Компания IBM сообщила о прорыве в технологии фотоэлектрических элементов, который может значительно снизить стоимость солнечной энергии.
Для увеличения удельной мощности батарей исследователи применили линзу, которая позволяет собрать на поверхности полупроводникового элемента мощность до 230 Вт/см2. В результате с каждого квадратного сантиметра поверхности полупроводниковых элементов удается получить электрический ток мощностью 70 Вт – это в пять раз выше, чем у самых современных солнечных батарей обычного типа.
Новая технология компании IBM получила название CPV (Concentrator PhotoVoltaics — фотоэлектрический концентратор). Использование таких концентраторов, как говорит руководитель проекта доктор Супратик Гуха (Supratik Guha), позволяет в 10 раз сократить число фотоэлектрических элементов при сохранении количества вырабатываемой энергии. Количество солнечной энергии, попадающей на фотоэлементы опытной системы, в 2300 раз превосходит условия обычного солнечного освещения в ясный день.
Одна из проблем, с которой исследователи столкнулись в ходе разработки своего фотоэлектрического концентратора, это нагрев самих фотоэлементов.
В фокусе линзы температура оказалась такой, что плавилась даже нержавеющая сталь. Использование технологии отвода тепла в медные радиаторы с помощью пленки из жидкого сплава индия и галлия помогла снизить температуру батареи с 1600°C до 85°C. Эта технология уже используется компанией IBM для охлаждения сверхмощных микросхем и компьютеров.
Для серийного производства нового типа солнечных батарей потребуется недорогая и эффективная оптика вроде плоских линз Френеля, но эта задача выглядит вполне разрешимой. Солнечные концентраторы еще с 70-х годов XX века привлекают внимание ученых, но сегодня компании IBM впервые удалось обеспечить приемлемое охлаждение солнечных батарей, так что технология CPV теперь имеет все шансы на успех.
