农光互补（Agrivoltaics），即一块土地同时用于农业和太阳能发电的领域，存在一些基本的后勤问题。即，很难建造既能高效发电又不遮挡作物生长所需阳光的结构。最近，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的一组研究人员发现了一种依赖有机材料的新颖解决方案。该过程甚至优于安装了传统太阳能电池阵列的传统玻璃屋顶温室。
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该团队于周一在《自然·可持续性》（Nature Sustainability）上详细介绍了他们的发现，描述了整合一层天然存在的化学物质 L-谷胱甘肽（L-gluthathion）如何延长半透明太阳能电池的寿命并提高其效率。加州大学洛杉矶分校 Samueli 工程学院的材料科学家 Yang Yang 解释说，有机材料可能是农光互补领域的重要工具，因为它们可以选择性地吸收某些光谱的光。然而，从历史上看，它们过于不稳定，无法广泛应用于太阳能行业。
无机太阳能电池的有机对应物通常会迅速降解，因为阳光会导致它们通过氧化失去电子。通过添加一层薄薄的碳基 L-谷胱甘肽，这些原本寿命短暂的电池在 1000 小时使用后仍能保持 80% 以上的功效——这比没有 L-谷胱甘肽的情况下，在同一时间段内低于 20% 的功效有了显著提升。
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为了测试新的太阳能电池，Yang 的团队比较了两种种植西兰花、绿豆和小麦的娃娃屋大小温室的产量。其中一个温室的透明玻璃屋顶安装了许多传统的无机太阳能电池板，而另一个温室的天花板则完全由半透明的有机电池板阵列组成。令研究人员惊讶的是，半透明温室的作物产量实际上高于其传统温室。该团队认为，这可能归功于 L-谷胱甘肽层阻挡了紫外线和红外线——紫外线通常会损害植物，而红外线会使温室过热并导致作物需要更多的水。
Yang 的团队希望最终能够扩大新型有机太阳能电池的生产规模，以实现广泛的工业应用。
新型、高效、部分有机的设计，以及诸如更多的停车场遮阳棚和更便宜的家用应用等拟议项目，将有助于确保太阳能成为国家向绿色、可持续能源电网转型的关键工具之一。
