IBM研发出新型高效光伏发电设备——“光伏太阳花”

来源:牛华网发布时间:2015-09-01 15:44:21

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 Energy、Dsolar(Airlight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。

 

 

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。

 

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。

 

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。

第二,为了增加芯片向水的热传递,IBM不再采用传统的冷却水箱,转而使用一块布有微流通道的硅。这种硅拥有数百个微通道,水在数微米的晶体管中输送热量。它粘在计算机芯片后面,就像是一个微型水箱。这种设计可以大幅增加散热效率。

 

Solar Sunflower采用了同样的冷却系统。这种冷却系统可以确保砷化镓将光能转换成电能,同时散去“5,000颗太阳”的热能。因此,Solar Sunflower可以产生大约12千瓦电能,同时还提供21千瓦热能(水温可达90摄氏度)。

问题

IBM和Airlight均未公布Solar Sunflower价格,但所有安装成本可能高达数万英镑,而且这只是最初的费用。

首先,太阳能热发电需要直射阳光:反光板必须瞄准太阳,多云等天气会严重影响发电量。控制软件可以让Solar Sunflower自动对准太阳。

 

其次,Solar Sunflower缺乏能量密度。尽管Solar Sunflower的发电效率很高,但它只能产生12千瓦电能。这只够三四个家庭使用,而且需要每天有几个小时的晴朗天气。

当然,最大的问题还是成本。Airlight和IBM合作开发Solar Sunflower时,硅太阳能电池的成本约为1.6美元/瓦。过去数年,随着中国逐渐提升产量,成本下降到40美分/瓦。Solar Sunflower采用砷化镓电池、软件系统和新型水冷系统,它肯定无法取代硅太阳能发电产品。

 

Airlight Energy计划于2016年面向早期用户推出Solar Sunflower。2017年,Solar Sunflower有望大规模生产。目前,Solar Sunflower只是全尺寸产品原型,最终版本将更为美观。

责任编辑:liufang
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
从34GW走向中东!时代数字首个市场化海外项目落地沙特MAS光伏电站来源:投稿 发布时间:2026-10-18 12:10:19

协鑫新能源运营科技公司成功中标沙特1.2GW MAS光伏项目调试及运行技术服务,系时代数字海外首个市场化标杆项目。团队已赴现场,11月启动并网调试,严格遵循IEC与沙特电网标准,助力NREP第五轮建设及沙特“2030愿景”。

站起来的“钙钛矿”!极电光能以硬核实证探索光伏价值新空间来源:极电光能 发布时间:2026-10-16 09:30:36

本文介绍了极电光能在国内首个钙钛矿双面发电组件垂直安装实证项目——位于河北张家口国家风光储输示范基地的运行成果。项目于2023年8月启动,对南北、东西向垂直安装的钙钛矿组件开展近一个半月的并网实测。数据显示:组件双面率达79%,系统效率(PR值)平均接近100%;在早晚低辐照时段形成双发电高峰,精准匹配电网负荷与分时电价高峰;阴雨天(日辐照<2kWh/㎡)下PR值仍达106.5%–129.3%,凸显优异弱光响应与温度稳定性。文章进一步指出,垂直安装模式突破传统地面平铺局限,适配光电建筑、高速声屏障、农光互补等多元场景,标志着钙钛矿光伏正从技术验证迈向高价值商业化应用新阶段。(199字)

非洲再落一子!上能电气点亮赞比亚曼巴100MW光伏电站来源:上能电气 发布时间:2026-10-16 09:24:36

赞比亚曼巴100MW光伏电站正式并网,标志该国迈向“水光互补”能源新格局。上能电气提供高效(99.0%)、耐高温(52℃不降额)、抗PID逆变器,保障雨季长期收益。获赞比亚总统顾问现场考察,誉为中资绿色标杆。上能加速中东非本地化布局,赋能非洲能源转型。

硅片&电池:市场成交清淡 价格持稳运行来源:中国有色金属工业协会硅业分会 发布时间:2026-10-16 08:59:07

本文介绍了节后光伏产业链中硅片与电池片市场的运行情况。数据显示,本周N型各规格硅片及M10、G12系列电池片价格均环比持平,组件主流报价亦维持在0.69–0.71元/W;市场整体成交清淡,上下游处于观望博弈状态。硅片环节受下游库存宽松、采购偏谨慎影响,但上游多晶硅价格坚挺,形成成本支撑,厂商降价意愿低,行业开工率总体稳定(一线企业约52%–54%,一体化企业56%–60%)。电池片环节虽海外备货结束,但国内集中式项目需求接续,叠加硅片价格稳定,支撑其价格持稳。后市预计硅片与电池片价格仍将维持平稳,前者受益于成本支撑与项目需求释放,后者则因企业主动减产与上游价格刚性而趋于稳定。(198字)

11月2日正式发布 AD/CVD 征税令——美国裁定印度、印尼、老挝光伏产品构成实质损害来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-16 08:49:59

