生菜增产400%!碲化镉薄膜组件,解锁农业与双碳的共赢密码

提到光伏与农业，很多人的第一反应都是“抢地”——光伏板遮挡阳光，作物缺光便会减产，两者似乎天生就站在对立面。2025年夏季，加拿大西部大学的一项试验，却彻底打破了这种固有认知：极端高温环境下，一种名为碲化镉的薄膜光伏组件，让有机罗马生菜产量较无遮荫对照组暴涨400%以上，较当地典型年份平均产量也提升了200%。

这份惊艳的试验成果绝非虚构，每一组数据都经过严谨的试验论证，实打实经得起市场与时间的推敲。更令人惊喜的是，这项试验中脱颖而出的碲化镉组件，早已走出实验室，在我国建筑、交通、农业等多个领域落地生根，凭技术实力打破晶硅组件的垄断，成为践行“双碳”目标的重要力量。从科普视角拆解这项“光伏赋能农业”的黑科技，便能读懂它的过人之处。

试验直击：极端高温里的“增产奇迹”，从来不是偶然

在加拿大一个异常炎热的夏季，科学家们在13种不同类型的光伏组件下种植了有机长叶生菜。分析结果显示，与未遮阴的对照组植株相比，生菜的产量提升了400%以上。

加拿大西安大略大学（ Western University）的一个研究小组，针对长叶生菜这一热敏作物，在多种农光互补环境下的生长表现展开了研究。该试验于2025年夏季在安大略省伦敦市进行，期间有18天气温超过30摄氏度。

该研究的通讯作者乌扎尔·贾米尔（Uzair Jamil）向《光伏杂志》表示：“我们的研究探索了如何定制农光互补系统，以优化作物生长，特别是在极端高温体条件下，同时促进可持续能源生产。”

贾米尔补充道：“在气候变化的背景下，这一点显得尤为重要，如今全球各地都在遭遇极端气温。我们在室外高温胁迫条件下，研究了有机长叶生菜在13种不同农光互补配置下的生长表现，涵盖晶体硅光伏组件到红、蓝、绿三色薄膜光伏组件等多种类型。”

除了与对照组的数据对比，该科研团队还将试验结果与2022年加拿大全国单盆生菜平均产量进行了对照。2022年的高温天数更少，被视为典型年份。这些数据均来自农业普查，后续也为研究人员制作全国范围的结果预测提供了依据。

贾米尔介绍试验结果时称：“与未遮阴的对照组植株相比，生菜产量提升了400%以上，较全国平均产量也提升了200%。透光率为60%的蓝色碲化镉光伏组件带来的产量增幅最大，这表明遮阴强度和光谱质量对促进植物生长均具有重要作用。”

贾米尔进一步表示，若农光互补技术得到规模化应用，为加拿大所有生菜作物提供防护，该国的生菜产量可增加39.2万吨。

他说：“这意味着25年内可创造629亿加元（约466亿美元）的收入。若在加拿大全国推广农光互补技术，25年内还可减少640万吨二氧化碳排放，使其成为降低农业领域环境足迹的关键手段。”

技术解密：碲化镉的“农业基因”，晶硅组件难以替代

碲化镉组件能在农业场景中实现“逆袭”，绝非运气使然，其独特的技术优势，恰好适配了现代农业“差异化种植”的需求，这也是晶硅组件难以比拟的核心竞争力。若用通俗的语言解读，其核心优势集中在三个方面。

透光率的灵活定制，恰好破解了“采光与发电”的核心矛盾。农业光伏最棘手的问题，莫过于光伏板需遮挡阳光发电，而作物又离不开阳光进行光合作用。作为薄膜光伏的核心类型，碲化镉组件可根据不同作物的光照需求，将透光率调控在20%-80%之间，既能满足光伏发电的基本需求，又能为作物提供适宜的光照条件——这次试验中，60%的透光率，就刚好契合罗马生菜的生长需求。

光谱适配性强，能定向助力作物生长。碲化镉组件可通过调整薄膜材料的配方与厚度，实现光谱的定制化过滤，留住对作物生长有益的光谱，滤除有害的紫外线、红外线。如此一来，不仅能加快作物生长速度，还能减少病虫害发生，让作物品质更优。

弱光发电性能突出，能适配农业复杂的光照环境。相较于晶硅组件，碲化镉组件在辐照强度低于200W/㎡的低辐照条件下，发电效率更高、衰减更小。即便遇到阴雨天气、晨昏时段等光照不足的情况，它也能稳定发电，满足大棚灌溉、补光、温控等设备的用电需求，不用再担心“天阴就断电”。

碲化镉组件的斜射光捕获效率也十分出色，太阳角度较低的晨昏时段，能吸收更多光线用于发电。而这两个时段，恰好是我国电力市场化改革后的电价高峰，这一特性无疑能显著提升农户的发电收益，让“农光互补”的价值发挥到极致。

除此之外，它还具备安装灵活、抗极端天气能力强的优势，可适配多种地形，同时能降低土壤蒸发率，进一步助力农业节水，完美填补了光伏弱光发电的空白。