И теплицы, и солнечные батареи необходимо размещать в местах с большим количеством солнечного света — так почему бы не объединить их? Полупрозрачные солнечные батареи могут быть встроены в стеклянные панели крыш теплиц, улавливая свет на длинах волн, которые растения в любом случае не используют. Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали модель того, как это работает, обнаружив, что в некоторых климатических условиях клетки могут производить достаточно солнечной энергии, чтобы сделать теплицу полностью самодостаточной.
Le солнечные батареи Organic (OSC) имеют некоторые преимущества перед другими проектами. 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, в то же время собирая достаточно, чтобы компенсировать некоторые потребности объекта в энергии.
«Растения используют только несколько длин волн света для фотосинтеза, и идея состоит в том, чтобы создать теплицы, которые получают энергию из этого неиспользованного света, пропуская при этом большую часть фотосинтетической полосы света».Говорит Брендан О'КоннорАвтор исследования. «Однако до сих пор было неясно, сколько энергии может получить теплица, используя эти полупрозрачные органические солнечные элементы».
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 становится энергетически нейтральной, то есть вырабатывает достаточно энергии от Солнца, чтобы полностью питать себя.
Для этого исследования теплицы были смоделированы с учетом энергии, необходимой для выращивания помидоров в трех местах с разным климатом. Команда обнаружила, что влияние на количество света, получаемого растениями, минимально, но преимущества намного перевешивают его. В солнечных местах, например, теплица с полупрозрачными солнечными батареями может стать энергонейтральной, блокируя только 10 процентов света, необходимого растениям. По словам команды, это не должно отрицательно сказаться на растениях.
В более холодных местах было бы невозможно достичь энергетической нейтральности, но полупрозрачные панели позволили бы снизить энергопотребление теплицы вдвое.
