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太陽能電池板效率提升僅用一桶水?

燃燒掉的消費看著你的手機,你意識到電池電量不足,這意味著你必須再次長途跋涉到城里付錢給設(shè)備充電。當你回到家時,天已經(jīng)黑了。你點燃煤油燈,在房間里投下昏暗的光芒。你的大部分收入都會被燈燒掉,并會散發(fā)出有毒氣體。呼吸與燃燒燈相同的空氣可相當于每天吸幾包香煙。

(太陽能電池提供清潔的能源,但固定太陽能系統(tǒng)的效率是有限的)

三分之一的提升

對于生活在美國的大多數(shù)人來說,這種情況似乎很陌生,但對于生活在發(fā)展中國家的許多人來說,這是一種普遍的現(xiàn)實。一種可能的解決方案是使用太陽能等離網(wǎng)可再生能源來為現(xiàn)場照明和充電發(fā)電。

在本周于波士頓舉行的2019年美國物理學會3月會議期間,貝絲公園將展示她的團隊創(chuàng)造的一種設(shè)計,增加太陽能電池捕獲的太陽光量,將其能量產(chǎn)量提高近三分之一。

“在烏干達,20%至25%的人無法獲得電力,”高露潔大學副教授帕克斯說?!耙粋€太陽能電池提供足夠的能量為燈供電,為手機和收音機充電。這是一項巨大的生活質(zhì)量改善。”

設(shè)計原理

雖然太陽能電池板提供了可再生能源的清潔來源,但它們通常安裝在固定的框架上,并且在一天中的特定時段內(nèi)僅朝向太陽最佳地定向。

Parks之前曾看到一種框架設(shè)計,可以讓太陽能電池板使用懸掛的重物跟蹤太陽。但該設(shè)計尚未經(jīng)過測試,無法確定其實際執(zhí)行情況。它也沒有針對確保商業(yè)可行性和采用的可負擔性進行優(yōu)化。

在烏干達富布賴特獎學金的一年中,她與Mbarara科技大學的學生合作,使用金屬管設(shè)計框架,當?shù)睾腹た梢暂p松獲得和組裝。

“我們用廉價的材料制作了一個框架,讓太陽能電池板可以全天跟蹤太陽弧,”帕克斯說?!斑@種方法可以使太陽能更經(jīng)濟實惠的家庭和小企業(yè)在發(fā)展中世界?!?/p>

在她的設(shè)計中,一桶石頭放在框架的西側(cè),一桶水放在東側(cè)。使用來自水桶的受控泄漏,重量移動并且面板在一天中從東向西緩慢旋轉(zhuǎn)。

小型產(chǎn)業(yè)存在的可能

Parks和她的團隊在烏干達隨機測試了20個設(shè)計??梢苿涌蚣苌系奶柲茈姵乇韧晃恢玫墓潭ㄌ柲茈姵夭东@的陽光多30%。

“如果這個框架被采用,它有可能為當?shù)厣鐓^(qū)創(chuàng)造一個小型產(chǎn)業(yè),”帕克斯說。據(jù)Parks稱,該系統(tǒng)的成本 - 太陽能電池,電池,充電器和框架 - 比同類屋頂太陽能電池系統(tǒng)低約10%。這種令人驚訝的簡單,廉價和巧妙的方法可以增加發(fā)展中國家以及偏離地區(qū)的偏遠地區(qū)人們所獲取的太陽能。

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