ثورة في طريقة تشغيل أجهزة إنترنت الأشياء.. خلايا شمسية مستدامة عالية الكفاءة باستخدام الذكاء الاصطناعي

بقيادة الدكتورة مارينا فريتاج ، قامت مجموعة البحث من كلية العلوم الطبيعية والبيئية بجامعة نيوكاسل بإنشاء خلايا ضوئية حساسة للصبغة تعتمد على إلكتروليت نحاسي (II / I) ، مما يحقق كفاءة غير مسبوقة في تحويل الطاقة بنسبة 38٪ و 1.0 جهد الدائرة المفتوحة V عند 1000 لوكس (مصباح الفلورسنت). الخلايا غير سامة وصديقة للبيئة ، مما يضع معيارًا جديدًا لمصادر الطاقة المستدامة في البيئات المحيطة.

نُشر البحث في مجلة العلوم الكيميائية، ولديه القدرة على إحداث ثورة في طريقة تشغيل أجهزة إنترنت الأشياء، وجعلها أكثر استدامة وكفاءة، وفتح فرصًا جديدة في صناعات مثل الرعاية الصحية والتصنيع وتطوير المدن الذكية.

قال الدكتور فريتاج ، الباحث الرئيسي في SNES ، جامعة نيوكاسل ، “يمثل بحثنا خطوة مهمة نحو جعل أجهزة إنترنت الأشياء أكثر استدامة وكفاءة في استخدام الطاقة، من خلال الجمع بين الخلايا الكهروضوئية المبتكرة وتقنيات إدارة الطاقة الذكية، فإننا نمهد الطريق أمام العديد من تطبيقات الأجهزة الجديدة التي سيكون لها تطبيقات بعيدة المدى في مختلف الصناعات”.

قدم الفريق أيضًا تقنية رائدة لإدارة الطاقة، تستخدم شبكات عصبية اصطناعية للذاكرة قصيرة المدى (LSTM) للتنبؤ ببيئات النشر المتغيرة وتكييف الحمل الحسابي لأجهزة استشعار إنترنت الأشياء وفقًا لذلك. يمكّن نظام إدارة الطاقة الديناميكي هذا دائرة تجميع الطاقة من العمل بكفاءة مثالية، مما يقلل من فقد الطاقة أو انقطاع التيار الكهربائي.

توضح هذه الدراسة المتقدمة كيف يمكن للتآزر بين الذكاء الاصطناعي والضوء المحيط كمصدر للطاقة تمكين الجيل التالي من أجهزة إنترنت الأشياء. يمكن لأجهزة استشعار إنترنت الأشياء الموفرة للطاقة، والمدعومة بالخلايا الكهروضوئية المحيطة عالية الكفاءة ، تكييف استخدام الطاقة بشكل ديناميكي بناءً على تنبؤات LSTM ، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة وتقليل متطلبات اتصالات الشبكة.