Существующие технологии преобразования солнечной энергии обеспечивают утилизацию только небольшой части спектра солнечного излучения, да и то с КПД не выше 15% для самых передовых (и весьма недешёвых) разработок. Большая часть спектра, приходящаяся на низкоэнергетическое – красное и инфракрасное – излучение, пропадает втуне.
Созданная сотрудниками IBM система высокой концентрации фотоэлектрической и тепловой энергии (HCPVT) позволяет утилизировать солнечную энергию в широком диапазоне спектра излучения Солнца, повышая эффективность его использования в 2000 раз. По утверждениям разработчиков, в дальнейшем они способны поднять потолок эффективности безопасного производства электрической и тепловой энергии в 5000 раз!
В процессе улавливания солнечного света дополнительно производится опреснение охлаждающей воды, которая также может идти на кондиционирование, так что относительно небольшая установка может обеспечить энергией целый посёлок.
В системе HCPVT тепло поглощается сотнями крошечных солнечных батарей — фотоэлектрическими чипами. Чипы собирают энергию, а затем охлаждаются водой, циркулирующей по микроканалам, поэтому они в состоянии сконцентрировать такое большое количество солнечной энергии.
Каждый чип размерами 1X1 см может конвертировать в солнечном регионе около 200-250 ватт за обычный восьмичасовой рабочий день. В системе HCPVT охлаждающая вода нагревается до 90 градусов по Цельсию, далее вода проходит через пористую мембрану дистилляционной системы, где она затем испаряется и опресняется. Такая система может обеспечить 30-40 литров питьевой воды на квадратный метр приёмника в день, в то же время производство электроэнергии с КПД более 25 процентов составит около двух киловатт-часов в день.
Согласно данным Гринпис, эта технология может утвердиться в качестве третьего по величине источника устойчивого промышленного производства электроэнергии. В исследовании, опубликованном в 2009 году, доказано, что солнечная энергия может покрыть всю мировую потребность в энергии. По расчётам Гринпис, для этого достаточно только двух процентов площади пустыни Сахара.
Этот проект финансируется Швейцарской комиссией по технологиям и инновациям. Она предоставила трёхлетний грант на 2,4 миллиона долларов для разработки технологии. Прототипы уже разработаны и проходят испытания.
