New research from Swansea University shines a light on how solar power and farming can coexist
显示农业光伏发电的三种应用的插图。受保护的种植环境,例如先进的温室(右),其中轻质、半透明的光伏电池集成到屋顶和/或墙壁中。半透明光伏和不透明光伏还可以与露天种植环境和牲畜结合使用,在提供遮阳的同时还可以发电(左)。图片来源:奥斯汀·凯

斯旺西大学的科学家开发了一种新工具,可帮助确定最佳光伏(PV)材料,该材料能够在产生太阳能的同时最大限度地促进作物生长。

在最近的一次学习发表于太阳能RRL大学物理系的学者一直在探索放置在农作物上的半透明光伏材料的效果——农业光伏(太阳能电池板与农业环境相结合)的典型应用。

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,可以预测使用地理、物理和电气测量,几乎可以在全球任何地方对不同光伏材料进行吸收、发电和发电。

奥斯汀·凯 (Austin Kay),该研究的主要作者,博士。斯旺西大学的候选人说:“这项技术使我们能够比较多种类型的光伏材料,可以帮助我们确定如何平衡粮食生产和可再生能源发电。”

优化农业光伏的一个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。较宽的带隙意味着材料可以吸收能量较高、波长较短(蓝色)的光,而带隙较窄则可以吸收能量较低、波长较长(红色)的光。

通过仔细选择具有特定带隙和吸收特性的光伏材料,研究人员可以微调通过半透明光伏传输到农作物上的光的“颜色”,农作物主要吸收红色和红色。进行光合作用,反射绿光。

项目负责人 Ardalan Armin 副教授表示:“通过优化和农业相比,农业光伏有潜力为农业部门的脱碳做出重大贡献。这种方法不仅产生同时也增强了粮食安全。”

太阳能电池板或光伏发电可以通过多种方式引入农业环境,以提供本地发电,同时对农场产出的影响最小。它们可以安装在温室或塑料隧道的屋顶上,也可以用来为牲畜提供​​庇护所。

作为回报,牲畜可以通过吃面板周围的植被来降低维护成本。然而,仔细考虑牲畜的类型至关重要,因为某些物种(例如山羊)可能会跳到光伏发电上并造成不可逆转的损害。

更多信息:Austin M. Kay 等人,论农业光伏发电的性能极限——从热力学到地理——气象考虑因素,太阳能RRL(2024)。DOI:10.1002/solr.202400456

引文:新研究揭示了太阳能与农业如何共存(2024 年 9 月 6 日)检索日期:2024 年 9 月 6 日来自 https://techxplore.com/news/2024-09-solar-power-farming-coexist.html

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