Konzentrator-Photovoltaik: Airlight Energy und IBM wollen neue HCPVT-Technologie auf den Markt bringen
Das so genannte High Concentration PhotoVoltaic Thermal (HCPVT)-System könne durch 2.000-fache Konzentration des Sonnenlichts und innovative Heißwasserkühlung 80 % der einfallenden Strahlung in nutzbare Energie umwandeln. An einem sonnigen Tag würden so 12 Kilowattstunden Strom und 20 Kilowattstunden Wärme erzeugt, berichten die Partner.
Zentrum des zehn Meter hohen HCPVT-Systems ist eine 40 qm große Parabolschüssel aus speziell von Airlight Energy entwickeltem und patentiertem Beton. Die faserhaltige Mischung härte in weniger als vier Stunden in jeder beliebigen Form aus und verfüge dann über ähnliche mechanische Eigenschaften wie Aluminium – bei nur einem Fünftel des Preises. Ein Nachführsystem richte die Parabolschüssel immer optimal zur Sonne aus.
36 Spiegel konzentrieren das Sonnenlicht auf heißwassergekühlte Photovoltaik-thermische Multizellen
In der Schüssel befinden sich 36 elliptische Spiegel, die aus einer 0,2 mm dicken, mit Silber beschichteten, wiederverwertbaren Plastikfolie bestehen. Das Material sei damit nur geringfügig dicker als die Verpackungsfolie von Schokolade. Die Spiegelflächen, die durch einen kontrollierten Unterdruck verformt werden, konzentrieren das Sonnenlicht sehr präzise auf mehrere heißwassergekühlte photovoltaik-thermische Multizellen-Empfänger mit so genannten Multi-Junction-Zellen.
Im Laufe eines durchschnittlichen sonnigen Tages könne jede der 1×1 cm2 großen Solarzellen bis zu 57 Watt elektrische Leistung produzieren. Mikrokanäle unter den Zellen bringen 85–90° C heißes Wasser bis auf wenige Zehntelmillimeter an diese heran. Die Betriebstemperatur werde so unter 105° C gehalten. Ohne Kühlung würden die Zellen sich auf über 1.500° C erhitzen und verglühen. Wasser sei für diesen Zweck besonders geeignet, da es die Wärme zehnmal effektiver abtransportiert als Luft.
Die gesamte Parabolschüssel und die Solar-Empfänger befinden sich unter einer luftgefüllten Plastikhülle, die einerseits das System vor Regen, Hagel und Staub und anderseits aber auch Vögel und andere Tiere vor Verletzungen durch die konzentrierte Sonnenstrahlung schützt.
Durch die hohe Konzentration des Sonnenlichts und dank dem radikal kostengünstigen Design gehen die Wissenschaftler davon aus, dass der Preis für die neue Technologie in der Massenproduktion zwei- bis dreimal günstiger als für vergleichbare Systeme sein wird.
Spin-Off-Unternehmen Dsolar soll Technologie vermarkten
„Mit HCPVT führen wir eine neue Generation von Solartechnologie ein“, sagt Dr. Gianluca Ambrosetti, Leiter der Forschung von Airlight Energy und verantwortlich für den Aufbau von Dsolar, dem neu gegründeten Spin-Off-Unternehmen zur Vermarktung der Technologie.
Zur Photovoltaikzellen-Kühlung und Wärmewiederverwendung wird eine weltweit führende Technologie eingesetzt, die von IBM Research – Zürich für warmwassergekühlte Supercomputer entwickelt wurde.
26.09.2014 | Quelle: IBM Research, Airlight Energy | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH
