تعتبر الخلايا الشمسية المعتمدة على البيروفسكايت على وجه الخصوص مثالاً جيدًا يوضح الفرص التي توفرها التكنولوجيا الجديدة بمساعدة الكمبيوتر. يعد هذا المعدن بإنتاجية مذهلة من الكهرباء، والتي قد تزيد عن 30 بالمائة في وحدة الطاقة الشمسية متعددة الطبقات.

ومع ذلك، فإن طول عمره يترك شيئًا مرغوبًا فيه، والذي يمكن تغييره عن طريق إضافة المزيد من العناصر، أو تغيير عملية التصنيع أو استخدام طلاءات إضافية. ومع ذلك، فإن اختيار المرشحين وعدد الاحتمالات ضخم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتدهور الكفاءة بالتوازي.

تهدف العملية الآلية، التي تم تطويرها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ونشرتها في مجلة Nature Communications، إلى تسريع هذه العملية الشاقة، وقبل كل شيء، عملية تحليل المواد الطويلة. ويجري الحديث حاليًا عن زيادة بمقدار 85 ضعفًا في السرعة التي يمكن بها تحليل الخصائص، بهدف تحقيق زيادة أخرى.

أصبح هذا ممكنًا بفضل خوارزميتين تقومان بفحص صور العينات الملتقطة بواسطة كاميرا فائقة الطيف. ويمكن تحليل عدة مئات منها بشكل موثوق بفضل الصور الفوتوغرافية، التي تظهر أكثر بكثير من مجرد الضوء المرئي. تم ذكر الوقت المطلوب في الدراسة على أنه أقل من 30 دقيقة، وهو ما كان سيتطلب عدة أيام من القياسات.

كان التركيز على فجوة النطاق، والتي تحدد أيضًا التوصيل الكهربائي ومتانة المادة. كلاهما ضروري للخلايا الشمسية الفعالة والمتينة. وفي التحقيق اللاحق للسبائك المعروفة بالفعل، بلغت الدقة حوالي 98 بالمائة. ليس سيئًا.

يجري حاليًا تحسين عملية تقديم عينات جديدة في تركيبات جديدة. يجب طباعة مجموعات مختلفة للحصول على النتائج في دقائق معدودة. الهدف هو إنتاج واختبار مواد جديدة دون انقطاع. ويمكن بعد ذلك اختبار ملايين عينات المواد المختلفة بشكل واقعي تمامًا تلقائيًا.

الهدف ليس فقط تطوير الجيل القادم من الخلايا الشمسية. ومن بين المشاريع المخطط لها أيضًا تصنيع أشباه الموصلات من مواد جديدة تمامًا ودوائر شفافة تمامًا وأجهزة كاملة بالإضافة إلى شاشات أفضل وأكثر كفاءة.