半透明太阳能电池可在不影响植物生长的情况下为温室供电

来源: ScienceAlert

发布日期: 2021

新研究发现,半透明太阳能电池可以在不影响植物生长和健康的情况下为温室供电,这为能源中性温室的建设提供了可能性。

根据一项新研究,配备半透明太阳能电池的温室可以在不影响内部植物生长和健康的情况下发电,这表明我们可以在不损害作物的情况下建造能源中性的温室。研究人员测试了在不同类型的玻璃和不同波长光线下生长的红叶生菜,保持所有其他变量相同,包括温度、二氧化碳浓度以及水和肥料的供应。在太阳能电池下生长的生菜在任何关键测量指标上都没有显著差异,包括抗氧化剂、二氧化碳吸收、大小和重量。

此外,太阳能电池板还有助于调节温室的温度。这一发现令人有些惊讶,植物生物学家Heike Sederoff表示:“没有真正的植物生长或健康减少。”这意味着将透明太阳能电池集成到温室中的想法是可以实现的。在这种情况下,太阳能电池是半透明有机太阳能电池(ST-OSCs),而不是传统的大规模太阳能发电场中使用的基于硅的类型。希望有一天,同样的技术甚至可以用于建筑物的窗户。

ST-OSCs的部分潜力在于它们的灵活性。它们可以根据需要调整以吸收不同的光波长——在这项研究中,是植物不需要用于光合作用的波长。虽然一个生菜对照组暴露在全光谱的白光下,但其他三个组在不同的光滤器下生长,模拟不同类型的ST-OSC吸收,并在每个滤器中调整蓝光与红光的比率。

机械和航空航天工程师Brendan O'Connor表示:“我们不仅发现对照组和实验组之间没有有意义的差异,而且在不同滤器之间也没有显著差异。”这对于ST-OSCs的未来应用是一个好兆头:虽然温室有许多优点,但它们可能比其他类型的农业需要更多的能源,尤其是调节内部温度。透明和半透明的太阳能电池可能在这里有所帮助。

虽然ST-OSCs没有传统光伏电池相同的阳光到电力的转换率,但它们在这方面一直在改进,并且最终可以在许多不同的场景中部署。实现太阳能温室的下一步是测试该技术与其他植物和作物,如西红柿,但这些初步发现对植物健康和生长是令人鼓舞的。O'Connor表示:“基于在我们发布这方面的先前工作后联系我的人数,许多种植者对此非常感兴趣。”“我认为这种兴趣只会增长。

我们已经看到了足够的概念验证原型,知道这项技术在原理上是可行的,我们只需要看到一家公司采取飞跃并开始大规模生产。”该研究已发表在《细胞报告物理科学》上。

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原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/2021年英语网页/Semi-Transparent Solar Cells Can Power Greenhouses Without Stunting Plant Growth ScienceAlert.txt

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