Skupienie promieni słonecznych na panelach fotowoltaicznych wymaga zachowania balansu pomiędzy optymalizacją mocy wyjściowej, a – dosłownie – uniknięciem stopienia bardzo drogich ogniw słonecznych o wysokiej sprawności.

Zespół kierowany przez specjalistów z firmy IBM stworzył system HCPVT (High Concentration PhotoVoltaic Thermal) zdolny do skupienia mocy równej 2000 słońc na setkach trój złączowych ogniw słonecznych o wymiarach jednego centymetra kwadratowego każdy (zespół twierdzi nawet, iż są w stanie utrzymać bezpieczne temperatury przy znacznie wyższej mocy).

Jest to możliwe dzięki zastosowaniu innowacyjnej technologii chłodzenia paneli fotowoltaicznych, opracowanej na potrzeby superkomputerów. Za chłodzenie odpowiedzialne są mikrokanały, powstałe dzięki inspiracji systemem naczyń krwionośnych w organizmie ludzkim, jednak jedynie kilka dziesiątych mikrometra w przekroju poprzecznym odpowiedzialne jest za dostarczanie czynnika chłodzącego i odprowadzanie ciepła.

Siła proponowanego rozwiązania tkwi także w tym, iż energia cieplna nie jest po prostu tracona, a wykorzystywana przez system. Tak więc, podczas gdy moduły fotowoltaiczne przetwarzają około 30% dostarczanej energii słonecznej na prąd elektryczny, kolejne50% dostarczonej energii jest przechwytywane jako energia cieplna i wykorzystywane w procesie termicznego odsalania wody oraz chłodzenia adsorpcyjnego. Oznacza to, iż proponowany system wykorzystuje w sposób użyteczny około 80% pobranej energii słonecznej. Pojedynczy kolektor może wytworzyć około 25 kilowatów energii elektrycznej. Poniżej zamieszczamy zbliżenie na ogniwo fotowoltaiczne skupiające światło. Rurki widoczne na zdjęciu są odpowiedzialne za doprowadzenie czynnika chłodzącego.

Co ciekawe, dołożono starań aby utrzymać koszty urządzenia na rozsądnym poziomie, dzięki czemu firma ma nadzieję na zastosowanie systemu na terenie EuropyPołudniowej, Afryki, Półwyspu Arabskiego, w Ameryce Południowej, Australii oraz w południowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych.

źródło: IBM