一组材料科学家加州大学洛杉矶分校萨姆厄工程学院在加州设计太阳能屋顶与半透明太阳能电池为一个微型温室原型,产生足够的能量从阳光种植植物或农作物。

在这项研究发表在《科学》杂志上自然的可持续性,专家们将一层天然化学L-glutathione太阳能电池,它通常是作为膳食补充剂出售。

他们观察到的化学太阳能电池的寿命延长,提高了效率,同时允许足够的透明度在太阳能屋顶的阳光下达到小型温室内的植物玩具屋的大小。

科学家们说,他们的工作是关注的焦点agrivoltaics,其重点是太阳能发电的同时使用土地和农业。

Yepin赵,这项研究的主要作者,说:“我们没想到有机太阳能电池比传统的玻璃屋顶温室。但是我们多次重复试验相同的结果和进一步的研究和分析后,我们发现,植物不需要尽可能多的阳光成长我们最初的想法。事实上,太多的阳光照射会弊大于利,特别是在加州的等气候,阳光更丰富。”

科学家们建立了微型温室的玻璃面板换成太阳能电池板。太阳能电池由加州大学洛杉矶分校开发团队依靠碳基材料,而不是传统的设备中使用的无机物质。

有机太阳能电池往往会降低速度比无机同行,因为阳光可以使有机物氧化,从而失去电子。

科学家们发现额外的一层L-glutathione阻止了其他材料在太阳能电池的氧化。

太阳能屋顶的功率转换效率13.5%,可见光透射率平均为21.5%,与84.8%的操作稳定性保持接触后1008小时的连续照明——而不是没有添加层不到20%。

他们观察常见作物的生长包括小麦、绿豆,西兰花在两个独立的实验。有一个透明的玻璃屋顶的部分无机太阳能电池,和其他有一个屋顶完全由半透明有机太阳能电池。

与有机太阳能屋顶温室作物的增长超过普通温室作物。

科学家们认为这是因为L-glutathione层屏蔽紫外线,可以抑制植物生长,和红外线,这可能导致温室内部过热和植物需要更多的水。

来自美国国家可再生能源实验室的专家说在另一个研究太阳能电池板的距离行可以帮助保持模块的温度,通常会增加当模块是长时间暴露在阳光下。他们说,他们的研究尤其相关agrivoltaics日益增长的领域,在作物下面放置毗邻或太阳能电池板。