Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y Google Brain han desarrollado un simulador de células solares diferenciables, que es capaz de predecir la eficiencia de la célula solar y muestra cuánto se ve afectada esa salida por cualquiera de los parámetros de entrada, es decir, informa sobre qué sucede con la eficiencia si una de las capas que componen la célula solar es un poco más gruesa o si se cambia la propiedad del material.
El sistema permite evaluar el diseño propuesto, al tiempo que ofrece información sobre qué cambios proporcionarán las mejoras deseadas, con el objetivo de acelerar la creación de nuevas células solares a través de nuevos materiales y modificaciones en su estructura.
Otras variables que se pueden evaluar incluyen la cantidad de dopaje (la introducción de átomos de otro elemento) que recibe cada capa, la constante dieléctrica de las capas aislantes o la banda prohibida, una medida de los niveles de energía de los fotones de luz que pueden ser capturados por diferentes materiales utilizados en las capas.
Gracias a este sistema, se disminuye la cantidad de veces que se requiere ejecutar los cambios en un simulador, por lo que se obtiene un acceso más rápido a un espacio más amplio de estructuras optimizadas.
Simulador de código abierto
El simulador del MIT y Google Brain está disponible como una herramienta de código abierto que se puede utilizar para ayudar a guiar la investigación en este campo. Para hacer uso de él, los investigadores combinarían los cálculos de este dispositivo con un algoritmo de optimización, o incluso un sistema de aprendizaje automático, para evaluar rápidamente una amplia variedad de cambios posibles y localizar las alternativas más prometedoras.
En este punto, el simulador se basa solo en una versión unidimensional de la celda solar, por lo que el siguiente paso será expandir sus capacidades para incluir configuraciones bidimensionales y tridimensionales.
Los investigadores prevén completar el simulador incluyendo simuladores avanzados de propagación de luz diferenciables existentes para lograr una mayor precisión en los cálculos.