Инновационные фотоэлектрические системы HCPVT от IBM помимо основной задачи выработки электрической энергии способны выполнять функции опреснения воды и кондиционирования помещений.

Высокоэффективные фотоэлектрические тепловые системы от IBMИнженеры компании IBM разработали уникальную солнечную установку, позволяющую кардинально увеличить эффективность преобразования солнечной энергии. В новой системе, существующей на данный момент в виде прототипа, используются большие зеркальные параболические антенны, управляемые автоматической системой слежения. В результате, зеркала постоянно находится под оптимальным для выработки электроэнергии углом к солнцу.

В новых установках IBM солнечный свет, попадая на зеркало отражаясь концентрируется на компактных фотоэлементах с микроканальным жидкостным охлаждением площадью 1 кв. см. Каждая из таких ячеек способна генерировать в среднем 200-250 Вт. электрической энергии в регионах с высокой солнечной активностью. Установка, включающая несколько сот фотоэлектрических элементов, способна создавать до 25 кВт электрической мощности.

Генераторы электричества, использующие альтернативную энергию в России пока еще не слишком популярны. Основной причиной является то, что доставка дизельного топлива крупными компаниями осуществляется даже в самые отдаленные регионы, что делает более выгодным использование мобильных дизель-генераторов.

 Фотоэлектрических чипы состоят из микро-структурированных слоев, которые пронизаны сверхтонкими трубками толщиной в несколько десятков микрометров. Благодаря постоянной циркуляции жидкости, отвод тепловой энергии осуществляется в 10 раз эффективнее, чем в традиционных системах пассивного воздушного охлаждения.

Идеей для создания уникальной системы охлаждения послужила иерархическая система кровеносных сосудов человека. Подобные охладители уже были опробованы учеными компании IBM в высокопроизводительных компьютерах. Многокристальный фотоприемник был разработан в сотрудничестве с Научно-исследовательским центром нанотехнологий в Египте.

«Мы планируем использовать тройное соединение фотоэлектрических элементов на микро-канальных модулях охлаждения, что  позволит конвертировать более 30% собранного солнечного излучения в электрическую энергию и создать условия для эффективной рекуперации дополнительных 50% тепла», — прокомментировал разработку Бруно Мишель, менеджер подразделения Advanced Thermal в IBM Research.

 Благодаря использованию высокой концентрации солнечного света, и сравнительно низкую себестоимости конструкции, исследователи считают, что они смогут обеспечить стоимость оборудования в пределах $ 250 за квадратный метр солнечной панели. Это примерно в 3 раза меньше, чем в аналогичных солнечных системах. По словам разработчиков, стоимость выработанной энергии будет меньше, чем 10 центов за кВт/ч. Для сравнения, льготные тарифы на электроэнергию в Германии в настоящее время составляют больше, чем 25 центов за киловатт-час, а стоимость производства электроэнергии на угольных электростанциях составляет около 5-10 центов за киловатт-час.

 Дополнительной функцией новой системы является сбор и повторное использование тепла, которое не просто рассеивается, а может использоваться в установках опреснения воды или управляемых тепловых охладителях, решающих проблему перегрева солнечных чипов.  Исследователи уверены, что система сможет обеспечить до 30-40 литров чистой питьевой воды на каждый квадратный метр солнечных панелей.