스완지 대학교(Swansea University)의 과학자들은 태양광 발전을 생성하면서 작물 성장을 극대화할 수 있는 최적의 광전지(PV) 재료를 식별하는 데 도움이 되는 새로운 도구를 개발했습니다.

최근에는공부하다에 출판됨태양광 RRL, 대학 물리학과의 학자들은 농작물 위에 배치된 반투명 PV 재료의 효과를 탐구해 왔습니다. 이는 농업 발전(농업 환경과 결합된 태양 전지 패널)의 예시적인 응용입니다.

이 작업의 일환으로 팀은 다음을 예측하는 혁신적인 프리웨어 도구를 개발했습니다.광선 투과지리적, 물리적, 전기적 측정을 사용하여 전 세계 거의 모든 곳에서 다양한 PV 재료의 흡수 및 발전을 수행합니다.

연구의 주 저자이자 박사 학위를 보유한 Austin Kay스완지 대학교(Swansea University)의 한 후보자는 "다양한 유형의 PV 재료를 비교할 수 있는 이 기술은 식량 생산과 재생 가능 에너지 생성의 균형을 맞추는 방법을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다"라고 말했습니다.

농업 발전을 최적화하기 위한 핵심 요소는 적절한 PV 재료를 선택하는 것입니다. 이를 위해서는 재료가 다양한 파장(색상)의 빛을 흡수하는 방식과 그 특성에 대한 이해가 필요합니다.밴드갭.밴드갭이 넓을수록 재료는 에너지가 높고 파장이 짧은 빛(파란색)을 흡수할 수 있으며, 밴드갭이 좁을수록 에너지가 낮고 파장이 긴(빨간색) 빛을 흡수할 수 있습니다.

특정 밴드갭과 흡수 특성을 가진 PV 재료를 신중하게 선택함으로써 연구원들은 반투명 PV를 통해 투과된 빛의 "색상"을 미세 조정하여 주로 빨간색과 빨간색을 흡수하는 작물에 닿을 수 있습니다.푸른 빛녹색 빛을 반사하여 광합성을 합니다.

프로젝트 리더인 Ardalan Armin 부교수는 "태양 전지 패널농업 분야에서 농업 발전은 농업 부문의 탈탄소화에 크게 기여할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.이 접근 방식은 다음을 생성할 뿐만 아니라청정 에너지뿐만 아니라 식량 안보도 강화됩니다."

태양광 패널이나 PV는 농장의 생산량에 미치는 영향을 최소화하면서 지역적으로 생성된 전력을 제공하기 위해 다양한 방법으로 농업 환경에 도입될 수 있습니다.온실이나 다중 터널의 지붕에 부착할 수 있으며 가축에게 은신처를 제공하는 데에도 사용할 수 있습니다.

그 대가로 가축은 패널 주변의 식물을 먹음으로써 유지 비용을 줄일 수 있습니다.그러나 염소와 같은 일부 종은 PV에 뛰어들어 돌이킬 수 없는 피해를 입힐 수 있으므로 가축의 종류를 신중하게 고려하는 것이 중요합니다.

추가 정보:Austin M. Kay 외, 농업 발전의 성능 한계에 관하여 - 열역학에서 지리학까지 - 기상학적 고려 사항,태양광 RRL(2024).DOI: 10.1002/solr.202400456