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L’IA révolutionne la fabrication des cellules solaires pérovskite pour une commercialisation durable

Les cellules solaires à pérovskite, considérées comme des « cellules solaires de nouvelle génération », offrent un rendement théorique élevé de 34 %, dépassant celui des cellules en silicium traditionnelles. Toutefois, leur commercialisation est freinée par l’utilisation de solvants toxiques comme le diméthylformamide (DMF) et une stabilité à long terme insuffisante. Une équipe de recherche coréenne, menée par le professeur Jeehoon Han du département de génie chimique de l’université POSTECH en collaboration avec le professeur Min Kim de l’université de Séoul, a présenté une solution innovante intégrant l’intelligence artificielle (IA) pour surmonter ces obstacles. Leur étude, publiée dans Green Chemistry et sélectionnée comme couverture du numéro en ligne, propose une feuille de route concrète pour une production durable de ces cellules. Le cœur de l’approche réside dans une technologie d’ingénierie inverse basée sur l’IA. En analysant de vastes ensembles de données expérimentales, l’algorithme a identifié les conditions optimales de fabrication permettant d’augmenter l’efficacité tout en réduisant les coûts et l’empreinte carbone. Ces prédictions ont été validées par des expérimentations réelles, confirmant la faisabilité du processus. L’équipe a notamment remplacé le DMF par des solvants biosourcés, comme le γ-valérolactone (GVL) et l’acétate d’éthyle (EA), qui sont moins toxiques et plus durables. Le nouveau procédé GVL-EA permet de réduire de moitié les coûts de fabrication et de réduire l’impact climatique de plus de 80 %. En outre, l’étude intègre une modélisation systémique prenant en compte non seulement l’efficacité de la production, mais aussi la durée de vie du module et les stratégies de recyclage. Cette approche holistique permet d’évaluer le point d’équilibre économique réel de la commercialisation selon les régions, en tenant compte des spécificités locales. Le professeur Han souligne que l’IA a permis de découvrir des conditions de fabrication inédites, jugées impossibles auparavant, en optimisant le processus lui-même. L’utilisation de solvants non toxiques rend les cellules non seulement plus écologiques, mais aussi plus sûres, économiques et performantes. Cette avancée marque une étape clé vers une industrialisation durable des cellules solaires à pérovskite, combinant innovation technologique, durabilité environnementale et compétitivité économique. Des experts du secteur saluent cette démarche intégrée, soulignant que l’IA devient un outil indispensable pour accélérer la transition énergétique. POSTECH et l’université de Séoul s’imposent comme des acteurs majeurs dans le développement de technologies solaires durables, combinant recherche fondamentale, ingénierie avancée et modélisation globale. Cette étude ouvre la voie à une production industrielle à grande échelle de cellules solaires plus propres, plus abordables et plus durables, contribuant ainsi à un avenir énergétique plus vert.

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