IBM hält Solarzellen kühl

Kühltechnologie für Mikroprozessoren bewahrt Solarzellen vor dem Hitzetod und ebnet den Weg zu günstigerer solarer Stromgewinnung.

Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2008/11

     

Mit einem winzigen Bruchteil der Sonnenenergie, die täglich auf der Erde niedergeht, liesse sich die ganze Menschheit mit Strom versorgen. Doch sie lässt sich nicht ohne weiteres nutzbar machen. Solarzellen sind beispielsweise wenig effizient und, da sie wie Computerprozessoren aus Silizium hergestellt werden, teuer.



Es gibt daher eine Reihe von Ansätzen, um Solarzellen effizienter zu machen. Einer besteht darin, nach dem Vorbild einer Lupe das Licht mit einer Linse zu bündeln und es auf eine einzelne Zelle zu richten, sodass für die Erzeugung einer bestimmten Menge Strom weniger Solarzellen benötigt werden. Einen Nachteil hat die Konzentrator-Photovoltaik genannte Technologie allerdings: Das Sonnenlicht kann nur schwach gebündelt werden, da die Solarzelle sonst überhitzt und schmilzt. Damit kann sich das Sparpotential der Konzentrator-Photovoltaik kaum entfalten.




Um das Wärmeproblem zu lösen und die Solarzellen vor dem Hitzetod zu schützen, hat IBM eine Technologie zur Kühlung von Computerchips zweckentfremdet. Sie besteht aus einer dünnen Schicht aus flüssigem Metall, die zwischen Solarzelle und Kupfer-Kühlblock angebracht wird. Die Technik hat IBM für den Einsatz bei Mikroprozessoren ent­wi-
ckelt. Sie soll laut eigenen Angaben die leistungsfähigste verfügbare Kühltechnik und ausserdem sehr günstig sein.



In einem Testaufbau ist es der Forschungsabteilung von Big Blue gelungen, 230 Watt Sonnenlicht auf einen Quadratzentimeter Solarzelle zu fokussieren und damit 70 Watt Strom zu erzeugen. Dies ist laut IBM zehnmal mehr als mit einer herkömmlichen Installation auf Basis der Konzentrator-Photovoltaik erreicht werden kann, womit quasi 9 von 10 Solarzellen überflüssig wären. Ohne Kühlung würden Temperaturen von 1600 Grad entstehen – genug, um Stahl zu schmelzen. Mit der Kühl­lösung wird die Solarzelle gerade einmal 85 Grad warm.




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