有别于传统光伏设备,智慧太阳能温室发电、种植两不误

作者 | 发布日期 2017 年 11 月 07 日 9:00 | 分类 光电科技 , 太阳能 , 电池
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【Technews科技新报】太阳能电池板发展用来供应家庭电力已有一段时间,应用在温室上并不常见,但是,建设温室的位置一定有充足的阳光照射,是否能加以利用?加州大学圣克鲁兹分校的科学家便透过一种新颖的波长选择型光伏系统(WSPVs)技术,可以让架设在温室屋顶的太阳能板在收集阳光能量的同时,不会影响到底下农作物的生长,达到农电共生目标。



号称比传统光伏系统更有效率发电、成本也更低,一种相当新颖的 WSPVs 技术在 2012 年由加州大学圣克鲁兹分校两位物理学教授 Sue Carter、Glenn Alers 开发,并成立 Soliculture 公司将技术推向市场。

温室建筑的原料为玻璃或塑料,接受太阳电磁辐射而加热,使温室内的植物、泥土、空气变暖,种植作物较不受气候与季节影响,在亚热带和温带国家很流行,另外在干燥地区还有防止水份过度蒸发的效果。

现在,科学家将透明、嵌入亮红色发光染料的太阳能板镶在温室屋顶上,可以在吸收光线的同时将能量集中到狭窄的材料带上产生电力,用来驱动温室内的风扇、加热器、供水系统等,促使温室脱离电网不依赖化石燃料。

如同其名,波长选择型光伏系统只会吸收蓝色和绿色波长光,其余光线则放行通过让植物吸收成长,加州大学圣克鲁兹分校迈克尔·洛伊克(Michael Loik)教授领导的研究小组在实验期间监控了 20 种温室作物(番茄、黄瓜、柠檬、辣椒、草莓等)的光合作用及产量,发现 80% 作物的生长并未受到影响,甚至有 20% 作物在红色太阳能板下长得更好。

另一个实验中,洛伊克还发现在红色太阳能板下种植的番茄,用水量反而比传统的温室节省 5%。虽然洛伊克认为农作物在红色太阳能板下生长的速度会变慢,但最后产量与品质并不会受到影响。

过去 20 年,全球温室作物产量增加了 6 倍,占地逾 364 万公顷,如果温室用电未来可以自给自足,或许多少能减少温室气体的排放量,洛伊克表示,WSPVs 太阳能板的成本更低,每瓦约 65 美分,比传统矽基光伏电池每瓦的成本少了将近 40%。

(首图来源:UC Santa Cruz 影片截图)

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