Lepsze ogniwa słoneczne, przezroczysta technologia i nie tylko

W szczególności ogniwa słoneczne oparte na perowskicie są dobrym przykładem ilustrującym możliwości oferowane przez nową, wspomaganą komputerowo technologię. Minerał ten obiecuje wyjątkową wydajność elektryczną, która w wielowarstwowym module słonecznym wyniosłaby znacznie ponad 30 procent.

Jednak jego trwałość pozostawia wiele do życzenia, co można zmienić poprzez dodanie kolejnych elementów, zmianę procesu produkcyjnego lub zastosowanie dodatkowych powłok. Wybór kandydatów i liczba możliwości jest jednak ogromna. Ponadto, wydajność może się równolegle pogarszać.

Zautomatyzowany proces, opracowany w MIT i opublikowany w Nature Communications ma radykalnie przyspieszyć ten pracochłonny, a przede wszystkim długotrwały proces analizy materiałów. Obecnie mówi się o 85-krotnym wzroście prędkości, z jaką można analizować właściwości, a celem jest osiągnięcie dalszego wzrostu.

Jest to możliwe dzięki dwóm algorytmom, które badają obrazy próbek wykonane przez kamerę hiperspektralną. Kilkaset z nich mogłoby zostać rzetelnie przeanalizowanych dzięki zdjęciom, które pokazują znacznie więcej niż światło widzialne. Wymagany czas określono w badaniu jako mniej niż 30 minut, co w przeciwnym razie wymagałoby kilku dni pomiarów.

Skupiono się na przerwie pasmowej, która określa również przewodność elektryczną i trwałość materiału. Oba te czynniki są niezbędne dla wydajnych i trwałych ogniw słonecznych. W późniejszym badaniu znanych już stopów dokładność wyniosła około 98 procent. Nieźle.

Proces dostarczania nowych próbek w nowych kompozycjach jest obecnie optymalizowany. Drukowane mają być różne kombinacje w celu uzyskania wyników w ciągu zaledwie kilku minut. Celem jest nieprzerwana produkcja i testowanie nowych materiałów. Całkiem realistyczne miliony różnych próbek materiałów mogłyby być testowane całkowicie automatycznie.

Celem jest nie tylko opracowanie nowej generacji ogniw słonecznych. Wśród planowanych projektów są również półprzewodniki wykonane z zupełnie nowych materiałów, całkowicie przezroczyste obwody i całe urządzenia, a także lepsze, bardziej wydajne ekrany.