Aktuelle Solartechnologien sind zu teuer und zu langsam, benötigen Elemente der Seltenen Erden und weisen nicht die Effizienz auf, damit massive Installationen praktisch erfolgreich wären. Wissenschafter und Forscher von Airlight Energy, IBM und verschiedenen Schweizer Universitäten haben ein photovoltaisches System entwickelt, das Sonnenlicht nicht nur 500-fach, sondern 2000-fach konzentrieren kann.
Das System mit dem Namen HCPVT („High Concentration Photovoltaic Thermal“) besteht aus einem parabolischen Solar-Konzentrator, 1×1 Zentimeter kleinen Empfänger-Chips und einem Kühlsystem. Der Parabolspiegel richtet sich per Tracking-System im optimalen Winkel zur Sonne aus und reflektiert die Sonnenstrahlen auf die Multichip-Empfänger. Durch Kanäle unterhalb der Chips wird Kühlflüssigkeit gepumpt, das die durch die Konzentration entstehende Hitze abtransportiert. Das Kühlmittel hält die Chips bei einer 2000-fachen Konzentration des Sonnenlichts auf einer nahezu gleichen Temperatur wie das Kühlmittel, sogar eine 5000-fache Konzentration wäre gewährleistet. Derzeit gibt es von diesem System einen Prototypen mit neun Chips. An einem durchschnittlichen Tag mit acht Stunden Sonnenlicht kann damit eine elektrische Leistung von 25 kW erzeugt werden. Das System wird in diesem Video vor Ort erklärt.
httpv://www.youtube.com/watch?v=J_zzE8xMdZc
Mit dem HCPVT-System kann nicht nur Sonnenenergie konzentriert werden, sondern auch die thermische Energie genutzt werden. Das System verwendet eine Technologie zur Prozessoren-Kühlung, das IBM bei den Hochleistungsrechnern Aquasar und SuperMUC einsetzt. 60 Grad heißes Wasser kühlt dabei die Prozessorchips auf eine Temperatur von 85 Grad. Die dabei abgeführte Wärme wurde etwa zur Gebäudeheizung genutzt. Beim HCPVT soll das 90 Grad heiße Wasser zur Kühlung oder zur Entsalzung von Meerwasser verwendet werden. Dadurch soll ein Gesamtwirkungsgrad von 80 Prozent möglich werden, der elektrische Wirkungsgrad liegt bei derzeit 25 Prozent.
