IBM past koeltechnologie chips toe op zonnecellen

Om de energieopbrengst van zonnecellen te verhogen, wordt het zonlicht bij veel cellen geconcentreerd met behulp van optische elementen. Wanneer de concentratie van licht in dergelijke ‘geconcentreerde fotovoltaïsche cellen’, of cvp’s, een niveau bereikt dat vergelijkbaar is met de intensiteit van honderden zonnen, kan de temperatuur binnen zonnecellen snel oplopen. Door fresnellenzen geconcentreerd zonlicht kan een zonnecel voldoende opwarmen om metaal te smelten, wat een goede koeling van de cvp’s noodzakelijk maakt. Dergelijke koeling draagt echter bij aan hogere kosten voor zonnepanelen, reden voor IBM om te onderzoeken of dat niet op een betere manier mogelijk is.

Het bedrijf heeft daartoe een prototype zonnepaneel gebouwd dat het zonlicht concentreert en de zonnecellen, mits ongekoeld, tot ruim zestienhonderd graden Celcius verwarmde. IBM hanteerde daarop een koelmethode die het ook in chips toepast om de temperatuur tot ongeveer vijfentachtig graden terug te brengen. De koeling maakt gebruik van vloeibaar metaal dat de warmte van de zonnecel afvoert naar een koelblok, vergelijkbaar met de techniek die het bedrijf Nanocoolers enkele jaren geleden voor zijn processors in wilde zetten. De techniek moet goedkopere koeling voor zonnecellen met hoge opbrengst mogelijk maken, hoewel IBM niet van plan is zelf de koeling of de zonnecellen te produceren. In plaats daarvan hoopt het zijn technologie in licentie aan fabrikanten te kunnen geven.

Naast de koeling wil ‘Big Blue’ ook zijn expertise op het gebied van chipproductie aanwenden om het productieproces van cigs-fotovoltaïsche cellen sneller en goedkoper te maken: daartoe ontwikkelt het bedrijf een alternatief voor het gangbare proces waarin de benodigde componenten op het substraat gedampt worden. Ook werkt het bedrijf aan een methode om op silicium gebaseerde fotocellen op een glassubstraat aan te brengen en uiteraard streven de onderzoekers van de researchlabs naar betere efficiëntie om licht in energie om te zetten, waarbij nanomaterialen als nanobuisjes kunnen worden ingezet.