政大大學報

透光太陽板增溫室光照 助植物均衡生長

2020/10/29 00:47:35

【記者陳嘉怡綜合報導】為突破傳統太陽能板不透光,無法應用於溫室的限制。南臺科技大學光電工程系學生團隊研發「溫室太陽能模組」,透過模組化與輕量化設計,讓農民可依據不同植物的光照需求,更換太陽能板,營造最適合該作物的生長環境。此作品獲得「2020太陽光電創新應用產品設計競賽獎」第一名。

圖片由左至右為南臺科技大學光電工程系學生團隊成員歐羽修、林文澤、許維軒以及指導教授陳瑞堂。 圖/陳瑞堂提供

市面上常見的藍色矽晶太陽能板無法透光,會阻礙植物生長。南臺科大光電系學生歐羽修表示,若直接將面板架高建在農地上,「只會把陽光轉成電能,植物根本照不到光」,導致傳統太陽能溫室多只能種植香菇,因香菇生長不需陽光。而與傳統太陽能板相比,團隊發明的模組,改良面板材質以提高透光度,盼解決傳統太陽能溫室光照度不足的問題。

指導教授、南臺科大光電系副教授陳瑞堂說明,團隊將製造液晶螢幕的材料擴散膜(註)應用於太陽能板上,透過光學擴散作用使陽光均勻分布在植物上,讓作物能平均生長。同時,他們也改良傳統太陽能板的厚度,將上蓋板改為較輕薄的玻璃,下基板則替換成透明塑膠薄膜,以降低重量並增加韌性。此外,陳瑞堂提及,此模組可針對不同植物的光照需求調節透光區域大小,還能添加顏料改變光色,提高作物整體產量。

註:擴散膜為液晶顯示器的零組件,主要將導光板的光線擴散,能使光源均勻分佈於面板。
溫室太陽能模組運用擴散膜將陽光平均分布於植物上,使整體作物達到均衡生長。 圖/陳瑞堂提供

過去農地裝上太陽能板後,因更換不易且成本過高,農民往往只能栽種固定的作物。陳瑞堂指出,團隊研發的產品具備輕量化、更換簡單的優點,可大幅提升土地的使用價值,「若農民預測未來該作物市場價格不好,就可以調整太陽能板,改種其他農作物。」此外,他提到此研發不僅助於提高農作收益,農民亦可將溫室多餘電力賣給台灣電力公司,以增加額外收入。

為符合世界潮流對綠能產業的重視,民間與政府正積極思考綠能產業與農業結合的可能性。圖為示意圖。 圖/陳嘉怡攝

然行政院農業委員會農業試驗所作物組、關西工作站副研究員蕭巧玲指出,「只要在作物上架設裝置,多少都會阻礙植物吸收光線、影響植物生長。」他認為,此產品在光電應用上的效益較大,對溫室農業的整體利益仍有待觀察。陳瑞堂則補充,太陽能溫室提供台灣農業另類選項,幫助作物在極端氣候下順利生長。目前此研發已取得兩項專利,團隊也與相關廠商洽談合作事宜。歐羽修表示,期望透過此發明,使太陽能發電得以與植物共存,發展兼顧綠色能源與糧食種植的產業。