L'IA rapproche les cellules solaires de Perovskite de la commercialisation durable
Et si nous pouvions obtenir de l'électricité propre plus à moindre coût et protéger l'environnement en même temps? Une équipe de chercheurs en Corée a présenté une feuille de route pour les cellules solaires durables qui intègre la technologie de l'IA pour rapprocher cet avenir. Leur étude est publiée dans Chimie verte et a été sélectionné comme couverture de l'édition en ligne du Journal.
L'énergie solaire est une source d'énergie durable proéminente qui peut réduire les émissions de carbone. En particulier, les cellules solaires de la pérovskite, également connues sous le nom de «cellules solaires de nouvelle génération», ont reçu l'attention pour leur efficacité théorique élevée (34%), qui dépasse celle des cellules solaires de silicium traditionnelles. Cependant, la production de ces cellules nécessite l'utilisation de produits chimiques toxiques et a une stabilité à long terme limitée, ce qui entrave leur commercialisation.
Département de Postech (Pohang University of Science and Technology) Department of Chemical Engineering, dirigé par le professeur Jeehoon Han, collaboré avec le Département de génie chimique de l'Université de Séoul, dirigé par le professeur Min Kim, pour résoudre le problème. L'équipe de recherche a développé un nouveau processus de fabrication qui utilise des solvants bio-basés, tels que la gamma-valerolactone (GVL) et l'acétate d'éthyle (EA), au lieu du diméthylformamide toxique du solvant (DMF).
Le cœur de l'étude est la technologie d'ingénierie inverse basée sur l'IA. En analysant les données expérimentales, l'équipe de recherche a identifié des conditions optimales pour augmenter l'efficacité tout en minimisant les coûts et les émissions de carbone. Ils ont ensuite vérifié les conditions proposées par l'IA par le biais d'expériences réelles et ont présenté un modèle d'évaluation de la durabilité qui considère les coûts de fabrication, l'impact environnemental et l'efficacité des processus, ainsi qu'un scénario de déploiement mondial.
Le processus GVL-EA développé par l'équipe de recherche réduit de moitié le coût de fabrication des cellules solaires de pérovskite et diminue l'impact climatique de plus de 80%. De plus, ils ont confirmé que la vie de la durée de vie des modules et les stratégies de recyclage peut aider à identifier le seuil de rentabilité réel pour la commercialisation dans différentes régions.
Le professeur de Postech, Han, a déclaré: « L'IA a trouvé des conditions qui étaient auparavant considérées comme impossibles en optimisant le processus lui-même. » Il a ajouté que l'utilisation de bio-solvants non toxiques peut rendre les cellules solaires plus sûres, moins chères et plus efficaces.
