Сонячні колектори: як штучний інтелект може оптимізувати їхню продуктивність.

Штучний інтелект сприяв дослідникам у виборі матеріалів для виготовлення перовскітних сонячних панелей з ефективністю до 26,2%.

Міжнародна група вчених використала машинне навчання, щоб розробити сонячні елементи на основі перовскіту з майже рекордною ефективністю. Про це пише портал Tech Xplore.

Як пояснюють у виданні, нині одна з частин сонячного елемента називається шаром, що транспортує дірки (hole-transporting layer). Призначення цього шару -- перенесення пар електрон-дірка, що утворюються зі стабільного електрона напівпровідника після поглинання фотона. Якість цього перенесення відіграє важливу роль в ефективності сонячного елемента.

Для покращення продуктивності перовскітних сонячних елементів дослідники активно шукають нові матеріали для шару, відповідального за транспортування дірок. У цьому процесі їм на допомогу прийшов алгоритм машинного навчання — метод штучного інтелекту, який використовує математичні моделі даних, дозволяючи комп'ютеру навчатися без прямого керівництва.

Для роботи алгоритму машинного навчання вчені використовували 101 молекулу, вибравши з більш ніж мільйона кандидатів. За допомогою синтезованих матеріалів було виготовлено тестові сонячні елементи, які використовували як навчальний матеріал для ШІ. Потім алгоритму було запропоновано знайти нові перспективні матеріали, і він вибрав 24 найкращі варіанти.

Далі група синтезувала продовжені ШІ матеріали та помістила їх у робочі сонячні елементи для тестування. Після кількох раундів такого тестування дослідницька група зупинилася на матеріалі, який дає змогу створювати сонячні елементи на основі перовскіту з ефективністю до 26,2%. Рекорд для елементів цього типу зараз становить 26,7%.

За інформацією науковців, під час експериментів їм вдалося розробити кілька нових матеріалів, які виявилися близькими до найефективніших. Автори дослідження переконані, що в майбутньому цей підхід дозволить підвищити ефективність сонячних елементів ще більше.

Нагадаємо, тандемний сонячний елемент від південнокорейського виробника Qcells продемонстрував рекордну ефективність перетворення енергії у 28,6%.

Було також зазначено, що китайська фірма DMEGC Solar представила на ринок нові легкі двосторонні сонячні панелі технології TOPCon з ефективністю 22,9%, які ідеально підходять для установок на невеликих дахах.