16 солнечных элементов, некоторые с КПД 16,9%наивысший результат, достигнутый без вмешательства человека.

Данные о производительности и характеристиках этих ячеек были использованы RMIT для обучить модель машинного обучения что позволяет оптимизировать параметры материалов и направить проектирование на наилучший результат. Таким образом можно было предсказать свойства 256 новых рецептов. Следующим шагом стала разработка 100 новых фотоэлектрических элементов и предсказание свойств 16 000 рецептов. И все это в течение нескольких недель. Результаты были опубликованы в журнале Advanced Energy Materials.