Onderzoekers van de University of Central Florida gebruikten kunstmatige intelligentie om de materialen die gebruikt worden om perovskiet-zonnecellen te maken, te optimaliseren. Deze perovskieten kunnen zowel in vaste als vloeibare toestand worden verwerkt, hetgeen veel flexibiliteit geeft in de manier om de zonnecellen aan te brengen.

Zonnecellen schilderen

Zo schetsen de onderzoekers voorbeelden om met het materiaal bruggen, huizen en wolkenkrabbers te spuiten of te schilderen, zodat die licht kunnen opvangen en omzetten in energie. “Tot nu toe heeft de zonnecelindustrie vanwege zijn efficiëntie vertrouwd op silicium. Maar dat is oude technologie met grenzen. Het gebruik van perovskieten heeft echter één grote barrière. Ze zijn moeilijk te maken in een bruikbaar en stabiel materiaal.”

[intermezzo:1]

Kunstmatige intelligentie

Dat is exact de reden waarom wetenschappers veel tijd besteden aan het ontdekken van het juiste recept om ze te maken met louter voordelen: flexibiliteit, stabiliteit, efficiëntie en lage kosten. Dat is waar kunstmatige intelligentie een rol speelt, aldus de Amerikaanse onderzoekers. Het werk van het team verscheen half december in het tijdschrift Advanced Energy Materials.

Het beste persovskieten recept

Het onderzoeksteam beoordeelde meer dan tweeduizend publicaties over perovskieten en verzamelde meer dan driehonderd zogeheten datapunten, die vervolgens in het door hen gebouwde machine-learning–systeem werden ingevoerd. Volgens de onderzoekers kan dit systeem de informatie analyseren en voorspellen welk perovskietenrecept het beste zou werken.

Efficiënte perovskieten

“Onze resultaten tonen aan dat machine learning kan worden gebruikt om perovskiet–materialen te maken en de fysica te onderzoeken achter de ontwikkeling van zeer efficiënte perovskieten“, zo bevestigt Jayan Thomas, de hoofdauteur van het onderzoek en tevens universitair docent aan het NanoScience Technology Center. “Dit kan een leidraad zijn bij het ontwerpen van nieuwe materialen.”

Spuitbussen met zonnecellen

“Dit is een veelbelovende bevinding omdat we nu gegevens uit echte experimenten kunnen gebruiken om de resultaten te voorspellen uit theoretische berekeningen. En dat is nieuw voor perovskieten. Perovskieten zijn al 10 jaar een hot topic, maar we denken hier echt iets hebben dat ons vooruit kan helpen.” Dit betekent overigens niet dat we de komende jaren al energie kunnen opwekken door perovskiet op gebouwen en andere objecten te spuiten. De onderzoekers hopen dat echter ‘in hun leven nog mee te maken’. Het gaat dus nog wel enkele decennia duren voordat de perovskiet spuitbussen in de bouwmarkt liggen.

Gerelateerde artikelen: