臺(tái)灣地區(qū)成功大學(xué)(以下簡稱“成大”)材料系教授蘇彥勛團(tuán)隊(duì)根據(jù)葉綠素在大自然中行光合作用的原理,從天然植物中萃取出染料,作為光電半導(dǎo)體元件的光敏化劑,借此提升半導(dǎo)體元件的光電轉(zhuǎn)換效率,并利用AI達(dá)成關(guān)鍵技術(shù)的突破,在太陽能產(chǎn)氫效率上,從原本的2.59%提升至9.42%。
研究成果刊登在國際著名農(nóng)業(yè)領(lǐng)域期刊“美國化學(xué)學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)”,獲選為當(dāng)期期刊封面,受到國際關(guān)注。
蘇彥勛表示,自然界的光合作用為目前已知最有效的太陽光能轉(zhuǎn)換體系,要研究轉(zhuǎn)換效能需從眾多的染料以及光敏化劑當(dāng)中,挑選出適當(dāng)?shù)呐浞揭约氨壤?,需要耗費(fèi)數(shù)個(gè)月甚至是數(shù)年的時(shí)間進(jìn)行摸索以及研究。
中正大學(xué)機(jī)械系助理教授賴臆升在臺(tái)南鹽水植物工廠進(jìn)行跨領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研究(圖源:成大)
成大團(tuán)隊(duì)與臺(tái)灣地區(qū)中正大學(xué)賴臆升助理教授合作,利用人工智能選擇天然植物葉子并調(diào)控天然植物葉子色澤分布,制作出天然色素染料并應(yīng)用于純凈且零碳排放的太陽能產(chǎn)氫元件的感光層,善用人工智能有系統(tǒng)地改善人類生活,促進(jìn)綠能科技與創(chuàng)新農(nóng)業(yè)發(fā)展。
成大指出,研究團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的人工智能運(yùn)算系統(tǒng)運(yùn)用“基因算法”以及“類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”達(dá)成關(guān)鍵技術(shù)突破。此系統(tǒng)可針對天然植物染料的吸收峰值、強(qiáng)度甚至是植物的種類以及所搭配的半導(dǎo)體材料的電化學(xué)特性做為演算依據(jù)。
經(jīng)過數(shù)百萬次的大數(shù)據(jù)演算以及測試之后,最終該系統(tǒng)可給出綜合關(guān)鍵參數(shù)的最佳解答,進(jìn)而節(jié)省大量研究成本以及時(shí)間并得到最佳效能的參數(shù)配比,也在太陽能產(chǎn)氫效率上,由原本2.59%提升至9.42%。
中正大學(xué)機(jī)械系助理教授賴臆升指出,協(xié)作植物工廠進(jìn)行科技藝術(shù)農(nóng)業(yè)跨領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)合作所建立的人工智能系統(tǒng),可快速且有效地為科學(xué)家找出最佳解答。通過人工智能的開發(fā)以及運(yùn)用,不僅能快速推動(dòng)高附加價(jià)值的“第六產(chǎn)業(yè)”也將促使農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步,更有機(jī)會(huì)助于人類解決能源、糧食短缺危機(jī)以及環(huán)境污染等相關(guān)議題。(來源:聯(lián)合新聞網(wǎng))
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