与传统电池板相比,薄膜太阳能组件由于其灵活、轻巧的设计,更能适应这些农业情况。

薄膜太阳能是农业光伏的未来

图片来源:Ascent Solar
在过去的几十年里,随着太阳能在全球范围内的发展和普及,该行业已经让位于最近的创新,这些创新可以在不规则的地方实现更高的效率:薄膜太阳能电池。
由于其柔性,这些轻巧、灵活的电池能够附着在几乎任何形状或设计的表面上,同时由于其重量轻,需要最少的结构支撑。
通过这项技术,由于传统太阳能电池板的刚性结构和重量,太阳能能够在以前认为不可能的各种应用和地方得到利用。
现在,薄膜太阳能组件已准备好迎接下一个挑战:农业光伏。
随着气候变化的影响逐年恶化,农民开始努力保持作物健康,因为太阳以严酷的高温照射着。值得庆幸的是,太阳能技术的一种新用途,即农业光伏(APV),将有所帮助。
农民需要更高的覆盖率,为他们苦苦挣扎的作物提供部分遮荫,太阳能组件需要足够的空间来吸收阳光来发电。
APV结合了这两种需求,在作物生长区域上方放置太阳能组件阵列,提供部分遮荫,减少土地晒伤,减少水分蒸发,使作物免受极寒和极热的影响,同时为农民提供太阳能利用的好处:通过发电获得第二收入来源。
而现在,薄膜太阳能光伏已经准备好增强这种强大的关系。
农业光伏发电面临的挑战
如果您要使用传统的刚性太阳能电池板设置农业光伏系统,您可能会遇到一些后勤问题。传统的面板非常重,需要大量的支撑结构,而且如此之大,以至于它们提供的遮荫量超过了大多数作物所需的遮荫范围,并可能扼杀它们的健康和生长。
平衡的 APV 系统的目标是提供适量的遮荫,防止土地脱水,同时也允许适量的阳光照射进来并帮助作物生长。不幸的是,传统太阳能电池板的刚性限制了实现这种微妙平衡的能力。
目前大多数使用刚性电池板的APV装置通常由一排太阳能电池板和一排农作物组成,大约一半的土地无法生产,并使作物护理和收割变得相当困难。标准维护和收获过程中使用的重型机械通常必须由昂贵的体力劳动取代,以避免损坏太阳能系统。
最后,传统太阳能组件的电气管道安装在地下;这阻碍了洪水灌溉,因此会限制能够与传统太阳能电池阵列共生生长的作物种类。如果只有某些作物可以在模块内工作,那么它最终可能不适合其他感兴趣的农民。
薄膜光伏在农业光伏中的主要优势
与传统电池板相比,薄膜太阳能电池由于其灵活、轻巧的设计,更能适应这些农业情况。薄膜农业光伏发电克服了刚性、重型光伏发电的挑战,由一系列覆盖着太阳能的太阳能横杆组成,这些横杆高于受保护的作物,从而可以:
1.用于种植农作物的整个区域
2.整个区域在白天接受部分阳光和遮荫,而不是传统太阳能电池板提供的全日照或全遮荫情况,这扼杀了作物的生长
3.由于薄膜太阳能的轻质设计,该技术可以在很高的高度实施,因此可以使用通常使用的任何机械来维护和收获作物
使用薄膜太阳能技术的农业光伏发电允许将阴影和阳光适当地分布到其下方的地面上。
使用薄膜太阳能电池还可以节省更多的能源,更健康的作物产量,并增加节水量。
也许最重要的是,薄膜组件在被撞击、刺穿或损坏后能够继续工作。气候变化继续带来危险、不可预测的天气现象,其中携带各种物品和碎片的大风很常见。
当传统太阳能电池受到冲击时,其玻璃涂层通常会破碎,造成代价高昂的混乱,需要迅速、昂贵的维修,并且在正确修复之前完全缺乏能量生产。
但薄膜太阳能电池没有这些相同的缺点;如果一个单元被外力刺穿或损坏,单元的其余部分将继续正常工作,只留下需要修复的小的受损区域,而不是使整个阵列停止运行。
农业光伏薄膜的未来
随着越来越多的农民将农业光伏发电作为增加每英亩收入、降低现场能源成本和提高作物产量的可行解决方案,我们将开始看到人们更多地采用薄膜太阳能来完成这项工作。
虽然在很多应用和情况下,大型、传统的矩形太阳能电池板是太阳能发电的最佳选择,但农业光伏是一个需要薄膜太阳能技术的灵活性的领域,以巧妙地处理作物之间的微妙关系及其对遮荫和阳光的需求。

很快,各地的农民将不仅开始看到薄膜农业光伏发电的丰厚节能效益,而且还将看到薄膜农业光伏发电对作物健康的益处。

来源:钙钛矿材料和器件


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原文始发于微信公众号(艾邦光伏网):薄膜太阳能是农业光伏的未来

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作者 808, ab