Sgioba de luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Stàite Carolina a Tuath, ag obair còmhla ri cealla photovoltaic organach Tha a ’chompanaidh (OPV) NextGen Nano, air sealltainn mar a tha a bhith a’ cur cheallan grèine organach leth-fhollaiseach (OSCs) ri taighean-glainne a ’leigeil le luchd-fàs dealan a ghineadh agus a bhith ag àiteachadh lettuis aig an aon àm, a’ lughdachadh iarrtasan lùth taigh-glainne. Bidh na toraidhean a ’suidheachadh an stèidh airson gineadh cumhachd ann an àiteachadh seasmhach taigh-glainne.
An rannsachadh, a chaidh fhoillseachadh ann an Aithisgean cealla Saidheans Corporra, lorgar gum faodar lettu dearg a fhàs ann an taighean-glainne le OSCan a bhios a ’sìoladh a-mach na tonnan solais a thèid a chleachdadh gus cumhachd na grèine a ghineadh. Tha seo a ’sealltainn gu bheil e comasach panalan grèine follaiseach a chleachdadh ann an taighean-glainne gus na h-iarrtasan àrda dealain aca a choileanadh, fhad‘ s nach lughdaich iad toradh a ’bhàrr.
Thar ùine 30 latha, chaidh ceithir buidhnean lettuis fhàs fo cho-dhùnaidhean dath aotrom eadar-dhealaichte a ’cleachdadh sìoltachain OSC. Bha seo a ’toirt a-steach buidheann smachd a bha fosgailte do speactram iomlan de sholas geal. Cha deach eadar-dhealachadh mòr ann an susbaint cuideam ùr no clorophyll eadar a ’bhuidheann smachd agus na buidhnean deuchainneach a lorg, a’ moladh nach tug toirt air falbh na cuibhreannan roghnach de speactram solais a dh ’fheumar gus dealan a ghineadh buaidh air fàs a’ bhàrr. Ghabhadh na tonnan a chaidh a bhuain an uairsin a chleachdadh gus cumhachd a thoirt do na siostaman solais-dian, riaghladh teirmeach agus uisgeachadh a dh ’fheumar airson àiteachadh taigh-glainne.
“Bithear a’ cleachdadh thaighean-glainne airson planntrais fhàs leis gu bheil iad a ’meudachadh toradh gu mòr ann an gnàth-shìde neo-dhùthchasach, agus aig an aon àm a’ lughdachadh caitheamh uisge agus cleachdadh puinnseanan an taca ri tuathanachas gnàthach, ”mhìnich an Dotair Carr Ho, neach-saidheans rannsachaidh aig NextGen Nano. “Ach tha droch insulation teirmeach aig glainne taigh-glainne, agus mar sin feumar siostaman teasachaidh agus fionnarachaidh a chuir a-steach gus cuideachadh le bhith a’ cumail suas na suidheachaidhean as fheàrr. Còmhla ri solais a bharrachd, bidh seo a ’leantainn gu caitheamh lùth mòr, neo-sheasmhach.
“Leis an rannsachadh seo, tha luchd-saidheans aig NCSU air dòigh a lorg airson àiteachadh taigh-glainne às aonais na h-iarrtasan mòra lùtha a tha co-cheangailte ris gu traidiseanta,” lean Ho. “Le bhith a’ cleachdadh OSCan leis na còmhdach ceart optigeach agus na feartan dealbhaidh, faodaidh luchd-fàs riaghladh a dhèanamh air sgaoileadh solais, gineadh cumhachd agus luchdan teirmeach ann an taigh-glainne airson cinneasachd àrd aig cleachdaidhean lùth-ìosal.
Tha cleachdadh còtaichean DBR chan e a-mhàin a ’toirt cothrom gineadh cumhachd a mheudachadh ach faodar cuideachd a chleachdadh gus cus teasachadh anns an taigh-glainne a lughdachadh. Bidh sinn a ’sealltainn, airson taigh-glainne ann an Sacramento, California, gum faodar an àireamh de dh'uairean a tha an taigh-glainne a’ teasachadh a lùghdachadh bho 280 gu 82 h nuair a bhios tu a ’cleachdadh OSCn le DBR air a sgeadachadh gus solas NIR a nochdadh. Ged nach toir seo buaidh mhòr air iarrtas lùth, thathar an dùil piseach a thoirt air cinneasachadh bàrr.
Mu dheireadh, chaidh a shealltainn le bhith a ’cleachdadh electrodan OSC a dh’ fhaodadh a bhith ag obair mar chòmhdach ìosal ε cuideachd a ’lughdachadh gu mòr luchdan teasachaidh an taigh-glainne. Le bhith a ’cothlamadh a’ bhuaidh as lugha a chithear air cinneasachd planntrais, còmhla ri gineadh cumhachd agus riaghladh teirmeach nas fheàrr le cleachdadh ST-OSC, tha sinn a ’moladh gu bheil aonachadh OSCn le taighean-glainne na ro-innleachd gealltanach gus àiteachas taigh-glainne àrd-sheasmhach seasmhach a choileanadh.
“Tha tuilleadh rannsachaidh a dhìth gus OSCan a leasachadh a bhios comasach air toradh cinneasachaidh àrdachadh ann an taighean-glainne. Ach tha an rannsachadh le taic bho NextGen Nano gu cinnteach a ’moladh gu bheil amalachadh OSCn ann an àiteachadh taigh-glainne na ro-innleachd gealltanach gus àiteachas seasmhach stèidhichte air taigh-glainne a choileanadh.”
A bharrachd air an taic don phàipear seo, tha NextGen Nano air inneal OPV peutant a leasachadh a ghabhas cleachdadh anns an ath ghinealach de chumhachd grèine. Tha an teicneòlas seo air a dhèanamh bho biopolymers sùbailte, làidir, càirdeil don Talamh leis an amas a bhith a ’dol an àite nan ceallan grèine traidiseanta brùideil a tha air an dèanamh bho mheatailtean trom-tocsain, mar perovskites luaidhe.
Bidh na h-iarrtasan solais anns an taigh-glainne an urra ri àite cruinn-eòlasach agus bàrr. Ged a thathas a ’sealltainn gu bheil an lettuis a’ fàs gu math fo na ST-OSCs, tha fios gu bheil e na bhàrr fulangach fo sgàil.7 Airson planntaichean aig a bheil iarrtasan solais nas motha, is dòcha gum bi feum air dealbhadh innealan ST-OSC eile agus sreathan gnìomhach. Bidh suidheachadh an taigh-glainne cuideachd ag òrdachadh rèididheachd grèine làitheil a ’tighinn a-steach don taigh-glainne a bharrachd air feumalachdan teasachaidh is fuarachaidh an àite. Anns an earrainn seo, bidh sinn a ’beachdachadh air beachdachadh dealbhaidh ST-OSC a bheir buaidh air cinneasachadh bàrr, gineadh dealain, agus luchdan teirmeach a’ ghoireis.
Gheibhear am pàipear rannsachaidh iomlan air na h-Aithisgean Cell Bidh. Airson tuilleadh fiosrachaidh mu leasachaidhean toraidh eile NextGen Nano, tadhal air làrach-lìn a ’chompanaidh http://nextgen-nano.co.uk/.