Växthus har en lång rad fördelar:högre livsmedelsproduktion, mindre vattenanvändning, potentiellt mindre användning av bekämpningsmedel, en växtsäsong året runt. Det finns ett problem:de är dyra, både att installera och att använda. Men tack vare solteknik utvecklad vid UC Santa Cruz, växthus njuter av en ny stund i solen.

Solikultur, ett företag baserat på teknologi utvecklad i Thin-Film Optoelectronics Laboratory av fysikprofessor Sue Carter, har haft fullt upp med att förklara för odlare fördelarna med att använda sina solpaneler på växthus.

"För att uttrycka sig enkelt, "sa Glenn Alers, VD för Soliculture, "Soliculture -paneler tillåter mer kraft, mer produkter, mer vinst."

Själva panelerna är inte vad du förväntar dig när du föreställer dig en solpanel:de är genomskinliga, och de är en ljus nyans av magenta.

Hur magenta gör växthus grönare

Idén att applicera transparenta solpaneler på växthus kom till som en lycklig olycka.

Carter och hennes forskargrupp arbetade med självlysande solkoncentratorer, som använder ett fluorescerande färgämne för att absorbera ljus och göra solpaneler betydligt effektivare.

"Koncentratfärgen absorberar solljuset och avger det sedan igen som fotoner med lägre energi. Detta innebär att du kan använda mycket färre solpaneler, eftersom absorbatorn gör jobbet, "förklarade Carter.

Inget system är helt effektivt, och det finns alltid ljus som inte används av solpanelen och går förlorat. I detta fall, det var något intressant med det rosa färgade ljuset som förlorades från panelerna de testade. Det här ljuset var inte avfall:det var bränsle.

"Vi insåg att den röda färgen på ljuset var precis vad du ser i kommersiella odlingslampor för växter, "Sa Carter.

Växter använder inte hela spektrat av synligt ljus för fotosyntes – odlingslampor optimerar ljusets färger som växter faktiskt använder för att växa. Solpanelerna som utvecklats i Carters laboratorium absorberade grönt ljus och avgav rött ljus för att förbättra solcellens energiproduktion - och det överflödiga röda ljuset råkade falla exakt inom det spektrum som växter använder.

Fördelarna med ett solcellsväxthus

Det största hindret för att ta i bruk växthus är kostnaden, inklusive kostnader för installation och material, och den pågående kostnaden för att kyla, värma och tända växthusen. Genom att använda solpaneler för att generera el sänks kostnaden för att driva ett växthus dramatiskt. Carter och Soliculture arbetar nu med att visa att ett helt noll-växthus är möjligt.

"Kalifornien är en av de största användarna av växthus i landet - om inte den största, och det blir bara större, "sa Carter, som två drivrutiner i Kalifornien torka och ökad efterfrågan på ekologiska produkter.

Ett netto-noll växthus är lättare att uppnå om du är i ett tempererat klimat längs kusten, som UC Santa Cruz. Men hur är det med andra, torrare områden i Kalifornien, som Central Valley eller Inland Empire?

På UC Riverside, att göra rosa solcellsväxthus skalbara över olika klimat är målet. "Vi måste se till att det är hållbart, " säger Peggy Mauk, chef för jordbruksverksamhet och specialist på subtropisk trädgårdsodling vid UC Riverside. "Vi kan visa att det inte bara behöver användas i en kustmiljö. Vi kan använda det i större delen av Kalifornien."

För att bygga sitt rosa solväxthus, UC Riverside ingenjörsgrupper slog in, donera litiumjoner. De vill se om växthuset klarar de ofta vissna förhållandena (upp till 140 grader Fahrenheit utan kylning i ett växthus i södra Kalifornien) utan att lägga till extra paneler. Här igen, färgen på panelerna är till hjälp. Inte bara ger panelerna elektricitet för att driva träskylare, men panelernas färgade skuggningar håller växthusen svalare och kan eliminera behovet av persienner.

Uppe och fullt fungerande snart, UC Riversides solväxthus tar plats i ett större komplex av UC Riversides hållbarhetsprojekt:en studentträdgård och en solfarmgård. "Det är vackert, säger Mauk, och slutprodukten kommer förhoppningsvis att bli ännu bättre – en färdig solcellsväxthusmodell som kan användas för grödor och forskning över hela staten, en "skyltfönster för UC koldioxidneutral växthusproduktion."

Grön innovation växer på UC

Soliculture är inte det enda företaget som ser grönt i att bli grön; de är en del av en stor skörd av nystartade företag och gröna teknikinnovationer som har vuxit fram från UC-forskningen de senaste åren.

"Just nu är den perfekta tiden för entreprenörskap inom grön teknik, sa Carter.

Startups som Tule Technologies baserade på UC Davis -teknik hjälper Kaliforniens odlare att anpassa sig till begränsade vattenförsörjningar, och ren energi startups från vågenergi till nästa generations batteritillverkare växer fram ur UC uppfinningar i snabb takt.

"Normalt tar det lång tid att gå från idéstadium till marknad, "sa Carter, "men just nu en kombination av positiva policyförändringar, naturkatastrofer, och livsstilsförändringar påskyndar allt. "