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| 【視野】美國一名13歲少年發(fā)明樹狀太陽能電池 |
| （時間:2011-8-30 15:14:45） |
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)8月23日（北京時間）報道，美國一名13歲的少年發(fā)明了一種樹狀太陽能電池，該電池在冬季的發(fā)電效率比同樣面積、同樣位置的平板式太陽能電池高出近50%。日前，該少年還因此獲得了由美國自然歷史博物館頒發(fā)的青年自然科學(xué)家獎。
這名男孩名為艾丹·德威爾，是美國紐約州的一名初中生。在一次野外徒步旅行時，他對橡樹樹葉和樹枝的獨特排列方式產(chǎn)生了濃厚的興趣。德威爾認為這樣的排列方式一定有其道理，并推測如果能據(jù)此制造出新的太陽能電池，應(yīng)該會獲得意想不到的效果。
按照德威爾的理論，樹枝選擇這樣的方式生長是因為它效率最高：這既保證了絕大多數(shù)樹葉都能接受到陽光照射，也避免了陽光直射和由此產(chǎn)生的陰影。
為證實這一想法，德威爾對樹枝和樹葉的排列進行了研究，并用量角器等工具進行了測量和計算。而后用PVC管材和太陽能電池板按照斐波那契數(shù)列的排序方式制作出了一個小型的“太陽能樹”。為了便于對比，德威爾還制作了一塊同樣面積的平板式太陽能電池，并在兩個裝置上都安裝上了電壓讀數(shù)器。
在對數(shù)據(jù)進行分析后德威爾發(fā)現(xiàn)，樹狀太陽能電池能比平板式太陽能電池獲得更多的日照時間，從而能將更多的陽光轉(zhuǎn)化為電能。在夏季日照條件較好的情況下，前者的發(fā)電效率要比后者高20%；而在太陽高度角較小的冬季，樹狀太陽能電池的優(yōu)點更加明顯，在發(fā)電效率上比平板太陽能電池高近50%。
憑借這一發(fā)明和一篇名為《樹木斐波那契序列的秘密》的小論文，德威爾日前獲得了2011年度“青年自然科學(xué)家獎”。評獎方認為，德威爾的發(fā)明是太陽能應(yīng)用和研究的一種全新方式，尤其是安放位置較低或日照條件不佳的情況下這種太陽能電池的優(yōu)勢更為明顯。
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