クリーンエネルギー開発：AIが太陽電池の新素材開発に貢献

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上記の情報は、12月4日午前にハノイで開催されたVinFuture 2024財団の科学技術週間中に開催されたセミナー「持続可能な未来のための材料」で発表されました。

ニューサウスウェールズ大学（オーストラリア）先端太陽光発電センター創設ディレクターであり、VinFuture賞評議会メンバーでもあるマーティン・グリーン教授は、太陽電池の製造に使用される技術は過去10年間で大きく変化したと語った。パネルの効率は 16% から 21.6% に向上しました。太陽電池の製造技術は、Topcon、HJT、IBC、Perc の 4 つの主要な形式で急速に発展しています。

彼によれば、シリコン太陽電池は信頼性が高く、人気があり、効率的な基礎材料です。過去 10 年間で、太陽光パネルの価格は 2009 年の 1 ドル/W から現在では 0.10 ドル/W へと劇的に下落しました。 TOPcon、HJT、IBC、PERCなどの先進技術の適用により、太陽光パネルの効率も16%から21.6%に向上しました。

「世界のエネルギー需要が来年1テラワット（TW）に達すると、低コストで製造できるシリコンは引き続き重要な役割を果たすだろう」と同氏は述べ、シリコンは優れた素材だが、より高い性能を達成するには他の素材と組み合わせる方法を見つける必要があると付け加えた。

グリーン教授によると、ペロブスカイトのような材料を積み重ねることで、効率を30％から40％向上させることができるという。ただし、組み合わせる材料は、容易に入手可能であること、無毒であること、シリコンと互換性があることなどの要件を満たす必要があります。

彼は、太陽電池用の新素材の開発が大規模な太陽エネルギーの応用を促進する重要な要素となり、化石燃料への依存を減らし、クリーンエネルギーの未来に向かうことに貢献すると予測した。 「第三のエネルギー革命は、前例のない効率と低コストで太陽エネルギーを電気に変換できる新素材による太陽革命になる可能性がある」と彼は語った。

英国ケンブリッジ大学のリチャード・ヘンリー・フレンド教授は、太陽電池の製造において銀から銅などのより一般的な金属への切り替えを推奨している。これにより貴金属への依存が軽減され、安定した供給源が確保されます。

専門家は、香港（中国）の大学がAIを応用して、材料のコンピューターシミュレーションのプロセスの時間を短縮し、シリコン上にさまざまな層を配置し、非常に時間を節約する研究の方向性を示し、材料研究の近道を作り出した例を挙げた。 「私は研究におけるAIの役割を支持します」と彼は語った。

太陽エネルギーの未来は、材料の改良だけでなく、人工知能（AI）技術の応用にもあります。 AI は材料製品をシミュレーション、スクリーニングし、製造プロセスを最適化して、時間とコストを節約します。

ニューカッスル大学（英国）王立協会（URF）の研究者であるマリーナ・フライターグ教授は、新しい素材を開発する際、それらは適応性があるが、時間とともに変化するとも述べた。

彼女は、シリコンのような性能と優れたリサイクル性を備えた潜在的な材料であるペロブスカイトを組み込むことを提案しています。ペロブスカイトとシリコンを組み合わせることで、必要なシリコンの量が最大 80% 削減されるだけでなく、生産効率が向上し、CO2 排出量と太陽電池システムに必要な農地面積が大幅に削減されます。

米国カリフォルニア大学のグエン・トゥック・クイエン教授も専門家の意見に同意し、AIはエネルギー使用とデータセンターの考慮と連携して進む必要があると指摘した。 AIが効果を発揮するためには、データの標準化と情報入力の質の向上も不可欠です。

ハ・クオン

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