Remark les robots peuvent aider à trouver l’énergie solaire à l’avenir

L’énergie solaire est l’un des moyens les plus prometteurs pour alimenter le monde du futur. Cependant, pour créer des cellules solaires plus efficaces, il faut trouver de nouveaux et meilleurs matériaux.

Maintenant, dans une étude publiée dans JAX FRDes chercheurs de l’Université d’Osaka ont dévoilé une resolution : un système qui automatise les processus expérimentaux et analytiques clés pour accélérer considérablement l. a. recherche sur les matériaux solaires.

Les cellules solaires ne se limitent pas au silicium, et d’autres matériaux potentiels pourraient être encore plus efficaces. Cependant, pour être largement utilisés, ces matériaux doivent répondre à certaines exigences importantes : ils doivent être très efficaces, fabriqués à partir d’éléments chimiques courants et avoir une faible toxicité.

Pourtant, peu de candidats ont l. a. possibilité de cocher ces trois instances. De plus, les études sur les nouveaux matériaux sont actuellement réalisées manuellement et sont coûteuses et chronophages.

Pour accélérer l. a. découverte de ces matériaux, les chercheurs ont créé un système de mesure automatisé distinctive succesful d’effectuer des analyses de spectroscopie d’absorption optique, de microscopie optique et de conductivité micro-ondes résolues dans le temps. Ils ont ensuite utilisé le robotic pour évaluer 576 échantillons différents de semi-conducteurs en couches minces.

“Les cellules solaires actuelles sont constituées de semi-conducteurs inorganiques contenant du silicium et du gallium, mais les cellules solaires de nouvelle génération doivent réduire leur coût et leur poids”, explique l’auteur major Chisato Nishikawa. “L. a. sécurité est également une préoccupation : les cellules solaires à pérovskite sont suffisamment efficaces pour rivaliser avec les cellules solaires au silicium, mais elles contiennent du plomb toxique.”

Tous les échantillons testés dans cette étude provenaient de différents mélanges de césium, de bismuth, d’étain et d’iode. Ils ont également été recuits à différentes températures et traités avec différents ajouts de sels organiques. Pour caractériser avec précision les propriétés des matériaux et automatiser le processus expérimental, les chercheurs ont également examiné les données à l’aide de l’intelligence artificielle, en particulier de l’apprentissage automatique.

“Ces dernières années, l’apprentissage automatique s’est avéré très utile pour mieux comprendre les propriétés des matériaux. Ces études nécessitent d’énormes quantités de données expérimentales, et combiner des expériences automatisées avec des ways d’apprentissage automatique est une resolution idéale”, explique l’auteur major Akinori Saeki.

Les auteurs espèrent automatiser davantage le processus à l’avenir, facilitant ainsi le criblage de matériaux entièrement nouveaux. Comme le souligne Nishikawa, « cette méthode est idéale pour explorer des zones pour lesquelles il n’existe aucune donnée ».

L’équipe de recherche a obtenu jusqu’à présent des résultats prometteurs avec son système automatisé. Le processus de mesure est entièrement automatisé et extrêmement précis, permettant d’effectuer le travail en un sixième du temps habituellement requis.

Le système automatisé facilite grandement l. a. recherche de matériaux solaires efficaces et non toxiques. Avec l’aide de l. a. robotique et de l’intelligence artificielle, l’avenir de l’énergie solaire pourrait être plus proche qu’on ne le pense.