鉅大LARGE | 點擊量:763次 | 2021年12月17日
研究發現:未來有望在溫室中使用透明太陽能電池板發電
最近的一項研究表明,生菜可以在溫室中種植,這種溫室環境可以過濾用于產生太陽能的光波,這證明了在溫室中使用透明太陽能板發電的可行性。
我們有點驚訝,植物生長或健康并沒有真正減少,該研究的共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學植物生物學教授HeikeSederoff說,這意味著將透明太陽能電池集成到溫室的想法可以實現。
由于植物并非利用所有波長的光進行光合作用,研究人員已經探索出一種想法,即創造半透明有機太陽能電池,主要吸收植物不依賴的波長的光,并將這些太陽能電池整合到溫室中。北卡羅來納州的早期工作集中在太陽能溫室能產生多少能量上。根據溫室的設計和位置,太陽能電池可以使許多溫室達到能源中性,甚至可以使溫室產生比使用更多的電能。
但是,直到現在,還不清楚這些半透明的太陽能電池板會如何影響溫室作物。
為了解決這個問題,研究人員在溫室室內種植了30天的紅葉萵苣(Lactucasativa):從種子到完全成熟。生長條件,從溫度和水到肥料和二氧化碳濃度,都是恒定的,除了光照。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
對照組的生菜暴露在全光譜的白光下。其余的萵苣被分成三個實驗組。每一組都暴露在不同類型的過濾器中,這些過濾器吸收的光波相當于不同類型的半透明太陽能電池吸收的光波。
入射到濾光片上的總光量是一樣的,但每個實驗組的光的顏色組成是不同的,該研究的共同通訊作者、北卡羅來納州立大學古德奈特創新杰出物理學教授哈拉爾德·阿德解釋說。
Sederoff說,具體來說,我們控制了三種濾光器中的藍光和紅光的比例,以觀察它是如何影響植物生長的。
為了確定去除不同波長的光的效果,研究人員評估了植物的一系列特性。例如,研究人員密切關注對種植者、食品商和消費者很重要的可見特征,如葉片數量、葉片大小和生菜的重量。但他們也評估了植物健康和營養質量的指標,比如植物吸收了多少二氧化碳和各種抗氧化劑的水平。
我們不僅在對照組和實驗組之間沒有發現任何有意義的差異,在不同的過濾器之間也沒有發現任何有意義的差異,該研究的聯合通訊作者、北卡羅來納州立大學機械和航天工程副教授布倫丹·奧康納說。
賽德洛夫說,還有一項即將開展的工作,將深入研究收獲不同波長的光對生菜、番茄和其他作物的生物過程的影響。
這對未來的太陽能溫室來說是有希望的,如果會造成生產力損失,讓種植者使用這種技術將是一個艱難的爭論。但現在,關于新溫室技術的投資是否會被能源生產和節約所抵消,已經完全不是問題了。
奧康納說,根據在我們發表之前關于太陽能溫室的研究成果時聯系我的人數,很多種植者都對太陽能溫室很感興趣。我認為這種興趣只會越來越大。我們已經看到了足夠多的概念樣機,知道這項技術在原則上是可行的,我們只需要看到一家公司邁出這一步,開始大規模生產。