Yon Zouti Pou Akselere Devlopman Nouvo Selil Solè

Kounye a, chèchè nan MIT ak Google Brain te devlope yon sistèm ki fè li posib pa sèlman evalye yon konsepsyon pwopoze alafwa, men bay enfòmasyon sou ki chanjman ki pral bay amelyorasyon yo vle. Sa a ka ogmante anpil pousantaj pou dekouvèt nouvo konfigirasyon amelyore.

Nouvo sistèm nan, ki rele yon simulateur selil solè diferansye, yo dekri nan yon papye ki te pibliye nan jounal Computer Physics Communications, ekri pa MIT jinyò Sean Mann, syantifik rechèch Giuseppe Romano nan Enstiti MIT' pou Nanoteknoloji sòlda, ak kat. lòt moun nan MIT ak nan Google Brain.

Romano eksplike, simulateur tradisyonèl selil solè yo pran detay yo nan yon konfigirasyon selil solè ak pwodwi kòm pwodiksyon yo yon efikasite prevwa - se sa ki, ki pousantaj nan enèji nan limyè solèy la k ap rantre aktyèlman vin konvèti nan yon kouran elektrik. Men, nouvo similatè sa a tou de predi efikasite a epi li montre konbyen pwodiksyon sa a afekte pa nenpòt nan paramèt opinyon yo."Li di ou dirèkteman sa ki rive efikasite a si nou fè kouch sa a yon ti jan pi epè, oswa sa ki rive efikasite a si nou pa egzanp chanje pwopriyete a nan materyèl la," li di.

An brèf, li di,"nou pa t'dekouvwi yon nouvo aparèy, men nou devlope yon zouti ki pral pèmèt lòt moun dekouvri pi vit lòt aparèy ki pi wo." Sèvi ak sistèm sa a,"nou ap diminye kantite fwa ke nou bezwen kouri yon similatè bay aksè pi rapid nan yon espas pi laj nan estrikti optimize." Anplis de sa, li di,", zouti nou an ka idantifye yon seri inik nan paramèt materyèl ki te kache byen lwen tèlman paske li', se trè konplèks nan kouri simulation sa yo."

Pandan ke apwòch tradisyonèl yo itilize esansyèlman yon rechèch o aza nan varyasyon posib, Mann di, ak zouti li a"nou ka swiv yon trajectoire nan chanjman paske similatè a di ou ki direksyon ou vle chanje aparèy ou an. Sa fè pwosesis la pi vit paske olye pou yo eksplore tout espas opòtinite, ou ka jis swiv yon sèl chemen" ki mennen dirèkteman nan pèfòmans amelyore.

Piske selil solè avanse yo souvan konpoze de kouch miltip antrelase ak materyèl konduktif pou pote chaj elektrik soti nan youn nan lòt, zouti enfòmatik sa a revele kijan chanje epesè relatif diferan kouch sa yo pral afekte pwodiksyon aparèy' la."Sa a trè enpòtan paske epesè a se kritik. Gen yon gwo entèraksyon ant pwopagasyon limyè ak epesè nan chak kouch ak absòpsyon nan chak kouch," Mann eksplike.

Lòt varyab ki ka evalye gen ladan kantite dopaj (entwodiksyon atòm nan yon lòt eleman) ke chak kouch resevwa, oswa konstan dielectric nan kouch izolasyon, oswa bandgap la, yon mezi nan nivo enèji foton nan limyè ki ka kaptire pa diferan materyèl yo itilize nan kouch yo.

Similatè sa a disponib kounye a kòm yon zouti sous louvri ki ka itilize imedyatman pou ede gide rechèch nan domèn sa a, Romano di."Li pare, epi li ka pran pa ekspè nan endistri." Pou sèvi ak li, chèchè yo ta marye kalkil aparèy' sa a ak yon algorithm optimize, oswa menm yon sistèm aprantisaj machin, pou evalye rapidman yon pakèt chanjman posib epi antre byen vit sou altènativ ki pi pwomèt yo.

Nan pwen sa a, similatè a baze sou jis yon vèsyon ki genyen yon sèl dimansyon nan selil solè a, kidonk pwochen etap la pral elaji kapasite li yo genyen ladan yo konfigirasyon de ak twa dimansyon. Men, menm vèsyon 1D sa a",ka kouvri majorite selil ki kounye a anba pwodiksyon," Romano di. Sèten varyasyon, tankou sa yo rele selil tandem lè l sèvi avèk diferan materyèl, pa poko ka simulation dirèkteman pa zouti sa a, men", gen fason apwoksimatif yon selil solè tandem pa simulation chak nan selil endividyèl yo," ; Mann di.

Similatè a se"fen-a-fen," Romano di, sa vle di li kalkile sansiblite efikasite a, tou pran an kont absòpsyon limyè. Li ajoute:"Yon direksyon ki atire nan lavni ap konpoze similatè nou an ak similatè avanse ki egziste deja diferansye pwopagasyon limyè, pou reyalize presizyon amelyore."

Vanse pi devan, Romano di, paske sa a se yon kòd sous ouvè,"sa vle di ke yon fwa li's moute la, kominote a ka kontribye nan li. Epi se poutèt sa nou vrèman eksite." Malgre ke gwoup rechèch sa a se", jis yon ti ponyen moun," li di, kounye a nenpòt moun k ap travay nan jaden an ka fè pwòp amelyorasyon yo ak amelyorasyon nan kòd la ak prezante nouvo kapasite.

& quot;Differentiable fizik ki pral bay nouvo kapasite pou simulation sistèm conçu," di Venkat Viswanathan, yon pwofesè asosye nan jeni mekanik nan Carnegie Mellon University, ki pa te asosye ak travay sa a."Similatè selil solè diferansye a se yon egzanp enkwayab nan fizik diferansye, ki kapab kounye a bay nouvo kapasite pou optimize pèfòmans aparèy selil solè," li di, rele etid la"yon etap enteresan pi devan."

Anplis Mann ak Romano, ekip la enkli Eric Fadel ak Steven Johnson nan MIT, ak Samuel Schoenholz ak Ekin Cubuk nan Google Brain. Travay la te sipòte an pati pa Eni SpA ak MIT Energy Initiative, ak MIT Quest for Intelligence.