美国国际贸易委员会(USITC)于2026年作出最终裁定,认定从印度、印度尼西亚和老挝进口的太阳能电池及光伏组件对美国本土产业造成实质性损害。该裁决基于美国光伏制造贸易联盟(AASMT)2025年7月提交的请愿书,并继美国商务部(DOC)同年9月确认上述三国产品存在倾销与补贴行为后作出。据此,DOC将于2026年11月2日正式发布反倾销与反补贴(AD/CVD)征税令,税率依国别和企业而异,海关将同步开始征收现金保证金。此举标志着美国光伏贸易救济范围继柬埔寨、马来西亚、泰国、越南之后,进一步扩展至印、印尼、老挝三国。AASMT同时正推动针对埃塞俄比亚组装、含中国零部件光伏产品的调查,并联合其他联盟应对韩国等地可能存在的关税规避行为。(199字)

美国国际贸易委员会作出晶体硅光伏电池双反产业损害终裁来源:中国贸易救济信息网 发布时间:2026-10-16 08:44:21

2026年10月14日,美国国际贸易委员会(ITC)就进口自印度、印度尼西亚和老挝的晶体硅光伏电池(无论是否组装入模块)作出反倾销与反补贴产业损害肯定性终裁,认定相关进口产品对美国国内产业造成了实质性损害。该裁决基于此前一系列调查进程:美国商务部于2025年8月7日发起双反调查;2026年2月24日和4月23日分别发布反补贴和反倾销初裁;同年9月11日作出双反终裁。依据ITC的终裁结果,美国商务部将正式颁布针对上述三国涉案产品的反倾销税令和反补贴税令,标志着该案进入征税实施阶段。

2.74元/W!福建104MW渔光互补光伏电站EPC中标结果公示来源:光伏盒子 发布时间:2026-10-15 06:59:01

福建诏安四都80MW渔光互补光伏项目EPC中标揭晓:中国能建浙江院与中交路建广东公司联合体以2.86亿元(2.74元/W)中标。项目位于漳州诏安县,交流侧80MW,直流侧超104MWp,属典型“水上发电、水下养殖”复合开发模式。

12天高效交付!弘元绿能助力华电腾格里河西新能源基地80万千瓦光伏项目建设来源:弘元绿能 发布时间:2026-10-15 06:39:35

弘元绿能12天高效交付华电甘肃腾格里沙漠80万千瓦光伏项目320MW组件,彰显全产业链协同与紧急履约硬实力。文章揭秘其快速响应机制与沙戈荒基地供应保障能力,并预告10月22日兰州“新能源大基地+算电协同”零碳大会。

通威太阳能科技金堂基地获评“重服务守信用AAA企业”,以优质服务赋能光伏产业高质量发展来源:通威股份 发布时间:2026-10-15 06:32:12

通威太阳能金堂基地获“重服务守信用AAA企业”认证,继多项AAA信用认定后再添权威背书。作为西南首家GW级光伏组件基地,其TNC3.0系列组件具备90%双面率、优异弱光与遮挡防护性能,显著降本增效,彰显服务力、信用力与产品力三重优势。

疯抢!缅甸光伏组件价格翻倍,单日价格波动剧烈来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-15 06:22:36

受厄尔尼诺气候预警与全国轮流限电政策双重影响,缅甸光伏市场需求短期内急剧攀升,引发价格剧烈波动。2022—2023年售价约30万缅币的400W组件,目前已被主流620W产品取代,单价飙升至80万—90万缅币,较8月初的55万缅币涨幅显著;部分储能蓄电池两天内涨价达200万缅币。市场出现恐慌性抢购,供应商普遍实行“当日报价、次日作废”机制。优质带质保的逆变器及储能电源库存告罄,而质量与售后无保障的杂牌产品大量涌入。分析指出,本轮缺货涨价由民众自发抢装、进口物流延迟、上游制造成本上升及本币汇率波动等多重因素共同驱动。零售商呼吁消费者理性选购,防范劣质产品风险。(199字)

为应对美国关税冲击,印度计划通过进出口银行提供信贷额度以推动光伏组件出口来源:商务部网站 发布时间:2026-10-14 14:58:42

为应对美国加征高额关税带来的出口冲击,印度政府拟通过其进出口银行向非洲和拉丁美洲国家提供贷款及信用额度,以促进本国光伏组件出口。此前,美国是印度太阳能组件的最大出口市场,但近期美方对印度产太阳能电池和组件征收高达126%的反补贴税与反倾销税,导致印方对美出口几近停滞。在此背景下,印度新能源与可再生能源部正推动出口市场多元化,重点开拓非洲、拉美等新兴市场,并借助政策性金融工具降低海外采购方的资金门槛,增强印度光伏产品的国际竞争力。该举措旨在缓解贸易壁垒带来的产业压力,维持国内光伏制造业的出口动能。