新研究揭示太阳能与农业如何共存

Josiah02 · 发表于 2024-9-9 16:59:53

斯旺西大学的科学家开发出一种新工具，有助于识别能够在产生太阳能的同时最大限度促进农作物生长的最佳光伏（PV）材料。
在最近发表在《Solar RRL》上的一项研究中，该大学物理系的学者一直在探索将半透明光伏材料放置在农作物上的影响——这是农业光伏（太阳能电池板与农业环境相结合）的一个典型应用。
作为这项工作的一部分，该团队开发了一种创新的免费软件工具，可以使用地理、物理和电气测量来预测几乎全球任何地方的不同光伏材料的光传输、吸收和发电情况。
这项研究的主要作者、斯旺西大学博士生奥斯汀凯伊表示：“这项技术让我们能够比较多种类型的光伏材料，帮助我们确定如何平衡粮食生产和可再生能源发电。”
优化农用光伏的关键因素是选择合适的光伏材料，这需要了解材料如何吸收不同波长（颜色）的光及其带隙。带隙越宽，材料可以吸收能量更高、波长更短（蓝色）的光，而带隙越窄，材料可以吸收能量更低、波长更长（红色）的光。
通过精心选择具有特定带隙和吸收特性的光伏材料，研究人员可以微调透过半透明光伏材料透射到农作物上的光的“颜色”，农作物主要吸收红光和蓝光进行光合作用，反射绿光。
项目负责人、副教授 Ardalan Armin 表示：“通过优化太阳能电池板和农业的结合，农业光伏有可能为农业部门的脱碳做出重大贡献。这种方法不仅可以产生清洁能源，还可以增强粮食安全。”
太阳能电池板或光伏电池可通过多种方式引入农业环境，以提供本地发电，同时最大程度地降低对农场产量的影响。它们可以安装在温室或塑料棚的屋顶上，也可用于为牲畜提供庇护所。
作为回报，牲畜可以通过吃掉面板周围的植被来减少维护成本。然而，仔细考虑牲畜的类型至关重要，因为有些物种，如山羊，可能会跳到光伏面板上并造成不可逆转的损害。

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