HyperAIHyperAI

Command Palette

Search for a command to run...

الذكاء الاصطناعي يقرب خلايا الشمسية البيروفسكايتية من التصنيع المستدام والتجاري

أظهرت دراسة كورية نموذجًا مبتكرًا لتطوير خلايا شمسية ذات بيروفسكايت، تقربها من التسويق التجاري المستدام بفضل دمج تقنية الذكاء الاصطناعي. نُشرت النتائج في مجلة Green Chemistry واختيرت كغلاف للعدد الإلكتروني، مما يعكس أهمية البحث في مجال الطاقة النظيفة. تُعد خلايا بيروفسكايت، المعروفة بـ"الخلايا الشمسية الجيل التالي"، واعدة بفضل كفاءتها النظرية العالية التي تصل إلى 34%، ما يفوق كفاءة الخلايا التقليدية المصنوعة من السيليكون. لكن عوائق كبيرة ما زالت تحد من تعميمها، منها استخدام مواد كيميائية سامة مثل ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) في التصنيع، وضعف استقرارها على المدى الطويل. لحل هذه التحديات، قاد باحثون من كلية الهندسة الكيميائية بجامعة بوساتش (POSTECH)، بقيادة البروفيسور جي هوون هان، بالتعاون مع فريق من جامعة سول للهندسة الكيميائية بقيادة البروفيسور مين كيم، تطوير عملية تصنيع جديدة تعتمد على مذيبات طبيعية مُستمدة من مصادر حيوية، مثل حمض الجاما-فاليرولاكتون (GVL) والاسيتات الإيثيل (EA)، بدلًا من المذيبات السامة. المحور الرئيسي في الدراسة هو تقنية هندسة عكسية قائمة على الذكاء الاصطناعي، التي تحلل كمًّا كبيرًا من البيانات التجريبية لتحديد الشروط المثلى لتحسين الكفاءة وتقليل التكاليف والانبعاثات الكربونية. وبعد تحليل البيانات، تحققت الفرق من النتائج التي تنبأت بها الخوارزميات من خلال تجارب عملية، وطورت نموذجًا تقييميًا شاملاً يأخذ بعين الاعتبار التكاليف، الأثر البيئي، كفاءة العملية، بالإضافة إلى سيناريوهات التوسع العالمي. أظهرت النتائج أن العملية الجديدة (GVL-EA) تخفض تكلفة تصنيع الخلايا الشمسية بنسبة 50%، وتقلل الأثر المناخي بنسبة تزيد عن 80%. كما أثبتت الدراسة أن دمج استراتيجيات تدوير الخلايا وحساب عمرها الافتراضي في التحليل يساعد على تحديد نقطة التوازن الفعلية للربحية في مناطق مختلفة حول العالم. أوضح البروفيسور هان أن الذكاء الاصطناعي اكتشف شروطًا تصنيعية لم تُعتبر ممكنة سابقًا، من خلال تحسين العملية نفسها، مشيرًا إلى أن استخدام المذيبات غير السامة يُسهم في جعل الخلايا الشمسية أكثر أمانًا، وفعالية، وتكلفة منخفضة. ويُعد هذا التقدم خطوة حاسمة نحو تحقيق التوازن بين الأداء العالي، والتكلفة التنافسية، والاستدامة البيئية، مما يفتح الباب أمام انتشار خلايا بيروفسكايت في السوق العالمية.

الروابط ذات الصلة