Поиск новых подходов к увеличению стабильности и КПД перовскитных солнечных элементов посредством многофакторного анализа большого архива лабораторных устройств методами математической статистики с применением искусственного интеллекта

Одной из ключевых задач перовскитной фотовольтаики является определение статистически значимых факторов создания перовскитных солнечных элементов (ПСЭ), влияющих на их КПД и стабильность. Для решения данной задачи в литературе был предложен подход по созданию единой базы с большим массивом экспериментальных данных по ПСЭ, полученным разными коллективами в разных лабораториях, на разном оборудовании по разным методикам и его последующему анализу методами математической статистики и машинного обучения. Однако результаты подобных исследований, к сожалению, оказались малоинформативны из-за невозможности учета огромного числа факторов, связанных с конкретными условиями изготовления устройств: параметров экспериментальных установок, атмосферы боксов, чистоты реактивов, человеческого фактора и т.д. В данном проекте будет реализован более перспективный подход к решению данной задачи и проведен статистический анализ большого массива устройств (более 6000 солнечных элементов), изготовленных в рамках одной лаборатории с использованием одного приборного парка, инкапсулированных по единой разработанной в лаборатории методике [1] и хранящихся в архиве лаборатории на протяжении последних трех лет. В результате работы с архивом будет создана уникальная база данных солнечных элементов, произведена характеризация и ретроспективный анализ архива устройств комплексом современных физико-химических методов, включая элементы машинного обучения, целью которого является поиск основных корреляций между параметрами сборки устройств и их рабочими характеристиками. Также в рамках проекта будет проведено исследование долговременной стабильности ПСЭ как в условиях длительного хранения в темноте, так и в режимах светоциклирования и непрерывного облучения светом и опробованы подходы по регенерации ПСЭ, подвергшихся длительному хранению, посредством свето-температурной и электрохимической обработки. [1] Nikolai A. Belich, Andrey A. Petrov, Pavel A. Ivlev, Natalia N. Udalova, et al., Journal of Energy Chemistry, 2023, 78, 246-252, https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.12.010