Conţinut
O celulă solară poate încărca o baterie de la lumina soarelui natural sau de la iluminarea artificială precum un bec incandescent. O celulă solară răspunde în același mod la orice fel de lumină; puteți utiliza o lumină incandescentă cu o celulă solară pentru a încărca o baterie de ceas sau de calculator, cu condiția ca lumina să fie suficient de luminoasă. Celula transformă o gamă de lungimi de undă ușoare în energie electrică; atât lumina solară, cât și lumina incandescentă conțin aceste lungimi de undă, astfel încât celula solară încarcă bateria din ambele surse.
V incandescente Spectrul solar
Lumini incandescente, Soarele și toate celelalte surse de lumină produc ceea ce oamenii de știință numesc „spectru” - o răspândire a lungimilor de undă a luminii, inclusiv undele lungi în infraroșu, lumina vizibilă, undele ultraviolete scurte și razele X. Fiecare sursă are un model spectral distinctiv; de exemplu, Soarele generează cantități abundente de ultraviolete, în timp ce un bec incandescent produce foarte puțin. O celulă solară răspunde lungimilor de undă ușoare în moduri diferite, transformând unele lungimi de undă în electricitate, ignorând altele. Celula se potrivește aproximativ cu spectrul Soarelui; prelucrează culori luminoase vizibile, dar nu poate folosi cele mai lungi unde infraroșii. Deoarece spectrul unei lumini incandescente este aproape de Soare, o celulă solară nu are nicio problemă în lumina ei.
Energie din lumină
Pe lângă calitățile sale spectrale, energia solară într-o zi însorită se ridică la aproximativ 1.000 de wați pe metru pătrat pe suprafața Pământului. Cu toate acestea, o celulă solară obișnuită primește doar o mică parte din aceasta, deoarece dimensiunea sa este de doar câțiva centimetri pătrați. Un bec standard cu incandescență produce între 40 și 100 de wați total și are cea mai mare parte a energiei în cele mai lungi lungimi de undă în infraroșu. Dacă țineți o celulă solară la câțiva centimetri de un bec, aceasta va primi o cantitate similară de lumină ca și de la Soare; deși Soarele este mai puternic de departe, distanța apropiată a lămpii incandescente compensează puterea sa mai mică.
Distanța, timpul și tensiunea
Energia primită de o celulă solară dintr-o lumină incandescentă scade rapid odată cu distanța. Cu cât este mai puțină lumină care cade pe celula solară, cu atât este mai slabă ieșirea acesteia, astfel încât durează mai mult timp pentru a încărca o baterie. Dacă tensiunea celulei este mai mică decât o valoare minimă a pragului, devine imposibilă încărcarea bateriei; de exemplu, o baterie de 12 volți are nevoie de 12,9 volți pentru a o încărca. Atâta timp cât lumina strălucește puternic asupra unei celule solare, tensiunea nu ar trebui să pună problema.
Eficienţă
Celula solară funcționează bine fie din lumina Soarelui, fie dintr-un bec incandescent. Cu toate acestea, electricitatea becurilor trebuie să vină de undeva, cum ar fi o centrală cu gaz natural sau energie nucleară - care costă bani. Lumina soarelui, pe de altă parte, este liberă pentru luare. Deși rularea unei celule solare pe lumină artificială funcționează bine, are un sens mai bun să folosești lumina solară.