然而，专家警告称，全球太阳能电站的发展已暴露出显著的环境和土地利用局限性。光伏制造过程中会使用盐酸、硫酸、硝酸和氢氟酸等有害化学品，这些物质对健康构成威胁，尤其是对工厂工人而言。美国能源研究院（IER）的一份报告指出，按同等能量输出单位计算，太阳能电池板产生的有害废弃物是核电站的300倍。此外，太阳能电池板还含有铅、铬和镉等重金属，如果被粉碎后填埋，可能对土壤环境造成危害。
此外，大型太阳能电站占用大量土地，抑制了下方植被的生长，使这些区域变成“死地”。
在越南，近年来太阳能发电迅速扩张，尤其是在被誉为全国“太阳能之都”的宁顺省。这一热潮发生在经济快速增长、能源需求激增以及技术成本迅速下降的背景下。然而，大规模太阳能项目正在消耗大量土地，并对环境造成压力。尽管这些设备含有可能导致污染的材料和重金属，但大多数项目仍缺乏针对电池板的生命周期终结处理方案，仅仅填埋并不能解决问题。
在全球范围内，许多研究团队尝试通过集光太阳能技术来克服平板太阳能的局限性。这一方法将阳光集中到小面积区域，显著减少所需的光伏材料用量。中国科学家团队是最早提出将阳光成分分离的模型之一，将红光和蓝光保留用于农业，其余部分转化为电能。然而，这一模型成本极高，需要昂贵的纳米光学薄膜来分光，耐用性低，集光倍率仅有几十倍，仅适用于实验室环境。
近期，Phenikaa大学的一个团队开发出一种新方法，克服了上述缺陷，更适合实际应用。该研究属于“基于集光太阳能技术的环保型农光互补系统的研究、设计与制造”项目，由越南国家科技发展基金会（Nafosted）资助。
项目负责人、副教授武玉海介绍，研究团队并未采用传统的抛物槽沿线集光方式，而是使用菲涅尔透镜——这是一种薄型、轻便且成本低廉的非成像光学元件，能够将光线聚焦到极小的点上，集光倍率可达数百倍。当光线被如此压缩后，所需的光伏电池面积减少数百倍，意味着材料用量更少、有害化学品更少、废弃物更少、成本更低。这种菲涅尔透镜本身就是该项目的创新成果。
武玉海副教授补充道，在聚焦点处，团队设置了半镀膜反射镜，将自然阳光的不同成分分离。红光和蓝光——两种被植物强烈吸收的波长——通过反射镜照射到作物种植区。其余部分，尤其是携带大量热能的红外光，则被反射并引导至高效太阳能电池。仅在一个小点分光，使所需镀膜的表面积减少25至30倍，从而可以采用更便宜、更耐用的光学薄膜技术，适合工业化生产。这是对现有国际技术的关键改进。
分离出的红蓝光通过光纤传输，并利用非成像光学结构进行再分布。这样，照射到作物上的光线均匀，无阴影，不会像间隔布置电池板或温室屋顶安装电池板的系统那样影响产量。被反射的高能部分则以比传统平板系统更高的效率转化为电能。
研究团队表示，这项技术为越南农光互补模式开辟了新前景，尤其适用于太阳辐射强、对电力与农业生产一体化需求高的地区。下一阶段，团队将进一步完善系统，评估其实际应用潜力，力争将技术转让给企业并在全国范围内推广农光互补模式。
为确保大规模应用的可行性，团队与韩国明知大学（Myongji University）——光学、材料与可再生能源领域的领先高校——合作，共同开发了具备完整功能的中试级原型系统。双方在不同环境条件下进行了性能测试，包括河内的热带气候和首尔的温带气候，评估菲涅尔透镜和光学薄膜的耐久性，并验证了作物光照分布的稳定性。初步结果显示，在相同太阳辐射条件下，该系统的能量转换效率高于传统平板系统，同时为作物生长提供了充足的红蓝光，不会造成局部阴影或降低产量。这些早期成果已发表在国际Q1期刊《PLOS ONE》上。
据国家科技发展基金会代表介绍，该研究不仅展示了新一代农光互补技术的可行性，也为越南跻身拥有集光太阳能技术、实现可持续农业的国家行列带来了重要机遇。随着2025—2027年期间进一步优化光学材料、降低成本并建设更大规模原型系统的计划推进，该系统有望进行实地试验，向企业转让，并直接助力越南绿色农业、循环经济和可再生能源发展目标的实现。（完）
