Tenaga Suria: Berputar Panel Suria Boleh Meningkatkan Kecekapan dengan 32 Peratus

Ketika di fellowship Fulbright di Uganda, Profesor Colgate University Beth Parks menyaksikan kecacatan serius dalam panel suria yang masyarakat di seluruh sub-Sahara Afrika bergantung kepada elektrik. Matahari bergerak. Panel solar tidak.

Memandangkan bahawa maksimum Kecekapan teoritis untuk sel fotovoltaik paling biasa hanya sekitar 29 peratus, setiap penurunan kecil jumlah cahaya matahari tambahan.Dengan menahan pegun, dia berpendapat, panel solar membiarkan tenaga berharga terbiar.

Oleh itu, hanya menggunakan sebotol air dan beberapa batu, Beth Parks membina jenis baru panel solar perlahan berputar yang direka untuk mengesan arka harian matahari. Selepas tempoh ujian 20 hari, Park mendapati bahawa panelnya yang beralih perlahan mengumpul 32 peratus lebih banyak tenaga daripada model kedudukan tetap, perbezaan beratus-ratus watt, menurut American Physics Society. Beliau membentangkan penemuannya pada Mesyuarat Persatuan Fizikal Amerika pada 2019 Mac.

Kenapa Panel Suria Perayauan Boleh Menjadi Penggubah Permainan

Beberapa ratus watt tambahan tidak mencukupi untuk membuat perbezaan besar di rumah Amerika, di mana penggunaan elektrik purata adalah sekitar 29 kWh setiap hari, menurut Jabatan Tenaga A.S..

Tetapi di Uganda, di mana hampir satu daripada empat orang tidak mempunyai akses kepada elektrik, penggunaan elektrik setiap hari adalah hanya 0.04 kWh / hari, bermakna reka bentuk Park sahaja - jika dilaksanakan secara meluas - boleh mengubah seluruh komuniti. Ini bermakna akses kepada telefon bimbit. Untuk lampu selepas gelap.

Sebagai profesor fizik bersekutu, Park telah melihat model panel solar lain yang menggunakan sistem berat badan untuk perlahan-lahan beralih sepanjang hari. Namun, bingkai dinamik ini tidak pernah diuji, kata Parks, dan tidak dirancang dengan kecekapan ekonomi.

Bagaimana DIY Panel Solar Menggerakkan

Dengan kerjasama pelajar-pelajar di Universiti Sains dan Teknologi Mbarara, Parks membuat bingkai panel solar menggunakan tiub logam yang boleh diperolehi oleh pengimpal tempatan. Panel kemudiannya dipasang pada pangsi. Di sebelah barat, baldi batu; di sebelah timur, satu baldi air. Oleh kerana berat baldi air perlahan jatuh, berkat kebocoran terkawal, panel perlahan-lahan, beralih secara konsisten, mengikuti matahari.

Pada masa ini, kata Parks, walaupun panel solar yang lebih murah masih membuktikan terlalu mahal untuk kebanyakan keluarga, dan kebanyakan panel dikimpal pada bumbung rumah untuk menghalang kecurian. Tetapi peningkatan kecekapan bermakna panel boleh menjadi lebih kecil, dan dengan itu juga lebih murah. Bingkai yang mudah diangkut dan panel yang lebih kecil membolehkan penduduk membawa sistem mereka ke dalam setiap malam, menidakkan keperluan untuk mengunci mereka. Jumlah kos sistem Park - yang termasuk sel solar, bateri, pengecas dan bingkai - mengendalikan kira-kira sepuluh peratus kurang daripada panel suria tradisional dan dipasang, dan pelajar Master beliau baru-baru ini bekerjasama dengan pengimpal tempatan untuk menghasilkan reka bentuk bingkai $ 6.

Panel suria yang baru beralih dari taman - kedua-duanya melalui reka bentuk dan kosnya - menggambarkan pentingnya penyelidikan mendalam, membina dalam komuniti, khususnya untuk komuniti itu. Bagaimana lagi yang dia tahu membuat cahaya reka bentuk cukup dan cukup kecil untuk dibawa ke dalam setiap hari? Bagaimana lagi yang dia faham kesan bahawa hanya sebilangan kecil kilowatt yang ada pada rutin harian rumah tangga?

Buat masa ini, Parks kembali ke Amerika Syarikat. Tetapi dia melihat penggunaan reka bentuknya yang meluas sebagai peluang untuk pertumbuhan industri kecil di seluruh Uganda.