Description du projet
Améliorer la stabilité des cellules solaires en pérovskite grâce à l’apprentissage automatique inspiré de la physique
Les cellules solaires à pérovskite comptent parmi les technologies photovoltaïques les plus prometteuses, avec des rendements records qui approchent désormais les 30 %. Leur potentiel n’a toutefois pas encore été exploité commercialement, en raison de leur durée de vie opérationnelle limitée. Pour rationaliser la sélection de matériaux stables, de meilleurs modèles permettant de prédire la dégradation des dispositifs sont indispensables. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet ACCELERATE-PER exploitera l’apprentissage automatique intégré à la physique des matériaux, tout en développant des paradigmes expérimentaux compatibles avec l’apprentissage automatique. Cela permettra d’aligner les algorithmes d’apprentissage automatique sur la réalité physique, tout en surmontant le problème de la pénurie de données qui a entravé l’utilisation de l’apprentissage automatique dans les sciences expérimentales.
Objectif
The development of sustainable energy production technologies, such as new types of solar cells, has traditionally taken decades. These research cycles need to be accelerated in order to respond to the urgent climate change crisis. Perovskite solar cells (PSCs) are a recent technology that boast high electricity production efficiencies, however they suffer from insufficient lifetimes. Since there are thousands of material candidates even for a single layer of a PSC, it is challenging to search for stable materials and infer device degradation mechanisms. This project aims to implement machine learning (ML) as a part of the solution. I will create an accelerated, ML-assisted research cycle for improving the lifetime of PSCs: I will focusing on optimizing the composition of the light absorbing layer – perovskite – for stability. I will show the resulting stability improvements in full PSCs and develop faster inference of the remaining PSC degradation mechanisms. The acceleration in the cycle arises from i) using ML to save experimental bandwidth, ii) designing experiments that are directly compatible with ML (opposed to first collecting data and then figuring out how to use it with ML), and iii) maximizing effectiveness by teaching physics to the ML algorithm. For example, at the materials level, the algorithm needs to know that certain perovskite compositions do not exist as mixed materials according to density functional theory. The physics integration aligns ML algorithms with physical reality and alleviates data scarcity that has traditionally hindered the use of ML in experimental science. My highly collaborative and interdisciplinary project demonstrates the potential of integrated ML-assisted research cycles in accelerating stability research, and develops applied ML methods applicable to optimization in both research and industry. The project leads to more stable PSCs, thus taking us closer to sustainable energy production.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- ingénierie et technologiegénie de l'environnementénergie et combustiblesénergie renouvelable
- sciences naturellessciences physiquesastronomieastronomie galactiquephysique solaire
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
Voir d’autres projets de cet appelRégime de financement
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
02150 Espoo
Finlande