打造增加發電量 32% 的「收納式」太陽能板,教授:只要一桶水跟石頭!

在世界上多數人享受電力帶來便利的同時,世界上仍有上百萬人在僅限的資源下生存,好比烏干達,缺電是日常必須對的課題。在烏干達,平均日戶用電量為每人每天 0.04 KWh(美國 12 KWh),比 電視機上盒發光燈所需的電量還低,更嚴重的是只有 20% 的烏干達居民可以獲得電力。因此,當地政府與國際機構攜手改變現狀,致力投入再生能源建設。

但因為太陽能板價格昂貴,居民難以負荷,再加上 居民害怕太陽能板被盜竊,所以會加固在屋頂上,導致太陽能板不會隨著太陽起伏變更角度,無法與陽光保持垂直,讓發電效率大打折扣。

一桶水跟石頭,造就重力原理的「追日」系統

因此柯蓋德大學教授 Beth Parks 表示,想要以低成本方法提高太陽能板的成本效益比,開發新系統、自行打造低成本又簡易的設備,讓住戶可在不影響發電量的狀況下,降低太陽能電池需求 30%,減少裝設面積與成本。

Parks 團隊已與美國非營利組織 SunSaluter 攜手合作,成功研發出基於重力原理的太陽能追日系統,只要一桶水跟一些石頭,將太陽能發電量提高三分之一。 研發團隊先把太陽能板裝置在樞軸上,在模組西側掛上石頭,東側放一袋水,只要讓水緩慢流出,模組就會因為重力分布不平衡逐漸朝另一邊傾斜,就好像太陽能板隨著日照移動一樣。

低成本 還能收納的 太陽能板, 發電量增加了 32%

研究團隊為了降低成本,與當地焊接師傅研發出只要 6 美元(186 台幣)的新傾斜支架,與 SunSaluter 支架相比,少了 19 美元(約 587 台幣),總計下來,包括太陽能板、電池、充電器、支架在內,總成本比傳統方法還要低 10%。支架改良、太陽能板尺寸縮減下,居民可以在夜間或是外出時將太陽能板收納於屋內,免於被偷走的風險。根據美國物理學會實驗, 20 天之後發現: 裝上「追日」系統的太陽能板比起被加固在屋頂的太陽能板產出的電量多出數百瓦,發電量增加了 32%。

參考資料來源:
1.《TechCrunch》:〈 新型太陽能追日系統便宜又能 DIY,發電量更可提升 32%
2.《INVERSE》:〈Rotating Solar Panels Can Increase Efficiency by 32 Percent, Study Shows
3.《TechXplore》:〈Improving solar cell efficiency with a bucket of water
(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pxhere, CC Licensed)

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