Nguồn: tạp chí pv
Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đang sử dụng phương pháp tổng hợp dữ liệu để xác định các perovskite ổn định nhất cho tế bào PV. Phương pháp học máy của họ kết hợp kết quả kiểm tra perovskite với mô hình vật lý nguyên tắc đầu tiên để xác định những ứng viên tốt nhất.
Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts đã đề xuất một cách tiếp cận mới để xác định các perovskite tốt nhất cho các ứng dụng pin mặt trời, tùy thuộc vào các mục tiêu cụ thể như tuổi thọ, hiệu quả và khả năng sản xuất, cũng như sự sẵn có của các nguyên liệu nguồn mà các nhà sản xuất hướng tới.
Các nhà khoa học đã trình bày phát hiện của họ trong “Phương pháp tổng hợp dữ liệu để tối ưu hóa sự ổn định thành phần của perovskite halogenua”, được xuất bản gần đây trên tạp chí Matter. Họ mô tả phương pháp này như một khung học tập tuần tự có ràng buộc về vật lý để xác định các perovskite vô cơ-hữu cơ hợp kim ổn định nhất.
Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ cho biết, perovskites bao gồm nhiều loại vật liệu khác nhau bởi cách thức sắp xếp các nguyên tử trong mạng tinh thể phân lớp của chúng. Các lớp này, thường được mô tả là A, B và X, mỗi lớp có thể bao gồm các nguyên tử hoặc hợp chất khác nhau.
Nhà nghiên cứu Tonio Buonassisi cho biết: “Nếu bạn chỉ xem xét ba yếu tố, thì những yếu tố phổ biến nhất trong perovskites mà mọi người đăng nhập vào và ra đều nằm trên vị trí A của cấu trúc tinh thể perovskite,” nhà nghiên cứu Tonio Buonassisi cho biết, đồng thời cho biết thêm rằng những yếu tố này có thể thay đổi theo mức tăng 1% trong thành phần tương đối của chúng. “Số lượng các bước trở nên phi lý. Nó trở nên rất, rất lớn và do đó không thực tế nếu tìm kiếm một cách có hệ thống. "
Phương pháp được đề xuất, dựa trên máy học, kết hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau theo phương pháp tổng hợp dữ liệu. Nó sử dụng một hệ thống tự động để hướng dẫn sản xuất và thử nghiệm một loạt các công thức perovskite và sau đó kết hợp các kết quả với mô hình vật lý nguyên tắc đầu tiên, để hướng dẫn vòng thử nghiệm tiếp theo. Các nhà khoa học lặp lại quá trình này nhiều lần cho đến khi kết quả được tinh chế.
Cho đến nay, nhóm đã tổng hợp và thử nghiệm khoảng 2% khả năng kết hợp giữa ba thành phần. Các nhà khoa học tuyên bố họ đã xác định được công thức bền nhất cho vật liệu pin mặt trời perovskite cho đến nay. Với vật liệu này, họ cũng chế tạo một con chip nhỏ và đặt nó vào một pin mặt trời hiện có, và phát hiện ra rằng nó có thể tăng độ ổn định của thiết bị lên hơn ba lần mà không ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển đổi năng lượng của nó.
Nhà nghiên cứu Shijing Sun cho biết: “Một điểm khác của công trình này là chúng tôi đã thực sự chứng minh, từ khi lựa chọn hóa chất cho đến khi chúng tôi thực sự tạo ra pin mặt trời”. “Và nó cho chúng ta biết rằng hóa chất do máy học gợi ý không chỉ ổn định ở dạng tự do của riêng nó. Chúng cũng có thể được dịch thành các tế bào năng lượng mặt trời ngoài đời thực, và chúng dẫn đến độ tin cậy được cải thiện ”.
