格林威治大学在温室太阳能电池板研究中使用了 BF5 太阳能传感器
埃・汤普森博士（格林威治大学）、光伏公司波利索尔以及肯特郡的休・洛农场近期开展的研究项目，一直在探索英国软水果农场在生产优质作物的同时利用太阳能发电的潜力 。
通过在温室和塑料大棚中改造使用半透明光伏材料，这些项目展示了太阳能发电和作物种植如何在同一块土地上成功共存，而且无需为新建筑结构投入成本。
这种方法有望提高可持续性、减少土地需求并降低务农成本，而且该项目引起了广泛关注，大型种植商和超市纷纷前来参观相关设施。
作为该项目的一部分，格林威治大学的研究团队还在评估使用各种颜色的半透明玻璃太阳能板对作物生长的影响，因为这些太阳能板能够将光波长分配用于植物光合作用或发电。
这项工作延续了与其他学术光合作用研究人员的长期合作，之前他们曾开展过关于绿叶蔬菜的试验研究。
研究方法和 BF5 传感器
该团队的大部分研究在休・洛农场（图 1）进行，这是肯特郡一家知名的商业软性水果种植农场。
英国公司波利索尔有限公司为该项目挑选了专门的农业科技太阳能板材料。
在成功完成安装试验后，农场工作人员会根据需要安装和移动塑料大棚上的光伏设备。
塑料大棚的屋顶曲面上间隔安装了细长的柔性光伏材料条带。该团队正在试验不同的光伏条布置方式和间隔宽度，以形成特定的遮荫模式。
作物在几个塑料大棚场地中进行种植，这里的一个关键研究目标是确定光伏材料（以及它们产生的遮荫）对植物生长、健康和产量的影响。
Delta-T 设备公司的 BF5 阳光传感器在准确评估穿透塑料大棚的太阳辐射量方面发挥着关键作用，无论是在有色光伏条直接遮荫的区域还是未遮荫的区域。
这些数据使研究团队能够将植物生长特征与到达试验区域的光的数量和质量进行比较，以研究农光互补作物。
BF5是一款紧凑、无活动部件的仪器，能够测量直接和散射太阳辐射，并且可以根据实验需要轻松重新定位。
该团队在现场部署了两个 BF5 传感器，以便可靠地测量全天的太阳辐射。
一个 BF5 安装在塑料大棚内的无遮荫区域，另一个位于光伏遮荫区域。这种方法使团队能够进行绝对辐射测量，并计算通过塑料大棚的光伏面板部分和非光伏面板部分到达作物的光照水平差异，示例数据见图 4、图 6 和图 7。
手持式光度计也用于大棚内外的多个关键位置，以进行定点测量，示例数据见图 5。
光伏板产生的电力被输送到一个大型电池中，它可以满足多种电力需求，从灌溉、电动车辆或机器人系统的供电。
该团队目前的研究结果
太阳能板的改造
“在现有建筑上加装太阳能板比从头开始建造新结构更具成本效益。这种方法还通过同时生产农作物和发电最大化了土地利用，而不是将宝贵的农业用地用于专门的太阳能装置。在我们的试验中，所有光伏系统都被改造安装到现有的温室和塑料大棚结构上。
太阳能板对作物的环境影响
“太阳能板提供的遮荫已被证明可以提高受保护作物系统的水分利用效率。在夏季，软性水果甚至可能因直射阳光过多而受损，而且即使在英国，植物通常也会接收到过量的光合作用所需的光照。湿度和温度会有轻微变化，但对作物及其生长环境的影响很小。
我们确实注意到在分子水平上光合作用发生了变化。彩色遮荫尤其会因作物类型不同而产生差异，正如以前使用彩色LED灯所报道的那样。我们正在积极研究如何在这些有色玻璃系统中控制有益的作物营养变化，并评估哪些作物最兼容。
一些作物在遮荫下茁壮成长，而其他作物可能根本不适合这种系统。”
能源产量
“柔性太阳能板的发电量取决于覆盖屋顶面积的大小，而我们的布置方式受下方种植作物选择的影响。保守估计表明，我们目前安装在四个大型塑料大棚部分区域的草莓种植区上方的安装设施，每公顷每年可产生约 100 至 130 兆瓦时的电量。”
彩色太阳能板的影响
“我们的彩色半透明光伏板允许光谱中更多橙色和红色光谱到达植物，同时将蓝色波长转化为电能。在我们之前的项目中，我们发现叶菜类作物在高红光比例下蛋白质含量更高。我们正在探索这些对更广泛作物的影响，并在更大规模的试验中测量太阳能产量。”
这种能源发电系统的益处
“该系统通过发电带来经济效益，所发电力可以出售给电网，用于抵消农场的电力消耗，或支持电动自动化设备的运行。我们目前正在进行评估，以了解农光互补系统的能源输出减少电力使用的潜力，随着项目的推进，将有更多深入见解。
能源需求在一年中会波动。在夏季，农场和太阳能系统满负荷运行，为水泵、紫外线处理设备、采摘机器人、土地维护设备及其他车辆和机械提供动力。”
使用BF5阳光传感器
“BF5 无缝地为我们提供了开展这项研究所需的可靠太阳辐射数据。它的读数对于扩展手持式定点测光仪的功能至关重要，其坚固紧凑的外形使其能够快速轻松地放置在感兴趣的关键位置。”