Vedci zo spoločnosti IBM v spolupráci s švajčiarskym Technologickým inštitútom ETH Zürich pracujú na vývoji novej generácie fotovoltaických článkov, ktoré budú výrazne efektívnejšie než tie súčasné. Nové kolektory by mohli podľa vedcov disponovať až 2000-násobne vyššou schopnosťou koncentrácie slnečného žiarenia na jednom mieste. „Dokončenie vývoja a uvedenie nového cenovo dostupného fotovoltaického systému do praxe by mohlo vyústiť do premeny až 80 percent prichádzajúcej solárnej energie na užitočnú energiu, pri trojnásobne nižších nákladoch,“ demonštruje potenciál technológie IBM.
Potenciál technológie si uvedomila aj Švajčiarska komisia pre technológie a inovácie, ktorá projekt podporila trojročným grantom vo výške 2,4 milióna dolárov. Prototyp takzvaného HCPVT systému (High Concentration PhotoVoltaic Thermal System) využíva gigantickú parabolu skonštruovanú z viacerých zrkadiel, ktoré sú pripojené na inteligentný systém sledovania slnečného žiarenia. „Systém vždy nasmeruje parabolu takým spôsobom, aby pod najlepším uhlom zachytávala slnečné lúče. Tie sa potom odrážajú od zrkadiel na vrstvu tekutinou chladených prijímačov s mikrokanálikmi, ktoré obsahujú trojbodové fotovoltaické čipy,“ upresňuje vedecký tím. Každý takýto čip zaberá plochu jeden krát jeden centimeter, pričom v priebehu ôsmich hodín dokáže premeniť slnečné lúče na v priemere 200 až 250 watthodín elektrickej energie.
Foto: IBM Research
Prijímač zložený zo stovky čipov dokáže vyprodukovať približne 25kwh elektrickej energie denne. Použitá technológia chladenia tekutinou je schopná odvádzať až desaťnásobne vyššie množstvo energie ako pasívne chladenie. „Pri výrobe nových slnečných kolektorov plánujeme používať trojvrstvovú štruktúru fotovoltaických článkov s modulom mikrokanálikového chladenia tekutinou, ktorá dokáže premieňať až 30 percent zhromaždeného slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Takýmto spôsobom je možné aj dalších 50 percent odpadového tepla,“ uzatvára člen výskumného tímu, Bruno Michel. Prototyp je v súčasnosti testovaný vo výskumných laboratóriách vo švajčiarskom Zürichu. Na reálne použiteľnú certifikovanú technológiu si však bude potrebné ešte niekoľko rokov počkať.