پژوهشگران دانشگاه چالمرز با ترکیب شبیه‌سازی‌های اتمی و یادگیری ماشینی توانسته‌اند رفتار پیچیده هالید پروفسکیت‌ها را در مقیاس و بازه زمانی بسیار بزرگ‌تری مدل کنند؛ پیشرفتی که می‌تواند نقطه عطفی در تبدیل این ماده‌ٔ امیدوارکننده اما ناپایدار به نسل بعدی سلول‌های خورشیدی منعطف و کم‌هزینه باشد.
چه چیزی کشف شد و چرا اهمیت دارد
هالید پروفسکیت‌ها به خاطر خواص اپتوالکترونیکی عالی، وزن کم و امکان ساخت روی سطوح انعطاف‌پذیر نامزد اصلی برای سلول‌های خورشیدی آینده‌اند، اما ناپایداری شیمیایی و ساختاری مانع تجاری‌سازی گسترده شده است. اکنون با بهره‌گیری از مدل‌های شبیه‌سازی طولانی‌مدت که با یادگیری ماشینی تسریع شده‌اند، محققان می‌توانند رفتار میلیون‌ها اتم را در شرایط متفاوت — گرما، نور، رطوبت و ولتاژ — دنبال کنند و مسیرهای تخریب و عوامل کلیدی افت کارایی را دقیق‌تر شناسایی کنند.
نوآوری روش‌شناختی
ترکیب محاسبات کوانتومی مقیاس‌پذیر با الگوریتم‌های یادگیری ماشین دو مزیت اصلی دارد: اول، افزایش قابل‌توجه در بازه زمانی و اندازه سیستم‌هایی که می‌توان شبیه‌سازی کرد؛ دوم، امکان کشف الگوهای پنهان و پارامترهای محسوس که پیش‌تر تنها با آزمایش‌های طولانی‌مدت می‌توانستند تعیین شوند. این یعنی به جای آزمون‌های زمان‌برِ آزمایشگاهی، می‌توان گزینه‌های مواد و روش‌های تثبیت را سریع‌تر فیلتر و اولویت‌بندی کرد.
پیامدهای فنی و صنعتی
تحقیقات کنونی چند مسیر عملی پیش‌رو قرار می‌دهد:
- طراحی آلیاژها یا افزودنی‌های پایدارتری که جلوی تجزیه پروفسکیت را بگیرد؛
- توسعه فرایندهای ساخت لایه‌ای که مقاومت در برابر رطوبت و نور شدید را افزایش دهد.
وقتی چالش پایداری حل شود، سلول‌های پروفسکیتی می‌توانند به‌صورت ورقه‌های بسیار نازک روی سطوح مختلف نصب شوند — از پوشش پنل‌های خورشیدی روی ساختمان‌ها و پنجره‌ها گرفته تا قاب گوشی‌ها و پوشاک قابل انرژی‌دهی — و هزینه نصب و تولید را به‌طرز چشمگیری کاهش دهند.
موانع باقی‌مانده و گام‌های بعدی
هرچند مدل‌های شبیه‌سازی فرصت شناسایی سریع راه‌حل‌ها را فراهم می‌آورند، چند گام حیاتی هنوز لازم است: تأیید تجربی یافته‌ها در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی، بررسی اثرات زیست‌محیطی و بازیافت مواد پروفسکیتی، و طراحی استانداردهای صنعتی برای تولید پایدار. در کنار آن، نیاز به سرمایه‌گذاری هدفمند و همکاری بین دانشگاه، صنعت و نهادهای تنظیم‌گر برای انتقال فناوری از آزمایشگاه به بازار وجود دارد.
این کشف نشان می‌دهد که هوش مصنوعی نه فقط ابزاری برای تحلیل داده بلکه شتاب‌دهنده‌ای برای حل معماهای بنیادی مواد است؛ اگر مسیر تثبیت هالید پروفسکیت هموار شود، نسل جدیدی از پنل‌های خورشیدی سبک، ارزان و همه‌جا‌نشدنی در افق فناوری انرژی تجدیدپذیر پدید خواهد آمد.
مهدی رضایی
او فارغ‌التحصیل رشته مهندسی نرم‌افزار است و فعالیت حرفه‌ای خود را در عرصه رسانه از سال ۱۳۹۷ به عنوان نویسنده در یک وبلاگ تخصصی فناوری آغاز کرده است. وی پس از کسب تجربه، به خبرگزاری‌های معتبر پیوست و در حال حاضر، خبرنگار حوزه نرم‌افزار و هوش مصنوعی در یک مجله تکنولوژی برجسته است.
مطالب پیشنهادی :
فیبر به جای مس؛ وعده پایان عصر «اینترنت لاک‌پشتی» در ایران
استفاده از ChatGPT با گزارش OpenAI از 200 میلیون کاربر هفتگی، به شدت افزایش یافته است.
**رئیس هوش مصنوعی سامسونگ پیش‌بینی می‌کند هوش مصنوعی در “هر گوشه از زندگی” وجود خواهد داشت.**
“ممکن است گلکسی اس 24 اف ای سامسونگ با کاهش سرعت شارژ عرضه شود.”