A busca incessante por materiais que possam revolucionar a eficiência das células solares encontrou um aliado inesperado: o mineral perovskite. Sua estrutura cristalina singular despertou o interesse de pesquisadores, e agora, um avanço tecnológico está acelerando a descoberta de variantes promissoras. O Professor Aram Amassian, da Universidade Estadual da Carolina do Norte (NCSU), liderou a equipe por trás do RoboMapper, um robô inovador que promete transformar a pesquisa de materiais perovskite.
A pesquisa atual aponta para uma possível solução de energia solar mais eficiente por meio da incorporação de uma camada de perovskite sobre uma base de silício. A gama potencial de materiais perovskite é vasta, e cada avanço tecnológico introduz uma nova variante. No entanto, a pesquisa de novas variações é um empreendimento extremamente trabalhoso.
Aram Amassian e sua equipe desbravaram esse território desafiador por meio do RoboMapper, um dispositivo de auto-teste à base de tinta composto por duas partes principais. O primeiro componente mistura uma combinação de tintas usando produtos químicos fundamentais em várias proporções, criando formulações de tinta adequadas para a produção de perovskite. O segundo componente, um bot de impressão, aplica essas tintas preparadas em um padrão de grade em um único substrato.
O grande destaque do RoboMapper é sua capacidade de depositar minúsculas amostras de tintas de perovskite em um único chip com precisão. Isso acelera a pesquisa em até 14 vezes em comparação com métodos manuais e nove vezes em relação a abordagens baseadas em automação. O dispositivo permite testar centenas de tintas diferentes simultaneamente, utilizando diversas ferramentas de diagnóstico.
Amassian e sua equipe demonstraram a eficiência do robô aplicando tintas em uma variedade específica de compostos de perovskite. Eles combinaram três ingredientes em várias proporções, imprimiram as misturas resultantes e as submeteram a testes para avaliar sua estrutura, bandgap e estabilidade à luz. Como resultado, identificaram uma mistura promissora de perovskite com propriedades ideais para integração com silício em células solares.
Embora a equipe da NCSU tenha focado na avaliação das aplicações do RoboMapper em compostos perovskite, não combinaram esses compostos com silício para avaliar o desempenho das novas células solares “tandem”. No entanto, a plataforma de aceleração de materiais designada (MAP) também pode ser valiosa para testar vários outros tipos de materiais em forma de tinta. O processo de teste do RoboMapper é ainda mais eficiente em termos de energia do que simulações computacionais, fornecendo dados autênticos essenciais para treinar modelos de aprendizado de máquina sem degradação de loops de feedback.
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