IA et robot optimisent les cellules solaires pérovskites

Des chercheurs de l’Université d’Osaka ont développé une plateforme automatisée capable de mieux maîtriser la fabrication des cellules solaires à pérovskite, une technologie prometteuse pour la production d’électricité à partir de la lumière. Cette cellule repose sur une fine couche de pérovskite, un matériau absorbant la lumière, déposée sous forme de solution liquide puis transformée en film solide par séchage et cristallisation. Cette étape est particulièrement sensible aux variations de température, d’humidité et à d’autres paramètres environnementaux, ce qui peut affecter la qualité du film et le rendement de la cellule. Pour surmonter ces difficultés, l’équipe a combiné un système robotisé, une imagerie optique rapide et des mesures environnementales en temps réel. Publiés dans ACS Nano, les travaux montrent que la plateforme permet d’observer la formation du film pendant qu’elle se produit, plutôt que de se limiter à une analyse après fabrication. Les chercheurs ont suivi des changements rapides de couleur du film, ainsi que le comportement de gouttelettes d’antisolvant, un liquide utilisé pour provoquer la cristallisation. Certaines transformations se déroulant en quelques millisecondes, le système peut capter ces événements avec une grande précision temporelle. Selon l’auteur principal Ryosuke Kado, cette approche permet de relier les changements observés pendant la formation du film à la qualité finale du matériau et d’identifier les facteurs déterminants. Le chercheur principal Akinori Saeki explique que l’automatisation rend possible la collecte d’une quantité d’informations difficilement atteignable manuellement, tandis que l’apprentissage automatique aide à analyser de nombreuses variables et à mettre en lumière des relations parfois invisibles à l’œil nu. L’équipe a ensuite utilisé ces données pour optimiser le procédé de revêtement par antisolvant. En définissant une plage optimale pour le comportement des gouttelettes, les chercheurs ont fabriqué un dispositif solaire à base de pérovskite contenant du plomb, qui a atteint une efficacité de conversion de l’énergie de 24,4 %. Ce résultat démontre que les informations recueillies pendant la formation du film peuvent améliorer directement la performance d’une cellule solaire réelle. Au-delà de cette démonstration, la plateforme ouvre une voie plus systématique pour optimiser la fabrication des cellules à pérovskite. En associant expérimentation automatisée, mesures rapides et analyse de données, elle pourrait révéler des liens inédits entre conditions de fabrication, structure du film et rendement. Les auteurs considèrent que cette méthode peut accélérer la recherche photovoltaïque et contribuer à rendre les cellules solaires à pérovskite plus performantes et plus pratiques à produire.