{"id":24417,"date":"2024-05-21T11:26:23","date_gmt":"2024-05-21T09:26:23","guid":{"rendered":"https:\/\/ggba.swiss\/epfl-uses-machine-learning-to-discover-new-solar-cell-materials\/"},"modified":"2024-05-21T11:29:57","modified_gmt":"2024-05-21T09:29:57","slug":"lepfl-utilise-lia-pour-decouvrir-de-nouveaux-materiaux-photovoltaiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ggba.swiss\/fr\/lepfl-utilise-lia-pour-decouvrir-de-nouveaux-materiaux-photovoltaiques\/","title":{"rendered":"L’EPFL utilise l’IA pour d\u00e9couvrir de nouveaux mat\u00e9riaux photovolta\u00efques"},"content":{"rendered":"\n

Alors que le monde int\u00e8gre l’\u00e9nergie solaire dans la vie quotidienne, il devient de plus en plus important de trouver des mat\u00e9riaux qui convertissent efficacement la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9lectricit\u00e9. Alors que le silicium a domin\u00e9 la technologie solaire jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, on assiste \u00e0 une \u00e9volution croissante vers des mat\u00e9riaux connus sous le nom de p\u00e9rovskites, en raison de leurs co\u00fbts plus faibles et de leurs processus de fabrication plus simples.<\/p>\n\n\n\n

Le d\u00e9fi consiste toutefois \u00e0 trouver des p\u00e9rovskites pr\u00e9sentant la bonne \u00ab bande interdite \u00bb, c’est-\u00e0-dire une plage d’\u00e9nergie sp\u00e9cifique qui d\u00e9termine l’efficacit\u00e9 avec laquelle un mat\u00e9riau peut absorber la lumi\u00e8re du soleil et la convertir en \u00e9lectricit\u00e9 sans la perdre en chaleur.<\/p>\n\n\n\n

Un projet de recherche de l’EPFL<\/a> dirig\u00e9 par Haiyuan Wang et Alfredo Pasquarello, avec des collaborateurs \u00e0 Shanghai et \u00e0 Louvain-La-Neuve, a d\u00e9velopp\u00e9 une m\u00e9thode qui combine des techniques de calcul avanc\u00e9es avec l’apprentissage automatique pour rechercher les mat\u00e9riaux p\u00e9rovskites optimaux pour les applications photovolta\u00efques. Cette approche pourrait d\u00e9boucher sur des panneaux solaires plus efficaces et moins chers, ce qui pourrait transformer les normes de l’industrie solaire.<\/p>\n\n\n\n

Les chercheurs ont commenc\u00e9 par d\u00e9velopper un ensemble de donn\u00e9es complet et de haute qualit\u00e9 sur les valeurs de bandes interdites pour 246 mat\u00e9riaux p\u00e9rovskites. Cet ensemble de donn\u00e9es a \u00e9t\u00e9 construit \u00e0 l’aide de calculs avanc\u00e9s bas\u00e9s sur des fonctionnelles hybrides – un type de calcul sophistiqu\u00e9 qui inclut l’\u00e9change d’\u00e9lectrons et am\u00e9liore la th\u00e9orie de la fonctionnelle de la densit\u00e9 (DFT) plus conventionnelle. La DFT est une m\u00e9thode de mod\u00e9lisation de la m\u00e9canique quantique utilis\u00e9e pour \u00e9tudier la structure \u00e9lectronique de syst\u00e8mes \u00e0 corps multiples tels que les atomes et les mol\u00e9cules.<\/p>\n\n\n\n

Les fonctionnelles hybrides utilis\u00e9es \u00e9taient \u00ab d\u00e9pendantes du di\u00e9lectrique \u00bb, ce qui signifie qu’elles int\u00e9graient les propri\u00e9t\u00e9s de polarisation \u00e9lectronique du mat\u00e9riau dans leurs calculs. Cela a permis d’am\u00e9liorer consid\u00e9rablement la pr\u00e9cision des pr\u00e9dictions de bande interdite par rapport \u00e0 la DFT standard, ce qui est particuli\u00e8rement important pour les mat\u00e9riaux tels que les p\u00e9rovskites, o\u00f9 les interactions \u00e9lectroniques et les effets de polarisation sont cruciaux pour leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques.<\/p>\n\n\n\n

Des excellents candidats pour les cellules photovolta\u00efques \u00e0 haut rendement<\/h4>\n\n\n\n

L’ensemble des donn\u00e9es obtenues a constitu\u00e9 une base solide pour l’identification des mat\u00e9riaux p\u00e9rovskites pr\u00e9sentant des propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques optimales pour des applications telles que les cellules photovolta\u00efques, pour lesquelles un contr\u00f4le pr\u00e9cis des valeurs de la bande interdite est essentiel pour maximiser l’efficacit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

L’\u00e9quipe a ensuite utilis\u00e9 les calculs de bande interdite pour d\u00e9velopper un mod\u00e8le d’apprentissage automatique form\u00e9 sur les 246 p\u00e9rovskites. Ils l’ont appliqu\u00e9 \u00e0 une base de donn\u00e9es d’environ 15’000 mat\u00e9riaux candidats pour les cellules solaires, r\u00e9duisant la recherche aux p\u00e9rovskites les plus prometteuses sur la base de leurs bandes interdites pr\u00e9dites et de leur stabilit\u00e9. Le mod\u00e8le a permis d’identifier 14 p\u00e9rovskites enti\u00e8rement nouvelles, pr\u00e9sentant toutes des bandes interdites et une stabilit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique suffisamment \u00e9lev\u00e9e pour en faire d’excellents candidats pour les cellules solaires \u00e0 haut rendement.<\/p>\n\n\n\n

Ce travail d\u00e9montre que l’utilisation de l’apprentissage automatique pour rationaliser la d\u00e9couverte et la validation de nouveaux mat\u00e9riaux photovolta\u00efques peut r\u00e9duire les co\u00fbts et acc\u00e9l\u00e9rer consid\u00e9rablement l’adoption de l’\u00e9nergie solaire. Cette avanc\u00e9e r\u00e9duit la d\u00e9pendance aux combustibles fossiles et contribue \u00e0 l’effort mondial de lutte contre le changement climatique.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Un projet de recherche de l’EPFL a d\u00e9velopp\u00e9 une m\u00e9thode bas\u00e9e sur l’apprentissage automatique pour effectuer des recherches rapides et pr\u00e9cises dans de grandes bases de donn\u00e9es, ce qui a permis de d\u00e9couvrir 14 nouveaux mat\u00e9riaux pour les cellules photovolta\u00efques.<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":24414,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"mc4wp_mailchimp_campaign":[],"footnotes":""},"categories":[844],"tags":[1179,1183,1137,1142,1138,1139],"class_list":["post-24417","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-cleantech","tag-artificial-intelligence-fr-2","tag-big-data-en-fr","tag-energy-fr-2","tag-rd-fr-2","tag-solar-energy-fr-2","tag-sustainability-fr-2"],"acf":[],"yoast_head":"\nL'EPFL utilise l'IA pour d\u00e9couvrir des mat\u00e9riaux 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