研究者は、太陽電池の効率を改善するために新しいペロブスカイト材料を迅速に特定できる新しいロボットを開発しました。
Robomapperと呼ばれる新しいロボットは、望ましい品質のある一連の半導体材料を開発するために、より効率的に実験を行うことができます。
「ロボマッパーは、コストとbet365 テニスの両方のオーバーヘッドをより迅速に削減しながら、より迅速に材料テストを実施することを可能にし、プロセス全体をより持続可能にします。ノースカロライナ州立大学のエンジニアリング。
論文、「持続可能な材料アクセラレーションプラットフォームは、安定した効率的なワイドバンドギャップメタルハリドペロブスカイト合金を明らかにします、 ’はジャーナルに掲載されています物質。
Robomapperは、新しい素材の検索により効率的で費用対効果が高い
従来の材料の研究では、サンプルを準備してから、異なる機器を使用してこれをテストするための研究者が必要です。これには、データを収集するためのサンプルの配置、整列、およびキャリブレーションが含まれます。
以前は、このプロセスの自動化は、データ収集プロセスを移動するチップごとに1つのサンプルで組み立てラインの自動化に依存していました。これにより速度が向上します。
「ロボマッパーもこのプロセスを自動化しますが、現代の印刷の助けを借りて材料サンプルを小型化することにより、各チップに数十のサンプルを配置します」とAmassianは言いました。
「データ収集プロセスの各ステップを実行しますが、並行して、時間とbet365 テニスを節約する複数の材料に対してそうします。」
「これにより、カーボンフットプリントの観点から、新しい素材の検索がはるかに効率的で、費用対効果が高く、より持続可能なものになります」
「以前の自動化された手法のほぼ10倍高速です。」
従来の材料の研究と比較したrobomapper
新しいロボットのパフォーマンスを証明するために、チームは従来の材料の研究とデータ収集の環境への影響を評価しました。これは、ロボマッパーと比較されました。
「材料研究における特性評価が温室効果ガス排出の主要な源であることを見つけることは驚くべきことでした」と、環境エコノミストのルシア・セラーノ・ルジャンは、論文の共著者であり、レイ・ファン・カルロス大学と技術大学の研究者であるカルタヘナの。
「同じチップに数十の材料を配置することにより、データ収集プロセスを合理化するロボマッパーの能力は、温室効果ガスの排出量を10倍削減しました。」
チームは最初にペロブスカイト材料に焦点を当てました
新しいロボットの有用性を実証するために、研究者は最初にペロブスカイト材料に焦点を合わせました。ペロブスカイトは、吸収光のシリコンよりも優れています。つまり、電気を電気に変換するセルの能力を犠牲にすることなく、薄くて軽くなります。
このため、それらは研究の焦点です次世代太陽電池.
研究者は、ペロブスカイトの安定性に特に焦点を当てていました。これは、この分野で最大の課題の1つです。
「基本的に、課題は、ペロブスカイトの材料が光にさらされると劣化する傾向があり、そもそも望ましいものにした特性を失う傾向があるということです」とAmassian氏は言いました。
「これらの材料が安定しているように設計する方法を探しています。つまり、光にさらされたとしても、望ましい特性を長い間保持しています。」
新しいロボットの概念実証デモンストレーション中に、研究者は最初の重要な発見をしました。
ロボマッパーは、合金が太陽電池の効率を高めるのに適しているかどうかを特定する任務を負っていました
Robomapperのテストは、合金がタンデム太陽電池に適しているかどうかを特定するために設計されました。これは、次のことを意味します：
- ペロブスカイトの結晶構造がありました;
- バンドギャップとして知られる光学特性の望ましいセットがありました。そして
- 激しい光にさらされると安定していた。
このデータは、目的の属性の最良の組み合わせで特定の合金組成を識別する計算モデルを構築するために使用されました。
チームは、新しいロボットと従来の実験室技術を使用して、目的の合金を作成しました。これらの方法は両方ともテストされました。
「この概念の証明作業のために自分自身を限定した特定の要素スイートを使用して、ターゲットバンドギャップでペロブスカイト合金の可能なセットから最も安定した構成を迅速に識別することができます」と、Amassian氏は言いました。
「ロボマッパーを使用して識別した材料は、太陽電池デバイスの電気に光を変換する方が効率的であることが判明しました。私たちの従来の手法は、ロボマッパーの結果を検証しました。
「ロボマッパーの実験がこのような有用なデータを作成できる理由の1つは、使用した特定の一連の実験スイートが、光学テストで観察できるものとペロブスカイト材料の安定性との関係の理解を知らせる以前の研究に基づいていることです。 。
「この作業の次のステップには、Robomapperでのテスト用の潜在的な合金の範囲の拡大が含まれます」とAmassian氏は言います。
「私たちは業界のパートナーと協力して、太陽光発電またはその他のアプリケーションの新しい材料を特定することを受け入れています。そして、海軍研究局からの支援を受けて、私たちはすでにロボマッパーを使用して、有機太陽電池と印刷された電子機器の両方の材料の理解を促進しています。」
