IBM新型热系统让太阳能电池输出效率提高十倍
IBM苏黎世研究中心和Airlight Energy公司联手打造一种新的“高聚光型太阳能热系统” (HCPVT),透过采用微流体水冷技术与商用的三接面太阳能电池,能够让高聚光型太阳能电池的输出效率提高十倍之多。
在瑞士技术创新委员会(CTI)拨款240万美元赞助的三年开发计划中,预计在Biasca与Ruschlikon等地打造的太阳能发电站将会采用这项开发成果──宽50英尺的碟型采光器预计可提供24kWh的电力。除了IBM与Airlight Energy以外,参与这项计划的还包括应用理工州际大学以及瑞士联邦理工学院(ETH)。
“我们采用IBM为高性能计算机开发的冷却技术,而为太阳能电池减少了10倍的热阻,”IBM研究中心先进热封装部门经理Bruno Michel表示,“相较于采用气冷式可提升300-500倍的效率,我们采用能效高达80%且几乎涵盖整个太阳能频谱的商用三接面太阳能电池,从而实现了更高2,000-5,000倍的太阳能聚光效率。”
经由在这款50英尺碟型采光器上的36个透镜数组,即可聚集更高的太阳能。碟型采光器可随着阳光移动持续追踪瞄准中央基板(每个都可产生200-250W电力)上近百个三接面太阳电池数组的高能量光线。在未采用IBM水冷技术的情况下,从阳光中采集的太阳能可能产生足以使芯片蒸发的高温。而透过IBM微流体基板分层排列水信道,则可为太阳电池进行散热。
IBM与Airlight联手开发的HCPVT系统 ,可使阳光集中于数百个微液冷的三接面PV电池上,以提供25kW的电力。
Source:Airlight Energy
如同IBM的水冷式资料中心利用芯片为水加热产生的热能,以及为邻近建筑物供热,太阳能发电站将适用于可利用加热废水产生热能的各种应用。然而,由于大部份都必须安装在气候温暖的地方,IBM正尝试以温水吸收制冷系统,取代传统的空调系统,以及用于海水淡化厂。
该计划的最终目标在于利用太阳能,产生成本相当于燃煤发电所产生的电力,约每千瓦时(kWh)约5-10美分。据IBM表示,透过利用低成本的混凝土与加压的金属箔片,这种商用碟型采光器的成本还可降至每平方公尺约250美元──这比现有的PV聚光器成本更低3倍。