Colorado Eyalet Üniversitesi'nden bilim insanları,Tarımsal Voltaik Sistemdeğişken şeffaflığa sahip PV modüllerinin altında bulunan sebze mahsulü büyümesi üzerine saha araştırması. Sebzeler, %40 şeffaflığa sahip ince film, yarı şeffaf kadmiyum tellür (St-CdTe) modülleri, %5 şeffaflığa sahip bifasiyal monokristalin silisyum (BF-Si) modülleri ve %0 şeffaflığa sahip opak polikristalin silisyum (O-Si) modülleri altında yetiştirilir.
"Yarı saydam PV (STPV) modül teknolojisi, yüksek modül yoğunluğunu korurken, ekim sistemlerindeki yoğun gölgenin olumsuz etkilerini azaltmak için potansiyel bir çözüm olarak ortaya çıktı," dedi akademisyenler. "Bildiğimiz kadarıyla, bu, sulanan bir sebze tarlası ortamında modül şeffaflık tiplerini değerlendiren ilk tekrarlanmış araştırma deneyidir."
Deney, 2020 ve 2021 olmak üzere iki büyüme mevsimi boyunca yürütüldü. Çalışma alanı, ABD'nin Colorado eyaletine bağlı Fort Collins'de araştırma için belirlenmiş bir alanda bulunuyordu. Genel olarak altı sebzenin büyümesi test edildi: jalapeño biberi, dolmalık biber, marul, yaz kabağı, Tasmanya çikolata domatesleri ve kırmızı racer domatesleri.
"Tüm alan boyunca üç sıra ekildi - kuzey, orta ve güney," diye açıkladı grup. "Marul, biber ve domatesler, kuzey ve güney sıralarında siyah plastik malçla kaplı 0.9 m'lik yataklarda iki ofset alt sıraya ekildi. Kabak, her iki yılda da yalnızca orta sıraya, ortada 1,2 m boşluk olacak şekilde ekildi."
PV modüllerine gelince, bilim insanları her tipten üç tane kullandı. Modüller güneye bakan 35 derecelik bir sabit konuma, modüllerin alt kenarı yerden 1.220 mm yukarıda ve arkası 2.360 mm yükseklikte olacak şekilde yerleştirildi. ST-CdTe modüllerinin nominal çıkışı 57 W, BF-Si'nin 360 W ve O-Si'nin 325 W idi.
Araştırmacılar, "Hem PV dizileri hem de kontrol parselleri dahil olmak üzere 12 mahsul alt parselinin her biri, bitişik alt parseller arasında 4,3 m boşlukla 4,3 m genişliğindeydi," dedi. "Tek direkli montaj konfigürasyonu nedeniyle, modüllerden düşen gölge gün boyunca hareket etti. Bununla, mahsuller günün erken ve geç saatlerinde doğrudan güneş ışığı aldı, günün en yoğun saatlerinde ve modüllerin hemen altında maksimum gölge oldu."
Sonuçlara göre, üç modül tipinin hepsinde yaz kabağı, modül şeffaflık tipinden bağımsız olarak kontrol parselinden önemli ölçüde daha düşük verimler gösterdi. Kontrol parselinde, tam güneş koşulları altında kabak bitki başına 5,1 kg verim verirken, BF-Si senaryosunda 3,2 kg, O-Si senaryosunda 3,2 kg ve ST-CdTe senaryosunda 4,1 kg büyüdü.
Diğer sebzeler, %40 şeffaf ST-CdTe muamelesi altında kontrole eşit veya daha yüksek ortalama verimlere sahipti ancak istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu. Jalapeño biberleri tam güneşte bitki başına 155 g, BF-Si'de 161 g, O-Si'de 155 g ve ST-CdTe'de 162 g verirken, dolmalık biber tam güneşte bitki başına 295 g, BF-Si'de 294 g, O-Si'de 278 g ve ST-CdTe'de 346 g verdi.
Marul ağırlığı tam güneşte 105 g, BF-Si'de 126 g, O-Si'de 111 g ve ST-CdTe'de 129 g idi. Tasmanya çikolata domatesleri tam güneşte bitki başına ortalama 926 g, BFSi'de 1.060 g, O-Si'de 1.069 g ve ST-CdTe'de 1.278 g idi. Son olarak, kırmızı racer domatesleri tam güneşte bitki başına 867 g, BF-Si'de 733 g, O-Si'de 903 g ve ST-CdTe'de 962 g idi.
Araştırmacılar, "Yarı saydam PV modülleriyle tarımsal PV dizisinin optimizasyonu, geleneksel APV sistemlerindeki enerjili bir kanopinin ek korumasını korurken tarımsal üretimi artırabilir," sonucuna vardı. "Sebze mahsulü üretimine kıyasla artan modül şeffaflığı arasındaki ekonomik dengeleri daha iyi anlamak ve modül çift taraflılığından kaynaklanan artan enerji verimini de hesaba katmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var."
