Bilan ishlaydigan Shimoliy Karolina shtati universiteti tadqiqotchilar guruhi organik fotoelektr xujayrasi (OPV) kompaniyasi NextGen Nano, issiqxonalarga yarim shaffof organik quyosh xujayralari (OSC) qo'shilishi paxtakorlarga elektr energiyasini ishlab chiqarish va bir vaqtning o'zida marulni etishtirish imkonini berib, issiqxonaga energiya talabini kamaytirdi. Natijalar barqaror issiqxonada etishtirishda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun zamin yaratadi.
Nashr etilgan tadqiqot Hujayra hisobotlari Fizika fanlari, Quyosh energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan nurning to'lqin uzunliklarini filtrlaydigan OSC bilan issiqxonalarda qizil marulni etishtirish mumkinligi aniqlandi. Bu issiqxonalarda shaffof quyosh batareyalarini elektr energiyasiga bo'lgan yuqori talablarini qondirish uchun ishlatish maqsadga muvofiqligini ko'rsatadi, shu bilan birga hosil hosildorligini pasaytirmaydi.
30 kunlik davrda OSC filtrlari yordamida to'rtta marul guruhi turli xil ochiq rangli kompozitsiyalar ostida etishtirildi. Bunga oq nurning to'liq spektrida ta'sir qiluvchi nazorat guruhi kiradi. Nazorat guruhi va eksperimental guruhlar o'rtasida yangi vazn yoki xlorofill tarkibida sezilarli farq topilmadi, bu elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan yorug'lik spektrining selektiv qismlarini olib tashlash hosilning o'sishiga ta'sir qilmasligini ko'rsatdi. Olingan to'lqin uzunliklaridan keyin issiqxonani etishtirish uchun zarur bo'lgan energiya talab qiladigan yorug'lik, issiqlik boshqaruvi va sug'orish tizimlarini quvvatlantirish uchun foydalanish mumkin.
"Issiqxonalar o'simliklarni o'stirish uchun ishlatiladi, chunki ular tabiiy bo'lmagan iqlim sharoitida hosilni keskin oshiradi, shu bilan birga an'anaviy dehqonchilik bilan solishtirganda suv sarfi va pestitsiddan foydalanishni kamaytiradi", - deb tushuntirdi NextGen Nano tadqiqot olimi doktor Karr Xo. "Ammo issiqxona oynalari yomon issiqlik izolyatsiyasiga ega, shuning uchun optimal sharoitlarni saqlashga yordam beradigan isitish va shamollatish tizimlarini o'rnatish kerak. Qo'shimcha yorug'lik bilan birga, bu katta, barqaror bo'lmagan energiya sarflariga olib keladi.
"Ushbu tadqiqot bilan NCSU olimlari an'anaviy ravishda bog'liq bo'lgan katta energiya talablarisiz issiqxonani etishtirish yo'lini topdilar", - davom etdi Xo. "To'g'ri optik qoplamalar va dizayn xususiyatlariga ega OSC-lardan foydalangan holda, ishlab chiqaruvchilar issiqxonada yorug'lik o'tkazuvchanligi, elektr energiyasini ishlab chiqarish va issiqlik yuklarini kam energiya ishlatishda yuqori mahsuldorlik uchun boshqarishi mumkin.
DBR qoplamalarini ishlatish nafaqat energiya ishlab chiqarishni ko'paytirish imkoniyatini beradi, balki uni issiqxonada qizib ketishni kamaytirish uchun ham ishlatish mumkin. Kaliforniya shtatidagi Sakramento shahridagi issiqxona uchun NIR nurini aks ettirish uchun sozlangan DBR o'rnatilgan OSClardan foydalanilganda issiqxonaning haddan tashqari qizishi soatini 280 dan 82 soatgacha kamaytirish mumkinligini ko'rsatamiz. Bu energiya talabiga katta ta'sir ko'rsatmasa-da, o'simlik etishtirishni yaxshilashi kutilmoqda.
Va nihoyat, OSC elektrodlaridan foydalangan holda, ular past ε qoplamalar sifatida ham ishlaydilar, bu esa issiqxonaning isitish yukini sezilarli darajada kamaytiradi. Elektr energiyasini ishlab chiqarish va ST-OSC yordamida issiqlik boshqarishni takomillashtirish bilan bir qatorda o'simliklarning unumdorligiga kuzatilgan minimal ta'sirni birlashtirib, OSClarni issiqxonalar bilan integratsiyalashuvi ekologik barqaror yuqori intensivli issiqxonalarga asoslangan qishloq xo'jaligiga erishish istiqbolli strategiyasidir.
"Issiqxonalarda ishlab chiqarish rentabelligini oshirishga qodir OSClarni ishlab chiqish uchun qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazish kerak. Ammo NextGen Nano tomonidan qo'llab-quvvatlangan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, OSClarni issiqxona etishtirishga qo'shilishi barqaror, yuqori intensivli issiqxonaga asoslangan qishloq xo'jaligiga erishish uchun istiqbolli strategiya hisoblanadi. ”
NextGen Nano ushbu maqolani qo'llab-quvvatlashdan tashqari, quyosh energiyasining keyingi avlodida ishlatilishi mumkin bo'lgan patentlangan OPV moslamasini ishlab chiqdi. Ushbu texnologiya qo'rg'oshin perovskitlari singari toksinli og'ir metallardan tayyorlangan an'anaviy mo'rt quyosh xujayralarini almashtirish maqsadida egiluvchan, mustahkam, Yerga mos biopolimerlardan tayyorlangan.
Issiqxonadagi yorug'lik talablari geografik joylashuvga va hosilga bog'liq bo'ladi. Salataning ST-OSCs ostida yaxshi o'sishi ko'rsatilgan bo'lsa-da, soyaga chidamli hosil ekanligi ma'lum.7 Yorug'lik talablari yuqori bo'lgan o'simliklar uchun muqobil ST-OSC moslamalari dizaynlari va faol qatlamlar kerak bo'lishi mumkin. Issiqxonaning joylashishi, shuningdek, issiqxonaga kiradigan kunlik quyosh nurlanishini, shuningdek, maydonni isitish va sovutish ehtiyojlarini belgilab beradi. Ushbu bo'limda biz o'simliklarni etishtirish, elektr energiyasi ishlab chiqarish va ob'ektning issiqlik yukiga ta'sir ko'rsatadigan ST-OSC dizaynini ko'rib chiqamiz.
To'liq tadqiqot ishi bilan Hujayra hisobotlarida tanishish mumkin Veb-sayt. NextGen Nanoning boshqa mahsulotlarini ishlab chiqish haqida ko'proq ma'lumot olish uchun kompaniya veb-saytiga tashrif buyuring http://nextgen-nano.co.uk/.