A tecnologia de células solares em tandem de silício perovskita é complicada, mas é basicamente cristais de perovskita colocados em camadas sobre células de silício. A combinação captura a energia do sol de forma mais eficiente do que as células de silício tradicionais, criando poderosos painéis solares. Isso parece bastante simples, mas projetar uma célula solar tandem de silício perovskita eficiente não é fácil devido à sua arquitetura multicamadas. Uma empresa com sede em Cingapura chamada Cosmos Innovation está tornando o processo mais eficiente usando IA para otimizar o design de células solares tandem de silício perovskita e está usando sua tecnologia para construir uma fábrica de autoaprendizagem.
Cosmos saiu do sigilo hoje com US$ 19,7 milhões em financiamento total, incluindo uma rodada inicial de US$ 2,88 milhões arrecadada em 2020 e uma Série A de US$ 16,8 milhões no início deste ano. Sua Série A foi liderada pela Xora Innovation, a plataforma de investimento em tecnologia profunda em estágio inicial da Temasek. Os participantes incluíram Innovation Endeavors, empresa de capital de risco cofundada por Eric Schmidt; Dois empreendimentos Sigma; CEO da DeepMind, Demis Hassabis; professor do MIT, Tomaso Poggio; o pesquisador de processamento de linguagem natural, CEO da You.com e sócio-gerente da AIX Ventures, Richard Socher; e investimentos em tecnologia ocidental.
A Cosmos conta com a Mobius, sua plataforma de otimização de receitas de IA, para acelerar o desenvolvimento de suas células solares. Criado pela Cosmos, o Mobius tem sido usado em setores como solar, carboneto de silício, chips avançados para data centers e embalagens avançadas. É fundamental para a ambição da Cosmos criar a primeira fábrica de autoaprendizagem do mundo na área solar e de semicondutores. Em vez de processos manuais baseados em tentativa e erro, Mobius usa IA para acelerar o projeto experimental, o teste e o ciclo de iteração de semicondutores.
A startup foi fundada em 2020 pelo CEO Vijay Chandrasekhar e pelo CTO Joel Li. Antes da Cosmos, Chandrasekhar liderou um esforço de IA no Institute for Infocomm Research, parte da Agência de Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A*STAR), onde supervisionou 150 pessoas e gerenciou um portfólio de projetos de IA com foco em semicondutores. Li foi ex-chefe de grupo do Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura e atuou como líder da equipe de IA na A*STAR, liderando o desenvolvimento de soluções de IA para fabricantes e institutos de P&D. Os dois se conheceram enquanto estavam no A*STAR.
Os fundadores da Cosmos Innovation, Joel Li e Vijay Chandrasekhar
Quando solicitados a explicar a tecnologia de células solares em tandem de silício perovskita em termos leigos, Chandrasekhar e Li disseram que ela substitui as células solares convencionais atualmente no mercado. As células solares convencionais usam silício para absorver luz. Quando colocada em camadas sobre o silício, a perovskita, um cristal que ocorre na natureza ou é produzido pelo homem, captura diferentes partes do espectro solar. Isso o torna mais eficiente do que as células solares convencionais.
“A grande, grande oportunidade de mercado é porque a tecnologia do silício está atingindo seus limites fundamentais”, disse Chandrasekhar. “Há uma grande oportunidade de um trilhão de dólares na década de 2030 e queríamos impulsionar a próxima curva S na energia solar, que é o conjunto de perovskita de silício.”
Alguns dos desafios que os pesquisadores precisam resolver antes que a tecnologia de células solares tandem de silício perovskita possa ser comercializada incluem estabilidade e ampliação da tecnologia, diz Li.
Existem três segmentos principais de mercado para a tecnologia de células solares tandem de silício perovskita. Os primeiros são painéis residenciais em telhados. Depois, há os comerciais e industriais, ou painéis colocados no topo de instalações e armazéns. O terceiro são as usinas de energia que geram eletricidade e a alimentam na rede. Os fundadores da Cosmos dizem que uma das vantagens da tecnologia de células solares tandem de silício perovskita é que ela ocupa menos espaço, pois é mais eficiente.
“Cada parcela de eficiência vai mudar enormemente a quantidade de eletricidade que você pode gerar”, disse Chandrasekhar. “O tandem de silício perovskita é prejudicial ao silício nessas aplicações com área restrita.”
A arquitetura multicamadas da tecnologia tandem de silício perovskita significa que ela é mais difícil de projetar, com muitas variações diferentes. Como resultado, os pesquisadores precisam gastar muito tempo para descobrir a melhor receita para atingir o pico de eficiência e estabilidade celular. Mobius pretende eliminar muitas suposições desse processo e torná-lo menos trabalhoso para criar células solares econômicas e de alta eficiência, descobrindo a combinação certa de materiais, processos e arquitetura.
A empresa afirma já ter visto uma aceleração de 10x nas receitas de processos, juntamente com melhorias no desempenho alvo das principais empresas de semicondutores. A Cosmos trabalhou em 10 problemas diferentes com empresas líderes de semicondutores e energia solar (seus nomes não podem ser divulgados) e Li diz “mostramos repetidamente que nossa tecnologia de IA pode acelerar a otimização de processos”. Ele tem sido usado em aplicações como carboneto de silicone solar, transistores front-end e chips.
Chandrasekhar diz que Mobius é a chave da Cosmos para se diferenciar dos concorrentes no espaço tandem de silício perovskita, como Oxford PV e CubicPV, que é apoiado pela Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates.
“Neste momento, há uma corrida armamentista para construir esta tecnologia. Esta é a mudança mais perturbadora na energia solar desde que a primeira célula solar de silício foi inventada nos Bell Labs, há 50 anos”, diz ele. “Há uma corrida armamentista e uma grande mudança de plataforma, o que permite que novas startups como nós entrem na corrida. Há um grupo de startups tandem de perovskita de silício e, claro, os grandes operadores também estão investigando isso.” Mas Chandrasekhar acrescentou que a vantagem da Cosmos é que a empresa começou como uma empresa de IA e depois decidiu construir semicondutores de próxima geração.
O financiamento da Cosmos está a ser utilizado para acelerar o seu processo de I&D. Sua estratégia de entrada no mercado concentra-se em seus clientes piloto iniciais e no segmento premium do mercado, incluindo aplicações com área restrita. Atualmente está construindo os primeiros protótipos. A Cosmos também está trabalhando em sua fábrica de autoaprendizagem, que Chandrasekhar descreve como Mobius em camadas sobre hardware, e já está em execução em Cingapura.
Em uma citação sobre o investimento, o diretor administrativo da Xora Innovation, Phil Inagaki, disse: “A Cosmos Innovation reuniu algumas das mentes líderes mundiais em IA, fabricação de semicondutores e energia solar para criar Mobius – a primeira plataforma de IA que permite a fabricação de autoaprendizagem de silício complexo dispositivos. A aplicação do Mobius às células solares tandem de silício de perovskita promete fornecer módulos mais econômicos, confiáveis e eficientes em um cronograma acelerado.”
