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薄膜非晶硅温室开始萌芽

时间：2022-01-10 12:16:02 来源：

带有彩色太阳能电池板的温室

光伏项目所有者可以通过收割庄稼并在同一土地上发电来提高财务收益，其中在带有半透明光伏模块的温室中，罗勒的总财务收益为2.5％，菠菜的总财务收益为35％。

剑桥大学的研究人员描述了“有色半透明太阳能电池板可以在同一农田上同时生产农作物和电力”的潜在收益，该出版物最近发表在《先进能源材料》上。

以前已经完成了在农作物上方部署双面模块以从同一土地收获生物量和电力的工作。电池和模块通常相距较远，使更多的阳光可以穿透并到达农作物。然而，无法避免作物上不透明模块的阴影，在这种应用中生物量的增长会下降。

新的研究表明，使用有色半透明模块可能会产生更好的结果。台湾的20％透明太阳能玻璃制造商Polysolar提供了研究模块。薄膜非晶硅模块具有透明的氧化锌背面导电层和涂有氟锡氧化物的透明前玻璃。模块的光伏区域层压在两块玻璃之间。根据研究论文，这些模块具有8％的转换效率，因此输出功率为66 W m-2。

使用有色模块的想法是，植物和太阳能光伏需要光，但是光的波长和数量不同。使用定制的橙色色面板，照射到温室内作物上的波长是对植物最有生产力的波长。

植物的光合色素叶绿素在蓝色（400-500 nm）和红色（600-700 nm）和绿色（500-600 nm）光谱中具有吸收峰。为了保护光合作用设备免受过度照射，植物具有类胡萝卜素和花色苷，以吸收蓝色（400-500 nm）和绿色光谱中的光。因此，在蓝色和绿色光谱中吸收的光对光合作用的贡献不大。通过部署可吸收蓝色和绿色光谱的有色太阳能电池板，照射到植物上的光具有更高的红色光谱，非常适合光合作用。

尽管之前已经讨论过在温室上使用带色半透明PV面板，但尚未进行任何实验性试验。在此测试中，团队在春夏季期间在意大利的温室中种植了12种罗勒植物。温室中有6座植物采用有色PV板，而其他6座植物则作为常规温室的参考。在第二项测试中，该团队还在两个秋冬季节种植了菠菜。

带有着色太阳能电池板的温室内部的植物比常规温室中的植物少接受57％的太阳辐射。正如研究人员所期望的那样，植物的生长速率与缺乏光照的速率不成线性关系。罗勒的生物量增长下降了30％，菠菜的生物量增长下降了28％。在这些试验中，研究人员还发现，在所创造的条件下，植物的根和茎生长较少，但其叶面积增加以吸收优化的光，这对于绿叶蔬菜非常理想。对于罗勒而言，可销售的生物量（叶子）仅下降了15％（菠菜为26％）。

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