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(dāng)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(dāng)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(xué)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(xué)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?！?/p>

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(dān)性進行優(yōu)化。

在烏干達富布賴特獎學(xué)金的一年中，她與Mbarara科技大學(xué)的學(xué)生合作，使用金屬管設(shè)計框架，當(dāng)?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(dāng)?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。