Оранжериите, оборудвани с прозрачни слънчеви панели, събират енергия, като абсорбират само тези дължини на вълната на светлината
„Растенията използват само няколко дължини на вълнатасветлина за фотосинтеза и идеята е да се създадат оранжерии, които произвеждат енергия от тази неизползвана светлина, като в същото време позволяват по-голямата част от фотосинтетичната светлина да премине през тях“, казва Брендън О'Конър, автор на изследването и асистент по машинно инженерство и по аерокосмическо инженерство в щата Северна Каролина. „Можем да направим това с помощта на органични слънчеви клетки, защото те ни позволяват да настроим спектъра на светлината, който слънчевата клетка абсорбира – така че можем да се съсредоточим върху използването на дължини на вълните на светлината, които не се използват от растенията. Досега обаче не беше ясно колко енергия може да събере една оранжерия, ако използва тези полупрозрачни, селективни по дължина на вълната, органични слънчеви клетки.
Изследователите са използвали изчислителен моделза да прецени колко енергия може да произведе една оранжерия, ако има полупрозрачни органични слънчеви клетки, инсталирани на покрива си, и дали тази енергия ще бъде достатъчна, за да компенсира количеството енергия, необходимо на оранжерията, за да работи ефективно. Моделът е разработен за оценка на потреблението на енергия от оранжерии за домати на места в Аризона, Северна Каролина и Уисконсин.
„По-голямата част от консумацията на енергия е в оранжериитеидва от отопление и охлаждане, така че нашият модел се фокусира върху изчисляването на енергийния товар, необходим за поддържане на оптималния температурен диапазон за растеж на домати,” казва О'Конър.
В Аризона оранжериите могат да станат енергийнонеутрален, без да изисква външен източник на енергия и в същото време блокира само 10% от фотосинтетичната ивица светлина. Ако обаче производителите искат да блокират повече фотосинтетична светлина, те могат да генерират два пъти повече енергия, отколкото е необходимо за оранжерията. В Северна Каролина оранжерията може да стане енергийно неутрална, блокирайки 20% от фотосинтетичната светлина. В Уисконсин оранжериите не биха могли да станат енергийно неутрални, използвайки полупрозрачни слънчеви клетки - необходима е твърде много енергия, за да се поддържа парника топло през зимата. Въпреки това, слънчевите клетки могат да задоволят до 46% от изискванията за парникови газове.