เรือนกระจกที่มีแผงเซลล์แสงอาทิตย์โปร่งใสให้กระแสไฟฟ้าด้วยตัวเอง

โรงเรือนที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบโปร่งใสจะรวบรวมพลังงานโดยการดูดซับเฉพาะคลื่นแสงเหล่านั้น

ความยาวที่พืชไม่ต้องการสำหรับกระบวนการสังเคราะห์แสง

“พืชใช้ความยาวคลื่นเพียงไม่กี่ช่วงเท่านั้นแสงสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง และแนวคิดก็คือการสร้างเรือนกระจกที่ผลิตพลังงานจากแสงที่ไม่ได้ใช้ ขณะเดียวกันก็ปล่อยให้แสงสังเคราะห์แสงส่วนใหญ่ผ่านไปได้” เบรนแดน โอคอนเนอร์ ผู้เขียนการศึกษาและผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและ ในสาขาวิศวกรรมการบินและอวกาศที่รัฐนอร์ธแคโรไลนา “เราสามารถทำเช่นนี้ได้โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ เนื่องจากช่วยให้เราสามารถปรับสเปกตรัมของแสงที่เซลล์แสงอาทิตย์ดูดซับ ดังนั้นเราจึงสามารถมุ่งเน้นไปที่การใช้ความยาวคลื่นของแสงที่พืชไม่ได้ใช้ อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ ยังไม่ชัดเจนว่าเรือนกระจกสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานได้มากเพียงใดหากใช้เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์แบบเลือกความยาวคลื่นที่โปร่งแสงและคัดเลือกความยาวคลื่นเหล่านี้”

ผู้วิจัยใช้แบบจำลองการคำนวณเพื่อประเมินว่าเรือนกระจกสามารถผลิตพลังงานได้มากเพียงใดหากติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์โปร่งแสงบนหลังคา และพลังงานนั้นจะเพียงพอที่จะชดเชยปริมาณพลังงานที่เรือนกระจกจำเป็นต้องใช้ในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ แบบจำลองนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อประเมินการใช้พลังงานของโรงเรือนมะเขือเทศในสถานที่ต่างๆ ในรัฐแอริโซนา นอร์ธแคโรไลนา และวิสคอนซิน

“การใช้พลังงานส่วนใหญ่ในโรงเรือนมาจากการให้ความร้อนและความเย็น ดังนั้นแบบจำลองของเราจึงมุ่งเน้นไปที่การคำนวณภาระพลังงานที่จำเป็นในการรักษาช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของมะเขือเทศ” โอคอนเนอร์กล่าว

ในรัฐแอริโซนาโรงเรือนสามารถกระฉับกระเฉงได้เป็นกลางโดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอกและในเวลาเดียวกันปิดกั้นเพียง 10% ของแถบแสงสังเคราะห์ อย่างไรก็ตามหากผู้ผลิตต้องการปิดกั้นแสงสังเคราะห์แสงมากขึ้นพวกเขาสามารถสร้างพลังงานได้มากเท่าที่ต้องการเรือนกระจก ในรัฐนอร์ ธ แคโรไลน่าเรือนกระจกสามารถกลายเป็นพลังงานที่เป็นกลางและปิดกั้นแสงสังเคราะห์แสงได้ 20% ในวิสคอนซินโรงเรือนไม่สามารถเป็นกลางได้อย่างเต็มที่โดยใช้เซลล์สุริยะแบบโปร่งแสง - ต้องใช้พลังงานมากเกินไปเพื่อทำให้เรือนกระจกอุ่นในฤดูหนาว อย่างไรก็ตามเซลล์แสงอาทิตย์สามารถตอบสนองความต้องการของเรือนกระจกได้มากถึง 46%