太陽能電池需要大面積土地以讓太陽能板有足夠面積接受陽光，然而現有的土地已用於田地、溫室和果園，目前兩者的結合仍然不太可行。耶路撒冷希伯來大學農業、食品與環境學院Haim Rabinowitch教授和化學學院的Lioz Etgar教授共同開發了一種新型太陽能電池原型，其效率已經在技術上得到證實，其性能將大幅改變太陽能和農業生產的運作模式。這項技術旨在應用於覆蓋農業領域中的溫室、果園、田地和水體，同時有利於綠色電力和農業生產。他的另一優點在於不中斷太陽能板之下的自然環境，更不破壞自然資源與環境。
這項創新可能使以色列的能源成本降低75%，研究人員認為，若能用這些新型電池覆蓋以色列一半的溫室將使綠色電力生產超過以色列2050年的國家目標。新的太陽能電池以過氧化物晶體組成，這是於1839年首次被發現的一種鈣鈦礦(perovskite)，其特質是可以用便宜且容易取得的材料進行加工。這種化學替代物能夠使太陽能電池對驅動光合作用的有效光譜區域變成透明，其餘的一大部分光能則被轉化為電能。
Etgar教授解釋，多年來農業溫室中的大部分光能被浪費了，因為植物只使用了一小部分陽光能量，其餘的則被反射回大氣中。在溫室中這些能量變成了熱能，種植者需要在一年中的大多數月份擺脫這種熱能。此解決方案是將農業用地的太陽能電力生產最大化，最高可達300%。新的電池預計將比矽晶太陽能電池的生產成本低很多，它們還可以透過減少熱量、降低溫室氣體排放和蒸散作用、節水和保護作物不受天氣損害，大幅地改善溫室的栽培條件。現有的綠色電力技術大多仰賴矽晶太陽能電池，這種電池若非不透明就是只對部分光譜透明，或者以交錯陣列的方式鋪設，這導致較低的發電效率和隨之而來的農業減產。Rabinowitch教授補充解釋，新型電池可以安裝在任何農業用地和水體上，將有可能完全取代大多數農業溫室的屋頂，進而減少果園和田地的熱量和蒸發量，以及許多淡水和沿海海洋生態系統的損害。目前的資料表示使用這種新型電池將降低農業成本，進而增加農業收入和利潤。
以色列有約35平方英里的溫室，使用新型太陽能電池覆蓋一半的溫室屋頂將提供一定數量的綠色電力，使以色列能夠超越其2050年綠色電力生產和減碳的國家目標。2018年聯合國全球糧食安全報告中發表的一項研究表示，蔬菜種植的價值約占所有農作物總價值的30%，約18.5億美元。所有農作物生長在光合作用過程使用了來自太陽全部可用光能的10%，因此突破性研究將會提出一個更有效的解決方案，將電力和農產品的生產結合起來，利用其餘90%未用於光合作用的太陽能。Rabinowitch和Etgar及其研究團隊提出的想法得到了以色列創新局的評估，該局更提供他們研究經費。這項研究成果由希伯來大學的技轉公司Yissum推廣，並成為與Shai Danziger博士和Ilan Sharon博士所帶領的Red Solar Flower倡議的合作基礎。開發太陽能電池的研究成果，以及Yissum-Red Solar Flower的夥伴關係，最近更榮獲能源科技挑戰賽的第一名，該挑戰賽由Digital SolarEdge公司舉辦，是Start-Up Nation Central的氣候解決方案獎的一部分。
資料來源：
https://www.jpost.com/business-and-innovation/energy-and-infrastructure/article-725274
