用一桶水提高太阳能电池效率

看着你的手机，你意识到电池电量不足，这意味着你必须再次长途跋涉到城里付钱给设备充电。当你回到家时，天已经黑了。你点燃煤油灯，在房间里投下昏暗的光芒。你的大部分收入都会被灯烧掉，并会散发出有毒气体。呼吸与燃烧灯相同的空气可相当于每天吸几包香烟。

对于生活在美国的大多数人来说，这种情况似乎很陌生，但对于生活在发展中国家的许多人来说，这是一种普遍的现实。一种可能的解决方案是使用太阳能等离网可再生能源来为现场照明和充电发电。

在本周于波士顿举行的2019年美国物理学会3月会议期间，贝丝公园将展示她的团队创造的一种设计，增加太阳能电池捕获的太阳光量，将其能量产量提高近三分之一。

“在乌干达，20%至25%的人无法获得电力，”高露洁大学副教授帕克斯说。“一个太阳能电池提供足够的能量为灯供电，为手机和收音机充电。这是一项巨大的生活质量改善。”

虽然太阳能电池板提供了可再生能源的清洁来源，但它们通常安装在固定的框架上，并且在一天中的特定时段内仅朝向太阳最佳地定向。

Parks之前曾看到一种框架设计，可以让太阳能电池板使用悬挂的重物跟踪太阳。但该设计尚未经过测试，无法确定其实际执行情况。它也没有针对确保商业可行性和采用的可负担性进行优化。

在乌干达富布赖特奖学金的一年中，她与Mbarara科技大学的学生合作，使用金属管设计框架，当地焊工可以轻松获得和组装。

“我们用廉价的材料制作了一个框架，让太阳能电池板可以全天跟踪太阳弧，”帕克斯说。“这种方法可以使发展中国家的家庭和小企业能够负担得起太阳能。”

在她的设计中，一桶石头放在框架的西侧，一桶水放在东侧。使用来自水桶的受控泄漏，重量移动并且面板在一天中从东向西缓慢旋转。

Parks和她的团队在乌干达随机测试了20个设计。可移动框架上的太阳能电池比同一位置的固定太阳能电池捕获的阳光多30%。

“如果这个框架被采用，它有可能为当地社区创造一个小型产业，”帕克斯说。

根据Parks的说法，该系统的成本 - 太阳能电池，电池，充电器和框架 - 比同类屋顶太阳能电池系统低约10%。这种令人惊讶的简单，廉价和巧妙的方法可以增加发展中国家以及偏离地区的偏远地区人们所获取的太阳能。