Celle fotoltaiche spray con perosvkite e Intelligenza Artificiale

Un team della Università della Florida ha utilizzato l’Intelligenza Artificiale per ottimizzare i materiali utili a realizzare celle solari spray, usando perovskite

a cura di Andrea Ballocchi

Indice degli argomenti:

• Celle fotoltaiche spray: i pregi della perovskite
• Celle fotoltaiche spray: il ruolo dell’Intelligenza Artificiale 

La prossima frontiera per le celle fotovoltaiche vede il loro impiego diretto su qualsiasi superficie: una possibilità che è già al vaglio della ricerca, grazie all’utilizzo della perovskite. Oggi però, è possibile contare su un alleato prezioso: l’Intelligenza Artificiale. Essa, infatti, può accelerare lo sviluppo della tecnologia delle celle solari spray, potendo davvero rivoluzionare il mondo dell’energia.

Un team di ricerca della University of Central Florida ha impiegato il machine learning, una branca dell’Artificial Intelligence, per ottimizzare i materiali utilizzati per realizzare celle fotovoltaiche.

Celle fotoltaiche spray: i pregi della perovskite

Una cella solare usa l’effetto fotovoltaico per convertire la luce del sole in energia elettrica utilizzando un materiale semiconduttore, ossia un dispositivo elettrico/elettronico a stato solido. Finora il silicio è stato il materiale più impiegato per produrre questo processo.

Ma da qualche anno si sta facendo strada un’alternativa, la perovskite. Si tratta di un minerale scoperto nel 1839 sui monti Urali, composto da un ossido di calcio e titanio, il cui nome è diventato poi un sinonimo anche di tutti quei composti che hanno la stessa struttura cristallografica del minerale.

La particolarità che l’ha resa interessante per l’impiego nella realizzazione della cella fotovoltaica è la sua efficienza: OxfordPV, uno dei principali ricercatori e produttori di celle solari con perovskite, ha realizzato soluzioni in grado di raggiungere un’efficienza del 28%. Col silicio si è superata di poco la soglia del 26% solo in laboratorio.

Inoltre il materiale si fa apprezzare per il rapporto qualità/prezzo ma soprattutto la sua struttura cristallina è anche molto flessibile, leggera e semitrasparente.

Ed è qui che diventa davvero interessante: finora le formule di ricerca si sono spinte su celle solari a film sottile, trasparenti e flessibili per essere impiegate sui vetri per finestre. Ma l’idea di lavorare la perovskite anche allo stato liquido amplia a dismisura le potenzialità, potendola impiegare per spruzzare o verniciare edifici o altre infrastrutture con questo materiale, che poi catturerebbe la luce, la trasformerebbe in energia e la immetterebbe nella rete elettrica. 

Celle fotoltaiche spray: il ruolo dell’Intelligenza Artificiale

Qui entra in gioco l’AI o Intelligenza Artificiale.  Un team di ricercatori della University of Central Florida ha utilizzato il machine learning, per ottimizzare specifici materiali per realizzare le celle solari perovskitiche (PSC).

La perovskite in questo particolare impiego ha un difetto: l’efficienza delle prestazioni degrada bruscamente durante il funzionamento. Gli scienziati dell’équipe statunitense hanno esaminato più di duemila pubblicazioni sulla perovskite e hanno raccolto numerosi dati che sono stati poi inseriti nel sistema di intelligenza artificiale da loro creato.

Il sistema è stato in grado di analizzare le informazioni e prevedere quale fosse la “ricetta” più efficace per far funzionare bene le PSC. Segnala la stessa Università, che il lavoro del team è talmente promettente che le sue scoperte sono state pubblicate in copertina sulla rivista Advanced Energy Materials.

Se il modello fosse valido, i ricercatori potrebbero individuare la formula migliore per creare uno standard mondiale. Allora, secondo il parere del team, le celle solari spray potrebbero trovare un ampio impiego nell’uso quotidiano.

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