新型太陽能追日系統便宜又能 DIY，發電量更可提升 32%
2019-03-22
智慧追日系統雖然可以讓太陽能板隨著日照軌跡改變角度，提高模組發電量，但一般來說這些設備成本相對高昂，對此，美國柯蓋德大學科學家已創造設計出低成本又可 DIY 的簡易方法：只要一桶水跟一些石頭，就可以將太陽能發電量提高三分之一。
在許多人喊著手機快沒電或是大開冷氣之時，世界上仍有上百萬人無電可用，就好比烏干達有四分之一人口處在電網不及的區域，平均住戶日用電量僅 0.04KWh（美國約 29KWh）。目前當地政府與國際機構、協會也正努力改變現狀，致力投入太陽能、風力發電等再生能源與微電網建設。
對於烏干達居民來說，太陽能板是個良好的供電選擇，幾片太陽能板就可以為住戶提供不少電力，柯蓋德大學教授 Beth Parks 表示，只不過太陽能板的價格對大多人來說還是難以負荷，團隊想要以低成本方法提高太陽能板的成本效益比，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%，進而減少裝設面積與成本。
烏干達居民為了避免太陽能板被偷走，基本上都會固定在屋頂上，模組並不會隨著太陽起伏而傾斜、變更角度，使太陽能板無法與陽光保持垂直，讓發電效率大打折扣，而若想要轉換成追日系統，就還得裝設感測器與馬達，大大增加成本壓力，顯然要採用追日系統的話，Parks 團隊就得開發新系統、自行打造低成本又簡易的設備。
（Source：柯蓋德大學）
目前團隊已與美國非營利組織 SunSaluter 攜手合作，成攻研發出基於重力原理的太陽能追日系統，這聽起來相當複雜，但其實就跟蹺蹺板一樣簡單：首先將太陽能板裝置在樞軸（Pivot）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，乍看之下就好像太陽能板隨著日照移動一樣。
研究團隊也針對此設計，與當地焊接師傅研發出低成本傾斜支架，與 SunSaluter 高達 25 美元的支架相比，新傾斜支架只要 6 美元。該團隊估計，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%。
且居民也不用擔心太陽能板被偷走，由於支架較輕、太陽能板尺寸縮小，住戶可以在夜間或是外出時將太陽能板放在屋內，再也不用裝設在屋頂上方。
而至於這項系統是否真的可以提高太陽能發電量？根據美國物理學會測試，實驗 20 天之後，他們發現這個簡單又便宜的「追日」系統發電量比固定式多出數百瓦，發電量增加了 32%。
●Rotating Solar Panels Can Increase Efficiency by 32 Percent, Study Shows
●Improving solar cell efficiency with a bucket of water
●Seeking solar rays and illumination in Uganda
（首圖來源：Flickr/Dyniss Rainer CC BY 2.0）
◎資料來源：科技新報
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