투명한 태양광 패널을 갖춘 온실은 빛의 파동만 흡수하여 에너지를 수집합니다.
“식물은 몇 가지 파장만 사용합니다.연구 저자이자 기계공학과 조교수인 브렌던 오코너(Brendan O'Connor)는 "광합성을 위한 빛을 사용하고, 이 사용하지 않는 빛으로부터 에너지를 생산하는 동시에 대부분의 광합성 빛을 통과시키는 온실을 만드는 것이 아이디어"라고 말했습니다. 노스캐롤라이나주 항공우주공학 박사. “유기 태양 전지를 사용하면 태양 전지가 흡수하는 빛의 스펙트럼을 조정할 수 있기 때문에 이를 수행할 수 있습니다. 따라서 식물에서 사용하지 않는 빛의 파장을 사용하는 데 집중할 수 있습니다. 그러나 지금까지 이러한 반투명 파장 선택형 유기 태양전지를 사용하면 온실이 얼마나 많은 에너지를 수확할 수 있는지는 확실하지 않았습니다.”
연구진은 계산 모델을 사용했습니다.온실 지붕에 반투명 유기 태양전지가 설치된 경우 온실에서 생산할 수 있는 에너지의 양과 해당 에너지가 온실이 효율적으로 작동하는 데 필요한 에너지 양을 상쇄하기에 충분한지 여부를 추정합니다. 이 모델은 애리조나, 노스캐롤라이나, 위스콘신 지역에 있는 토마토 온실의 에너지 소비를 추정하기 위해 개발되었습니다.
“온실에서 에너지 소비의 대부분은따라서 우리 모델은 토마토 성장을 위한 최적의 온도 범위를 유지하는 데 필요한 에너지 부하를 계산하는 데 중점을 두었습니다.”라고 O'Connor는 말합니다.
애리조나에서는 온실이 에너지 적으로 발전 할 수 있습니다외부 에너지 원을 필요로하지 않고 동시에 광합성 스트립의 10 % 만 차단합니다. 그러나 제조업체가 더 많은 광합성 빛을 차단하려는 경우 온실에서 요구하는 것보다 두 배 더 많은 에너지를 생성 할 수 있습니다. 노스 캐롤라이나에서는 온실이 에너지 적으로 중립이되어 광합성 빛의 20 %를 차단할 수 있습니다. 위스콘신에서는 반투명 태양 전지를 사용하여 온실이 에너지 적으로 중립이 될 수 없었습니다. 겨울에 온실을 따뜻하게 유지하기 위해서는 너무 많은 에너지가 필요합니다. 그러나 태양 전지는 온실 요건의 최대 46 %를 충족시킬 수 있습니다.