IBM Research (Цюрих) и Airlight Energy SA (Бьяска, Швейцария) планируют увеличить выходную мощность фотоэлементов высокой концентрации, как минимум, десятикратно, благодаря использованию микрожидкостной системы охлаждения вместе с промышленными трехпереходными фотоэлементами.
Полученные 25-кВт электростанции с концентрацией солнечной энергии на 50-футовом параболическом зеркале будут построены в Бьяске и Рюшликоне (Швейцария) благодаря субсидии Швейцарской Комиссии Технологий и Инноваций. Вместе с IBM и Airlight Energy над проектом будут работать Швейцарский Федеральный Институт Технологии (ETH) из Цюриха и Университет Прикладных Наук из Букса (Швейцария).
«Мы используем ту же технологию водяного охлаждения, которую IBM создала для высокопроизводительных компьютеров, чтобы добиться 10-кратного уменьшения теплового сопротивления фотоэлементов, – сказал Бруно Михель (Bruno Michel), руководитель направления тепловых режимов корпусов в IBM Research. – В результате, мы показали, что промышленно выпускаемые трехпереходные фотоэлементы, которые поглощают почти весь спектр солнечной энергии с эффективностью 80%, теперь могут работать с концентрированной от 2000 до 5000 раз солнечной энергией, по сравнению с концентрацией от 300 до 500 раз для элементов с воздушным охлаждением».
Более высокая концентрация солнечной энергии достигается матрицей из 36 зеркал на 50-футовой тарелке, которая поворачивается за солнцем, направляя насыщенные энергией лучи на матрицу из более сотни трехпереходных фотоэлементов, смонтированных на центральной раме, каждый из которых генерирует 200–250 Вт. Без системы водяного охлаждения IBM концентрированная энергия солнечных лучей может создать температуру, достаточную чтобы испарить кристаллы фотоэлементов. Вместо этого микрожидкостная подложка IBM отводит тепло от фотоэлементов по иерархической системе водяных каналов.
 |
Фотоэлектрическая тепловая система высокой концентрации (HCPVT), созданная IBM и Airlight Energy, концентрирует солнце на сотню трехпереходных фотоэлементов с микрожидкостным охлаждением и обеспечивает 25 кВт электроэнергии. Рисунок: Airlight Energy
И подобно тому, как дата-центры с водяным охлаждением используют тепло воды, нагретой микросхемами, для обогрева соседних зданий, так и солнечные электростанции будут приспособлены для использования отработанной горячей воды. Однако, так как большая часть предполагаемых установок будет размещена в теплом климате, IBM экспериментирует с использованием теплой воды в абсорбционных охладительных системах, которые заменят традиционные кондиционеры, а также в установках опреснения воды.
Главной целью проекта является производство электрической энергии из солнечной, стоимость которой не будет превышать стоимости электроэнергии от генераторов, сжигающих уголь, т.е. около 5–10 центов за кВт*ч. По заявлению IBM, благодаря использованию недорогих бетона и прессованной металлической фольги стоимость промышленных тарелок должна снизится до 250 долл. за кв. м, что в три раза дешевле существующих сегодня фотоэлектрических концентраторов.
Читайте также:
Созданы «переводные» солнечные панели
Нью-Йорк хотят перевести на энергию солнца и ветра
PIDA: гелиоэнергетика возродится в 2013 году
Дешевая энергия: лес нанопроводов на солнечных панелях
Коническая вращающаяся фотоэлектрическая система
Эффективность органических фотоэлементов вырастет до >10%
Heliatek установила рекорд эффективности фотоэлектрической ячейки
Источник: EE Times