ربات‌ها آینده انرژی خورشیدی را در دست می‌گیرند

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از اطلاات آنلاین، ضمیمه دانش امروز استفاده از انرژی خورشیدی یکی از امیدبخش‌ترین راه‌ها برای تأمین انرژی دنیای آینده است. اما ساخت سلول‌های خورشیدی کارآمدتر مستلزم یافتن مواد جدید و بهتر است.

سیستمی که بتواند فرایندهای مهم آزمایشی و تحلیلی را به‌منظور تسریع پژوهش روی مواد خورشیدی، خودکارسازی کند راهکار مناسبی برای نیل به این هدف است.سلول‌های خورشیدی فعلی از نیمه رساناهای غیرآلی ساخته می‌شوند و دارای سیلیسیم و گالیم هستند اما سلول‌های خورشیدی نسل بعد باید با هزینه کمتر و وزن کمتر ساخته شوند. ایمنی آن‌ها نیز موضوع مهم دیگر است. سلول‌های خورشیدی پروسکایت کارایی لازم برای رقابت با سلول‌های خورشیدی سیلیکونی را دارند اما دارای سرب که عنصری سمی است،هستند.

به‌جز سیلیسیم مواد دیگری هم می‌توانند در ساخت سلول‌های خورشیدی به کار روند که چه‌بسا کارآمدتر از سیلیسیم هستند اما برای این‌که در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گیرند باید چند ویژگی مهم را دارا باشند؛ باید بازده بالایی داشته‌باشند، از عناصر شیمیایی رایج تشکیل شده باشند و سمیت آن‌ها پایین باشد.

تاکنون مواد کمی انتخاب شده‌اند که این سه ویژگی را با هم داشته‌باشند. به‌علاوه، مطالعات روی مواد جدید در حال حاضر به‌صورت دستی انجام می‌شوند و پرهزینه و زمان‌بر هستند.

دانشمندان برای تسریع کشف مواد جدید از یک سیستم اندازه‌گیری روباتیک استفاده می‌کنند که قادر است طیف‌بینی جذبی، ریزنگاری نوری و تحلیل‌های رسانندگی ریزموج را انجام دهد. در وهله بعد برای ارزیابی و سنجش نیمه رساناهای فیلم نازک از روبات استفاده می‌کنند. برای مثال، دانشمندان توانسته‌اند 576 نمونه نیمه رسانای فیلم نازک را که همه از ترکیب‌های متفاوتی از سزیم، بیسموت، قلع و ید ساخته شده‌اند به کمک روبات بیازمایند.

همچنین برای سنجش بیشتر، آن ‌را در دماهای مختلف حرارت داده‌اند و به آن‌ها نمک ارگانیک یعنی نمکی که دارای یون آلی است، افزوده‌اند. داده‌های به‌دست‌آمده به کمک هوش مصنوعی و به‌ویژه یادگیری ماشین بررسی می‌شوند تا هم شرحی از ویژگی‌های مواد به‌دست آید و هم فرایندهای آزمایشی خودکارسازی شوند.

در سال‌های اخیر، یادگیری ماشین به فهم بهتر خواص مواد کمک بسیاری کرده‌است. در این رویکرد داده‌های آزمایشی زیادی مورد نیاز هستند بنابراین ترکیب آزمایش‌های خودکارسازی‌شده با تکنیک‌های یادگیری ماشین یک راهکار ایده‌آل است.

سیستم خودکارسازی‌شده، کار یافتن مواد کارآمد و غیر سمی را به طرز قابل ملاحظه‌ای آسان‌تر می‌کند. به کمک روبات‌ها و هوش مصنوعی، بسیار زودتر از این‌که متوجه شویم به آینده‌ای با استیلای انرژی خورشیدی خواهیم رسید.