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探访IBM新型光伏发电设备The Solar Sunflower
2015-09-01 10:35  牛华网  rocky  我要评论()
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【牛华网讯】科技网站Ars Technica探访IBM新型光伏发电设备The Solar Sunflower,新设备采用新一代光电池材料和冷却系统,发电效率可达80%

文章全文如下:

一颗向日葵矗立在山上。这可不是一颗普通的向日葵,它融合了光伏发电和太阳能热发电技术,总效率可达80%

The Solar Sunflower是一项瑞士发明,由Airlight EnergyDsolarAirlight子公司)和IBM苏黎士研究院共同研发。The Solar Sunflower采用HCPVT技术,可利用太阳能发电和热水。HCPVT就是高聚光太阳能光伏发电及光热技术。

Airlight研究主管赞布罗塔·安布罗塞蒂(Gianluca Ambrosetti)表示,简单来说,The Solar Sunflower拥有聚合太阳光的反光板,“相当于5,000颗太阳照射”。然后,高效光伏电池将聚光太阳能转化为电能。

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Airlight和Dsolar共同开发Sunflower的反光板和其他材料,IBM负责开发太阳能光电系统。

Solar Sunflower的两项构成技术——光伏发电和太阳能热发电——都非常知名,目前广泛为人熟知。但是,Solar Sunflower的特别之处在于,它以新颖时尚的方式融合了两项技术,实现了极高的转换效率。

Solar Sunflower反光板是略显弯曲的镜面面板。从玻璃到聚酯薄膜,Airlight尝试了多种不同的反光材料,最终它们选择铝箔。铝箔既不过分昂贵,又具备很高的反射率。Solar Sunflower有六个“花瓣”,每个花瓣包含六个反光板。六个收集器位于36个反光板中间,每个收集器对应六个反光板。

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每个收集器有一排砷化镓光电池。砷化镓的光电转化效率非常高(Sunflower可达38%),但它的成本非常高昂。但对于Sunflower而言,受光面积才是真正昂贵的东西。阳光只会照射很小一部分,Sunflower需要使用最好的材料。每个收集器的砷化镓只占几平方厘米,但它可以产生大约2千瓦电能。因此,一座Solar Sunflower大概可以产生12千瓦电能。

与多数半导体一样,遇热的光电池效率会下降。Solar Sunflower的砷化镓电池最高工作温度约为105摄氏度。但在“5,000颗太阳照射”下,温度很容易高于105摄氏度。

在一次测试中,Airlight用反光板在一块铁上熔出一个洞(铁的熔点高达1538度)。在另一次测试中,由于反光板排列不整齐,“液态铝滴得到处都是”。

新型冷却系统

究竟如何冷却呢?答案就是一套非常聪明的冷却系统,这套系统来自IBM的特长之一:超级计算机。在超级计算机领域,热量是处理能力的限制因素之一。计算机芯片很小,你可以在1U级服务器中塞入大量芯片。但是,冷却这些元件却相当困难。

过去几年,IBM一直开发液体冷却技术,优先用于提升计算密度,同时还旨在减少废热。在常见的液体冷却系统中,我们会看到水箱、水泵和散热器。液体通常是水,也可能是其他液体,例如矿物油和氟化液。

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热量从计算机芯片转移到液体,然后传送到散热器,最后散入空气。但是,这种冷却系统存在两个问题:一是散热量存在限制;二是散入空气的废热被浪费掉。

IBM利用热水冷却技术完美地解决了上述问题。首先,冷却系统产生的热水可以作为家用和工业用水。IBM超级计算机Aquasar产生的热水已经供应给当地大学。

新闻热线:010-68947455

关键词: IBM 光伏 太阳能 科技 新能源

责任编辑:周光照

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