Nieuwe onderzoekstool kiest beste soort zonnepanelen voor combinatie met landbouw

De wetenschappers weten zo welke zonnepanelen in staat zijn om de groei van gewassen te maximaliseren en tegelijkertijd zonne-energie op te wekken. Voor het onderzoek hebben academici van het Department of Physics van de universiteit het effect onderzocht van semitransparante pv-materialen die boven gewassen worden geplaatst.

‘Freeware’-tool
Als onderdeel van dit werk heeft het team een ‘freeware’-tool ontwikkeld die de lichttransmissie, absorptie en stroomopwekking van verschillende zonnecelmaterialen bijna overal ter wereld voorspelt aan de hand van geografische, fysische en elektrische metingen.

‘Deze technologie, waarmee we vele soorten zonnepanelen kunnen vergelijken, kan ons helpen te bepalen hoe we voedselproductie en het opwekken van hernieuwbare energie met elkaar in balans kunnen brengen’, stelt Austin Kay, hoofdauteur van het onderzoek en promovendus aan de Swansea University. ‘Een belangrijke factor voor het optimaliseren van agrivoltaïsche energie is het selecteren van het juiste pv-materiaal, waarvoor inzicht nodig is in de manier waarop het materiaal verschillende golflengten – kleuren – licht absorbeert, evenals in de band gap (red. bandkloof). Een bredere bandkloof betekent dat het materiaal licht met een hogere energie en een kortere golflengte – blauw – kan absorberen, terwijl een smallere bandkloof de absorptie van licht met een lagere energie en een langere golflengte – rood – mogelijk maakt.’

Rood en blauw licht
Door pv-materialen met een specifieke bandkloof en absorptie-eigenschappen te selecteren, kunnen onderzoekers de kleur van het licht dat door semitransparante zonnepanelen wordt doorgelaten nauwkeurig afstemmen op de gewassen, die voornamelijk rood en blauw licht absorberen om te kunnen fotosynthetiseren, terwijl ze groen licht reflecteren.

Projectleider, Associate Professor Ardalan Armin, hierover: ‘Door de combinatie van zonnepanelen en landbouw te optimaliseren, heeft agrivoltaics het potentieel om aanzienlijk bij te dragen aan het CO2-vrij maken van de landbouwsector. Deze aanpak genereert niet alleen schone energie, maar verbetert ook de voedselzekerheid.’