對于溫室種植植物，在溫室屋頂上安裝半透明有機太陽能電池，考慮到發(fā)電量、作物產(chǎn)量和溫室熱管理之間的權(quán)衡，需要采取一種整體評估的方法。

這是美國北卡羅來納州立大學(xué)的科學(xué)家們在《細(xì)胞報告物理科學(xué)》上發(fā)表的"有機太陽能溫室中平衡作物生產(chǎn)和能源采集"研究的主要結(jié)論。

在論文中，學(xué)者們提出使用半透明的有機太陽能電池，主要吸收植物不依賴的光的波長。此外，這些裝置可以幫助管理從紫外線（UV）到紅外線（IR）的光透射，這對溫室的熱負(fù)荷有很大影響。

科學(xué)家們分析了紅葉萵苣(Lactucasativa)在一個裝有有機太陽能電池的溫室中的生長情況，這些太陽能電池上涂有可以管理近紅外(NIR)和長波長(LW)紅外的過濾器。濾光片由FTAZ:IT-M、FTAZ:PC71BM和PTB7-TH:IEICO-4F等混合薄膜與共軛基聚噻吩聚合物PEDOT:PSS制成的濾光片組合而成。

"研究是在一個受控環(huán)境的生長室中進(jìn)行的，可以比較植物在相似的光照、溫度、濕度、CO2濃度以及水和養(yǎng)分供應(yīng)下的生長發(fā)育情況。"美國小組解釋說。

對照組的生菜暴露在全光譜的白光下，而其他生菜則被分成三個實驗組，通過不同類型的濾光片暴露在光下。入射在濾光片上的光的總量是相同的，但對于每個實驗組來說，這些光的顏色組成是不同的，具體來說，我們操縱了三種濾光片中藍(lán)光與紅光的比例，看看它是如何影響植物生長的。"研究合著者HaraldAde說。

實驗表明，在太陽能電池下，生菜的生長有增無減，因為不同的透射光譜對植物的鮮重沒有影響。此外，實驗結(jié)果還表明，到達(dá)植物的光照強度降低了單位面積的光合作用速率，但同時也增加了葉面積（LA）和葉數(shù)，從而將對作物產(chǎn)量的影響降至最低。這些結(jié)果證明了在半透明有機太陽能電池（OSC）下成功種植某些作物的可能性，并強調(diào)需要對作物生產(chǎn)進(jìn)行全面的表征，以評估作物生產(chǎn)力。

他們的分析還表明，有機太陽能電池有助于減少溫室內(nèi)的過熱。"我們的研究表明，對于加州薩克拉門托的一個溫室來說，溫室過熱的小時數(shù)可以從280小時減少到82小時，最后，使用有機太陽能電池電極，也可以作為低發(fā)射率涂層，被證明可以顯著降低溫室的加熱負(fù)荷。"

在2月份發(fā)表的一項研究中，同一個研究小組表示，使用半透明的有機太陽能電池可以在溫暖和溫和的氣候條件下為溫室結(jié)構(gòu)供電，從而減少溫室的碳足跡。北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員表示，溫室屋頂上的半透明電池在反射紅外光時起到絕緣體的作用，有助于保持溫室冬暖夏涼。

最近，劍橋大學(xué)的研究人員、加拿大謝布魯克大學(xué)的科學(xué)家和澳大利亞初創(chuàng)公司ClearVue開發(fā)了太陽能溫室。