ИИ "придумал", как сделать солнечные панели эффективнее: детали нового метода

Международная группа ученых использовала машинное обучение, чтобы разработать солнечные элементы на основе перовскита с почти рекордной эффективностью. Об этом пишет портал Tech Xplore.

Как объясняют в издании, в настоящее время одна из частей солнечного элемента называется слоем, транспортирующим дырки (hole-transporting layer). Назначение данного слоя — перенос пар электрон-дырка, образующихся из стабильного электрона полупроводника после поглощения фотона. Качество этого переноса играет важную роль в эффективности солнечного элемента.

Чтобы повысить эффективность перовскитного солнечного элемента, ученые занялись поиском новых материалов для слоя, транспортирующего дырки. В этом им помог алгоритм машинного обучения — ИИ-метод, использующий математические модели данных, которые помогают компьютеру обучаться без непосредственных инструкций.

Для работы алгоритма машинного обучения ученые использовали 101 молекулу, выбрав из более чем миллиона кандидатов. С помощью синтезированных материалов были изготовлены тестовые солнечные элементы, которые использовались в качестве обучающего материала для ИИ. Затем алгоритму было предложено найти новые перспективные материалы, и он выбрал 24 лучшие варианты.

Далее группа синтезировала продолженные ИИ материалы и поместила их в рабочие солнечные элементы для тестирования. После нескольких раундов такого тестирования исследовательская группа остановилась на материале, который позволяет создавать солнечные элементы на основе перовскита с эффективностью до 26,2%. Рекорд для элементов данного типа сейчас составляет 26,7%.

По словам ученых, в ходе испытаний им удалось создать еще несколько материалов, близких к наиболее эффективным. Авторы исследования полагают, что в будущем с помощью этого метода можно будет сделать солнечные элементы еще эффективнее.

Напомним, тандемный солнечный элемент от южнокорейского производителя Qcells продемонстрировал рекордную эффективность преобразования энергии в 28,6%.

Также сообщалось, что китайская компания DMEGC Solar выпустила новые легкие двусторонние солнечные панели TOPCon с эффективностью 22,9%, которые подойдут для небольших крыш.