本文最初发表在《太阳之恋》上。
具有成本竞争力的光伏系统如何能够将太阳光聚集2000倍，然后捕获80％的聚集能量声？还不错吧？IBM公司，Airlight Energy，苏黎世联邦理工学院和州际应用科学大学Buchs NTB的研究人员在获得了瑞士技术和创新委员会三年240万美元的资助后，目前正在开发这种系统。
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除了发电以外，该系统本身还可以使海水淡化并提供空调，这是该系统设计用于晴天和偏远地区的有用功能。
就世界许多地区而言，一种经济的高浓度光伏热力（HCPVT）系统不仅可以供电，还可以使水脱盐并提供空调，是一个完整的方案。
原型系统利用大型抛物面形天线，该抛物面形天线由多个镜面组成，这些镜面与太阳跟踪系统配合使用。系统自动将其自身重新定位到最佳角度以进行发电。撞击镜子的阳光被反射到许多带有三结光伏芯片的微通道-液冷接收器上。这些1×1厘米芯片中的每一个芯片，“在阳光充足的地区，通常一天八小时平均可以转换200-250瓦。”设计中有数百种此类芯片，可提供约25千瓦的电能。
新闻稿说明：
光伏芯片安装在微结构层上，该微结构层将液态冷却剂从芯片上移走了几十微米，以吸收热量并将其散热的效率是被动空气冷却的10倍。冷却剂使切屑几乎在相同的温度下保持2000倍的太阳能浓度，并可以将其保持在安全温度下直至5,000倍的太阳能。
具有非常小的泵送功率的直接冷却解决方案受到人体分层的分支供血系统的启发，并且已经由IBM科学家在包括Aquasar在内的高性能计算机中进行了测试。IBM与埃及纳米技术研究中心之前的合作开发了多芯片接收器的最初演示器。
“我们计划在微通道冷却模块上使用三结光伏电池，该模块可以将收集到的30％以上的太阳辐射直接转换为电能，并可以有效地回收额外的50％的废热，” Bruno Michel说。 IBM Research高级热包装经理。“我们相信，我们可以通过一种非常实用的设计来实现这一目标，该设计由轻质和高强度的混凝土制成，用于桥梁，由廉价的气动镜构成的主要光学器件–这是一种节约的创新，但基于数十年的微技术经验。
研究人员认为，通过利用如此高的日照强度以及较低的设计成本，他们可以实现每平方米面积每平方米250美元以下的成本，这大约是同类系统成本的3倍。他们认为，“平均的能源成本将低于每千瓦时（KWh）10美分。相比之下，德国的电能上网电价目前仍高于每千瓦时25美分，燃煤发电站的生产成本约为每千瓦时5-10美分。”
新系统的创新之一是其收集和利用太阳热能产生的“废热”。通过利用热量而不是简单地散发热量，可以廉价地淡化水并通过热驱动吸附式冷却器提供冷却，同时还解决了太阳能电池片的过热问题。
为了有效地收集废热，研究人员利用了已经开发和使用的先进技术，即用于高性能计算机（例如Aquasar和SuperMUC）的水冷却系统。尽管这些热量只是简单地被再利用来为设施提供空间供暖，但是在这种情况下，捕获的热量将用于加热咸水，然后通过蒸发将其蒸馏。研究人员说，该系统可以“每天每平方米接收器区域提供多达30至40升饮用水，同时仍能以每天25％以上的发电量或每天2千瓦时的电量发电。”因此，使用大量这些系统，将有可能为一个小城镇提供足够的水。
该系统还具有通过热驱动吸附冷却器提供空调的能力。“吸附式冷却器是一种通过施加到例如由硅胶制成的吸收器上的热循环将热量转化为冷却的装置。以水为工作液的吸附式制冷机可以代替压缩式制冷机，压缩式制冷机在炎热的气候中会给电网造成压力，并包含对臭氧层有害的工作液。”
研究人员目前正在苏黎世IBM研究中心测试HCPVT系统的原型。
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