И теплицы, и солнечные панели необходимо размещать в местах с большим количеством солнечного света — так почему бы не объединить их? Полупрозрачные солнечные элементы могут быть интегрированы в стеклянные панели крыш теплиц, улавливая свет на длинах волн, которые растения в любом случае не используют. Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали действующую модель, обнаружив, что в некоторых климатических условиях элементы могут производить достаточно солнечной энергии, чтобы сделать теплицу полностью самодостаточной.
Le солнечные батареи органические конструкции (OSC) имеют некоторые преимущества перед другими конструкциями. Они собирают энергию солнечного света, но их можно сделать более гибкими, прозрачными (или, по крайней мере, полупрозрачными) и настроить на поглощение только определенных длин волн света. Это потенциально делает их идеальными для крыш теплиц: они могут пропускать большую часть света для растений, собирая при этом достаточно, чтобы компенсировать некоторые энергетические потребности конструкции.
«Растения используют только определенные длины волн света для фотосинтеза, и идея состоит в том, чтобы создать теплицы, которые будут производить энергию из этого неиспользованного света, пропуская при этом большую часть фотосинтетического диапазона света».Говорит Брендан О'КоннорАвтор исследования. «Однако до сих пор было неясно, сколько энергии сможет уловить теплица с помощью этих полупрозрачных органических солнечных элементов».
Полупрозрачные солнечные элементы: испытания
Чтобы начать отвечать на этот вопрос, исследователи рассчитали, сколько энергии будет поступать в теплицу с OSC на крыше, по сравнению с потреблением энергии, которое она обычно потребляет. Идея заключалась в том, чтобы найти точку, в которой теплица станет энергетически нейтральной, то есть она будет генерировать достаточно энергии Солнца, чтобы полностью обеспечить себя энергией.
Для этого исследования теплицы были смоделированы на основе энергии, необходимой для выращивания томатов в трех местах с разным климатом. Команда обнаружила, что влияние на количество света, получаемого растениями, минимально, но польза намного перевешивает его. Например, в солнечных местах теплица с полупрозрачными солнечными батареями может стать энергетически нейтральной, блокируя только 10 процентов света, необходимого растениям. По словам команды, это не должно отрицательно повлиять на растения.
В более холодных местах было бы невозможно достичь энергетической нейтральности, но полупрозрачные панели позволили бы снизить энергопотребление теплицы вдвое.
