广告

通过水桶和石头制造出更好的太阳能电池板

了解一种新的旋转框架如何将太阳能电池板的能源效率提高 32%,从而使那些无法稳定用电的人受益。

作者:Bill Andrews
Google NewsGoogle News Preferred Source
简单的框架使太阳能电池板能够跟踪太阳并增加能源产量。水桶会挂在两侧。图片来源:Beth Parks

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

很少有科技故事的主要发展是绝对的低技术,但并非不可能。例如,这个科技故事不是关于精密的原子钟或鼠形机器人,而是关于几桶石头和水。嗯,还有太阳能电池板,但这并不是最酷的新部分。

广告

今天,在一次美国物理学会的会议上,柯尔盖特大学的物理学家 Beth Parks 描述了一种从太阳能电池板中榨取更多能量的新方法 —— 对于那些无法获得可靠电力的人们来说,这是一项重大发展,例如发展中国家的人们或那些居住在离网环境中的人。Parks 没有将电池板安装在固定位置,而是帮助设计了一种旋转框架,使电池板能够随着太阳在天空中的移动而跟踪太阳。

水桶的乐趣

这就是高科技设备发挥作用的地方。Parks 的太阳能电池板装置没有使用电动元件,而是借助重力来移动,使用一桶石头和一桶水。前者,一个固定的重量,挂在装置的西侧。在东侧,与它平衡的是水 —— 但是,这个桶有一个泄漏。

早上,当它更重时,它会超过石头的重量,因此太阳能电池板指向东方,朝向太阳。晚上,在泄漏了一整天之后,水桶比石头轻,因此面板指向西方,朝向太阳。在这两者之间,Parks 通过控制漏水的速度(任何学习微积分的学生都熟悉的现象)使面板大致从东向西跟踪太阳。

这是一个非常简单的想法,因此它确实有效。在超过 20 天的随机测试中,水桶驱动的太阳能电池比附近的固定装置多收集了 32% 的能量。这几乎是三分之一的能量,这都要归功于几个水桶!

太阳能电池板的能量

Parks 在乌干达的一年里提出了这个想法并进行了测试,她在那里与姆巴拉拉科技大学的学生一起工作。他们小心地使框架本身足够简单,以便世界任何地方的当地焊工都可以制造。

Parks 还计算出,她的装置的总成本 —— 包括面板本身、充电器和旋转框架(不包括水桶,我想)—— 比标准屋顶装置的等效成本低约 10%。因此,这种新设计不仅捕获了更多的能量,而且实际上使用成本更低。

Parks 希望她的设计能够帮助那些无法获得可靠电力的人们(大约70% 的乌干达人是这样),在那里,仅仅保持手机充电和灯亮就可能需要长途跋涉和危险的环境。如果运气好,世界各地的家庭和小型企业现在可能会以更便宜的价格获得更多的能源。

而且,更重要的是,这是一种以节能的方式利用清洁、可再生太阳能的方法。因此,事实证明,这种罕见的低科技技术故事也是那种罕见的环境故事 —— 具有美好结局的故事。

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章