透明なソーラーパネルを備えた温室は、その波長の光だけを吸収してエネルギーを収穫します
「植物が使用する波長はわずか数個だけです光合成のための光であり、そのアイデアは、この未使用の光からエネルギーを生成し、同時に光合成光のほとんどを通過させる温室を作成することです」と、研究著者で機械工学の助教授であるブレンダン・オコナー氏は述べています。ノースカロライナ州立大学で航空宇宙工学の博士号を取得。 「有機太陽電池を使用すると、太陽電池が吸収する光のスペクトルを調整できるため、植物が使用しない光の波長の使用に重点を置くことができます。しかし、これまで、これらの半透明で波長選択性の有機太陽電池を使用した場合、温室がどれだけのエネルギーを収集できるかは明らかではありませんでした。」
研究者らは計算モデルを使用した温室の屋根に半透明の有機太陽電池が設置されている場合に、その温室がどれだけのエネルギーを生産できるか、そしてそのエネルギーが温室を効率的に運営するために必要なエネルギー量を相殺するのに十分であるかどうかを見積もるためです。このモデルは、アリゾナ州、ノースカロライナ州、ウィスコンシン州のトマト温室のエネルギー消費量を推定するために開発されました。
「エネルギー消費のほとんどは温室で行われます。エネルギーは加熱と冷却によって発生するため、私たちのモデルはトマトの成長に最適な温度範囲を維持するために必要なエネルギー負荷を計算することに重点を置いています」とオコナー氏は言います。
アリゾナでは、温室は元気になります外部エネルギー源を必要とせず、同時に光合成ストリップの10％のみをブロックすることなく、ニュートラルです。ただし、メーカーがより多くの光合成光を遮断したい場合、温室で必要なエネルギーの2倍のエネルギーを生成できます。ノースカロライナでは、温室がエネルギー的に中立になり、光合成光の20％を遮断する可能性があります。ウィスコンシン州では、温室は半透明の太陽電池を使用してエネルギー的に中立にすることはできませんでした。冬に温室を暖かく保つには、あまりにも多くのエネルギーが必要です。ただし、太陽電池は温室の要件の最大46％を満たすことができます。