Хамтран ажиллаж буй Хойд Каролина мужийн их сургуулийн судлаачдын баг органик фото цахилгаан эс (OPV) компани NextGen Nano, хүлэмжинд хагас тунгалаг органик нарны зай (OSC) нэмснээр тариалан эрхлэгчдэд цахилгаан үйлдвэрлэх, нэгэн зэрэг шанцайны ургамал тариалах боломжийг олгодог нь хүлэмжийн эрчим хүчний хэрэгцээг бууруулж байгааг харуулсан болно. Үр дүн нь хүлэмжийн тогтвортой тариалалтад эрчим хүч үйлдвэрлэх үндэс суурийг тавих болно.
Судалгаа, хэвлэгдсэн Физик шинжлэх ухааны эсийн тайлан, улаан салатыг нарны эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг гэрлийн долгионы уртыг шүүсэн OSC-тэй хүлэмжинд тариалах боломжтой болохыг тогтоожээ. Энэ нь ил тод нарны зай хураагуурыг хүлэмжинд ашиглаж цахилгаан эрчим хүчний өндөр хэрэгцээгээ хангахын зэрэгцээ ургацын ургац буурахгүй байгааг харуулж байна.
30 хоногийн хугацаанд салатны дөрвөн бүлгийг OSC шүүлтүүр ашиглан өөр өөр цайвар өнгийн найрлагад ургуулсан. Үүнд цагаан гэрлийн бүх спектрт өртсөн хяналтын бүлэг багтсан болно. Хяналтын бүлэг ба туршилтын бүлгүүдийн хооронд шинэ жин ба хлорофилл агууламжийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгаа илрээгүй тул цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд шаардагдах гэрлийн спектрийн хэсгийг хасах нь ургацын өсөлтөд нөлөөлөхгүй гэж үзэв. Хурааж авсан долгионы уртыг хүлэмжийн тариалалтад шаардлагатай эрчим хүч шаардсан гэрэлтүүлэг, дулааны удирдлага, усалгааны системийг тэжээхэд ашиглаж болно.
"Хүлэмжийг ердийн тариалантай харьцуулбал усны хэрэглээ, пестицидийн хэрэглээг бууруулж, уугуул бус цаг уурын нөхцөлд ургацыг эрс нэмэгдүүлдэг тул ургамал ургуулахад ашигладаг" гэж NextGen Nano-ийн эрдэм шинжилгээний ажилтан, доктор Карр Хо тайлбарлав. “Гэхдээ хүлэмжийн шиллэгээ нь дулаан тусгаарлалт муутай тул оновчтой нөхцлийг хадгалахад туслах халаалт, агааржуулалтын системийг суурилуулах шаардлагатай. Нэмэлт гэрэлтүүлэгтэй зэрэгцэн энэ нь их хэмжээний, тогтворгүй эрчим хүчний хэрэглээнд хүргэдэг.
"NCSU-ийн эрдэмтэд энэхүү судалгааныхаа үр дүнд уламжлалт уламжлалтай холбоотой эрчим хүчний томоохон шаардлагагүйгээр хүлэмж тариалах арга замыг олов" гэж Хо үргэлжлүүлэн хэлэв. “Оптик бүрхүүл, дизайны онцлог шинж чанар бүхий OSC-ийг ашигласнаар тариаланчид хүлэмжинд байгаа гэрлийн дамжуулалт, цахилгаан үүсгүүр ба дулааны ачааллыг бага эрчим хүчний хэрэглээнд өндөр бүтээмжтэй байлгах боломжтой.
DBR бүрхүүлийг ашиглах нь цахилгаан үүсгүүрийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог төдийгүй хүлэмжийн хэт халалтыг багасгахад ашиглаж болно. Калифорнийн Сакраменто хотын хүлэмжийн хувьд NIR гэрлийг тусгахын тулд DBR тохируулсан OSC-ийг ашиглахад хүлэмжийн хэт халалтын цагийг 280-аас 82 цаг хүртэл бууруулж болохыг бид харуулж байна. Энэ нь эрчим хүчний эрэлтэд төдийлөн нөлөө үзүүлэхгүй ч газар тариалангийн үйлдвэрлэлийг сайжруулна гэж үзэж байна.
Эцэст нь, бага давхар бүрхүүлтэй ажиллах чадвартай OSC электродуудыг ашиглах нь хүлэмжийн халаалтын ачааллыг мэдэгдэхүйц бууруулж байгааг харуулсан болно. Үйлдвэрийн бүтээмжид ажиглагдсан хамгийн бага нөлөөллийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, ST-OSC ашиглан дулааны менежментийг сайжруулахтай хослуулах нь OSC-ийг хүлэмжтэй нэгтгэх нь байгаль орчинд ээлтэй, өндөр эрчимтэй хүлэмжинд суурилсан хөдөө аж ахуйг бий болгох ирээдүйтэй стратеги юм.
“Хүлэмжинд үйлдвэрлэлийн гарцыг нэмэгдүүлэх чадвартай OSC-ийг хөгжүүлэхийн тулд цаашдын судалгаа хийх шаардлагатай байна. Гэхдээ NextGen Nano-ийн дэмжлэгтэйгээр хийсэн судалгаагаар OSC-ийг хүлэмжийн тариалалтад нэгтгэх нь хүлэмжинд суурилсан тогтвортой, өндөр эрчимжсэн хөдөө аж ахуйг бий болгох ирээдүйтэй стратеги юм. "
Энэхүү баримт бичгийг дэмжихээс гадна NextGen Nano нь дараагийн үеийн нарны эрчим хүчийг ашиглах боломжтой патентлагдсан OPV төхөөрөмжийг бүтээжээ. Энэхүү технологийг уян хатан, бат бөх, дэлхийд ээлтэй биополимерүүдээр хийсэн бөгөөд хар тугалгын перовскитууд шиг хорт хүнд металлаар хийсэн уламжлалт хэврэг нарны эсүүдийг орлуулах зорилготой юм.
Хүлэмжийн гэрэлтүүлгийн хэрэгцээ нь газарзүйн байршил, ургацаас хамаарна. Шанцайны ургамал ST-OSC-ийн дор сайн ургадаг болохыг харуулж байгаа бол сүүдэрт тэсвэртэй ургац гэдгийг мэддэг.7 Гэрэлтүүлгийн хэрэгцээ өндөр байгаа ургамлын хувьд ST-OSC төхөөрөмжийн өөр загвар, идэвхитэй давхарга шаардагдаж магадгүй юм. Хүлэмжийн байршил нь хүлэмжинд орж буй нарны цацраг, орон зайн халаалт, хөргөлтийн хэрэгцээг тодорхойлох болно. Энэ хэсэгт бид газар тариалангийн үйлдвэрлэл, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, байгууламжийн дулааны ачаалалд нөлөөлөх ST-OSC-ийн дизайны талаар авч үзье.
Судалгааны ажлын бүрэн эхийг эсийн тайлангаас үзэх боломжтой вэб сайт. NextGen Nano-ийн бусад бүтээгдэхүүний хөгжлийн талаархи дэлгэрэнгүй мэдээллийг компанийн вэбсайтаас авна уу http://nextgen-nano.co.uk/.