L’apprentissage automatique aide les chercheurs à développer des cellules solaires à pérovskite avec une efficacité quasi record

L’apprentissage automatique aide les chercheurs à développer des cellules solaires à pérovskite avec une efficacité quasi record

Une équipe internationale de scientifiques a utilisé l’apprentissage automatique pour les aider à développer des cellules solaires à pérovskite avec une efficacité quasi record. Dans leur article publié dans la revue Sciencele groupe décrit comment ils ont utilisé l'algorithme d'apprentissage automatique pour les aider à trouver de nouveaux matériaux de transport de trous afin d'améliorer l'efficacité des cellules solaires à pérovskite.

Actuellement, une partie d’une cellule solaire est appelée couche transportant les trous. Son objectif est de transporter des paires électron-trou générées à partir d’un électron stable par un semi-conducteur après absorption d’un photon. L’efficacité d’un tel transport joue un rôle important dans l’efficacité de la cellule solaire et son efficacité est directement associée au matériau à partir duquel elle est fabriquée.

Jusqu’à présent, peu d’entre eux se sont révélés efficaces pour un usage commercial. Les chercheurs notent que tous ont été découverts via l’expérimentation de structures existantes, plutôt que par l’application d’une compréhension de base de leur fonctionnement. Dans ce nouvel effort, l’équipe de recherche a adopté une nouvelle approche pour trouver un nouveau matériau efficace utilisant l’apprentissage automatique.

L'algorithme d'apprentissage automatique a été facilité à l'aide de 101 molécules sélectionnées parmi un ensemble de données de plus d'un million de candidats. Des cellules solaires de test ont été fabriquées à l’aide de matériaux synthétisés, dont les résultats ont été utilisés comme matériel de formation pour l’IA. Il a ensuite été demandé à l’algorithme de proposer de nouveaux matériaux candidats prometteurs : il a répondu en sélectionnant les 24 candidats les plus prometteurs qu’il avait pu trouver.

Les candidats ont ensuite été synthétisés par l’équipe et placés dans des cellules solaires fonctionnelles pour être testés. Après plusieurs séries de tests, l'équipe de recherche a opté pour un matériau de transport de trous qui a abouti à la construction de cellules solaires à base de pérovskite avec des rendements allant jusqu'à 26,2 %. Le record pour de telles cellules, note l’équipe, est de 26,7 %, ce qui signifie que leurs efforts ont été très près de repousser les limites d’efficacité de ces cellules.

Les chercheurs notent qu'au cours de leurs tests, ils ont produit plusieurs matériaux qui étaient proches des plus efficaces, ce qui suggère que leur approche pourrait être utilisée pour produire encore plus de candidats, dont certains pourraient être capables d'augmenter encore l'efficacité.