อุปกรณ์อะกริวอลเทอิกส์นั้นถูกออกแบบไว้หลายรูปแบบ ในเอกสารขั้นแรกในปี ค.ศ. 1982 เกิทซ์แบร์เกอร์และซาสทรอฟได้ตีพิมพ์แนวคิดในการพัฒนาการติดตั้งระบบอะกริวอลเทอิกส์ในอนาคตในหลายจุด อาทิ[3]

• การหันแผงเซลล์สุริยะไปทางทิศใต้สำหรับการติดตั้งแบบคงที่ หรือหันไปตามแนวทิศตะวันตกและตะวันออกสำหรับระบบที่สามารถหมุนรอบแกนได้
• การเว้นช่องว่างไว้ระหว่างแผงให้แสงสามารถส่องไปถึงพืชได้อย่างเพียงพอ
• การเพิ่มความสูงของโครงสร้างที่ติดตั้งแผงไว้เพื่อให้แสงส่องลงถึงพื้นได้อย่างสม่ำเสมอ

แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบคงที่เหนือพืชผล

ระบบที่สามัญที่สุดคือระบบที่ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบคงที่บนหลังคาเรือนกระจก เหนือพืช หรือระหว่างพืชในไร่นา และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบได้โดยการปรับความหนาแน่นและองศาเอียงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์

ระบบอะกริวอลเทอิกส์แบบพลวัต

ระบบแบบพลวัตระบบแรกและเรียบง่ายที่สุดถูกสร้างขึ้นในประเทศญี่ปุ่นโดยใช้แผงเซลล์สุริยะบาง ๆ ที่ถูกติดตั้งไว้บนขาตั้งที่ไม่มีฐานคอนกรีต ระบบนี้สามารถถอดประกอบได้และมีน้ำหนักเบา และสามารถเคลื่อนย้ายและปรับแผงได้ด้วยมือตามความเหมาะสมของแต่ละฤดูระหว่างที่เกษตรกรเพาะปลูกในที่ดิน ช่องว่างที่เว้นไว้ระหว่างแผงแต่ละแผงนั้นมีความกว้างเพื่อลดแรงต้านของลม[8] ระบบอะกริวอลเทอิกส์ระบบใหม่ ๆ นั้นมีการออกแบบมาพร้อมกับระบบติดตามดวงอาทิตย์เพื่อจัดตำแหน่งของแผงเซลล์สุริยะให้เหมาะสมที่สุด โดยระบบนี้มีการติดตั้งแล้วในไร่นาในประเทศญี่ปุ่น[11]

ในปี ค.ศ. 2004 กึนเทอร์ ซาลูน (Günter Czaloun) นำเสนอระบบติดตามโดยใช้เชือก ซึ่งใช้จัดองศาของแผงเพื่อเพิ่มการผลิตไฟฟ้าหรือเพื่อให้ร่มกับพืชได้ตามที่ต้องการ โดยต้นแบบแรกถูกสร้างขึ้นในปึ ค.ศ. 2007 ที่ประเทศออสเตรีย[12] บริษัท REM TEC ได้ติดตั้งโรงผลิตไฟฟ้าที่ใช้ระบบติดตามที่มีสองแกนหลายแห่งในประเทศอิตาลีและประเทศจีน[13][14] และยังได้พัฒนาระบบเดียวกันสำหรับนำมาใช้กับเรือนกระจกทางการเกษตร[15]

ในประเทศฝรั่งเศส บริษัท Sun'R ได้พัฒนาระบบติดตามแบบแกนเดี่ยวขึ้นมา โดยตามที่บริษัทนี้กล่าว ระบบของพวกเขาสามารถปรับตัวให้เข้ากับความต้องการของพืชได้โดยการใช้แบบจำลองที่ซับซ้อนของการเติบโตของพืช การพยากรณ์อากาศ การคำนวณ และซอฟท์แวร์ที่เพิ่มประสิทธิภาพของระบบ[16]

บริษัท Artigianfer ได้พัฒนาเรือนกระจกที่สามารถผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้ โดยมีแผงเซลล์สุริยะที่ติดตั้งไว้ซึ่งสามารถขยับตามดวงอาทิตย์ตามแนวทิศตะวันออก-ตะวันตกได้[17]

รูปแบบอื่น ๆ

เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าแบบโฟโตวอลเทอิกรูปแบบใหม่ที่ปล่อยให้แสงสีที่พืชจำเป็นต้องใช้สามารถส่องผ่านได้และผลิตไฟฟ้าจากแสงสีอื่น ๆ มีศักยภาพที่จะถูกนำมาใช้ในเรือนกระจกในภูมิภาคเขตร้อนในอนาคต[18] เช่นในปี ค.ศ. 2015 หลิว เหวิน นักวิจัยมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน เมืองเหอเฝย ได้เสนอแนวคิดการผลิตไฟฟ้าแบบอะกริวอลเทอิกส์ที่ใช้แผ่นกระจกโค้งซึ่งถูกเคลือบด้วยฟิล์มพอลิเมอร์ไดโครอิกซึ่งปล่อยให้แสงที่ความยาวคลื่นจำเพาะสามารถผ่านได้ เช่นแสงที่ความยาวคลื่นที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช (แสงสีแดงและน้ำเงิน) และสะท้อนและรวมแสงที่ความยาวคลื่นอื่นลงบนแผงเซลล์สุริยะเพื่อผลิตไฟฟ้า การติดตั้งแบบนี้ใช้ระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบสองแกน ระบบอะกริวอลเทอิกส์ระบบนี้สามารถกำจัดร่มเงาเหนือพืชทั้งหมด เพราะแสงที่ความยาวคลื่นสีแดงและน้ำเงินที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถส่องผ่านลงมาได้ ระบบนี้ได้รับรางวัล R&D100 ในปี ค.ศ. 2017[19]

การเลี้ยงแกะไว้แทะเล็มหญ้ารอบ ๆ แผงเซลล์สุริยะในบางกรณีอาจถูกกว่าการตัดหญ้า[20]