Сельское хозяйство, совмещённое с альтернативной генерацией электроэнергии – это молодая отрасль экономики, называемая агровольтаикой. Интеграция полупрозрачных фотоэлектрических модулей (ППФМ) в теплицы представляет собой решение двойного назначения, позволяющее повысить эффективность использования земли, хотя обеспечение соответствия выработки электроэнергии спектральным потребностям сельскохозяйственных культур остается непростой задачей. Возникает вопрос – как это повлияет на растения, оказавшиеся в полутени. Это стало темой научного проекта исследователей Университета Хаэна в Испании.

Учёные построили три опытные теплицы. Одна была покрыта модулями из теллурида кадмия (CdTe), другая – из аморфного кремния (a-Si). Третья контрольная теплица имела обычные прозрачные стекла. Сравнение оптического и микроклиматического воздействия технологий с использованием теллурида кадмия (CdTe, прозрачность 50%) и аморфного кремния (a-Si, прозрачность 20%) с традиционным контрольным вариантом проводилось в условиях полузасушливого средиземноморского климата. Спектральный анализ показал, что CdTe соответствует пикам поглощения хлорофилла, сохраняя «окно прозрачности», благодаря чему относительный прирост биологически полезной радиации составил 66% по сравнению с a-Si, блокирующим синюю часть спектра. Кроме того, хотя обе технологии значительно снижали интенсивность фотосинтетически активной радиации (ФАР), такое затенение служило защитным фильтром от избыточного излучения, стабилизируя внутренний микроклимат. 

В контрольном варианте экстремальный дефицит давления водяного пара приводил к тому, что максимальная эталонная суммарная испаряемость превышала 4,6 мм/день. Напротив, системы с солнечными батареями эффективно ограничивали суммарное испарение на уровне около 3,09 мм/день (CdTe) и 1,64 мм/день (a-Si) за счёт ослабления излучения. Также это привело к значительному снижению среднего суммарного испарения на 31,4% и 61,3% соответственно, а также к снижению перегрева почвы на 17,8%.

Эти результаты показывают, что некоторые технологии ППФМ не ограничиваются простым затенением, а выступают в качестве пассивных инструментов обеспечения устойчивости к изменению климата, естественным образом способствуя сохранению воды и физически препятствуя иссушению атмосферы в регионах с высокой солнечной активностью.

Учёные планируют продолжить исследования, чтобы лучше понять, как подбирать панели для регионов с разными климатическими условиями и для разных растительных культур.