Περιεχόμενο
Ένα ηλιακό στοιχείο μπορεί να φορτίσει μια μπαταρία από φυσικό ηλιακό φως ή από τεχνητό φωτισμό σαν λαμπτήρα πυρακτώσεως. Ένα ηλιακό κύτταρο αποκρίνεται με τον ίδιο τρόπο σε οποιοδήποτε είδος φωτός. μπορείτε να χρησιμοποιήσετε φως πυρακτώσεως με ηλιακό στοιχείο για να φορτίσετε μια μπαταρία ρολογιών ή αριθμομηχανών, υπό τον όρο ότι το φως είναι αρκετά φωτεινό. Το κύτταρο μετατρέπει μια σειρά από μήκη κύματος φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια. τόσο το ηλιακό φως όσο και το λαμπτήρα πυρακτώσεως περιέχουν αυτά τα μήκη κύματος, έτσι ώστε η ηλιακή κυψέλη να φορτίζει την μπαταρία και από τις δύο πηγές.
Incandescent Vs. Ηλιακό Φάσμα
Τα φώτα πυράκτωσης, ο ήλιος και όλες οι άλλες πηγές φωτός παράγουν αυτό που λένε οι επιστήμονες ένα "φάσμα" - μια εξάπλωση από τα μήκη κύματος του φωτός συμπεριλαμβανομένων των μακριών υπερύθρων κυμάτων, του ορατού φωτός, των βραχέων υπεριωδών ακτίνων και των ακτίνων Χ. Κάθε πηγή έχει ένα ξεχωριστό φασματικό μοτίβο. για παράδειγμα, ο ήλιος παράγει άφθονες ποσότητες υπεριώδους ενώ ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως παράγει πολύ λίγα. Ένα ηλιακό κύτταρο ανταποκρίνεται στα μήκη κύματος φωτός με διάφορους τρόπους, μετατρέποντας μερικά μήκη κύματος σε ηλεκτρική ενέργεια ενώ αγνοεί άλλα. Το κύτταρο ταιριάζει κατά προσέγγιση με το φάσμα του Ήλιου. επεξεργάζεται ορατά χρώματα φωτός αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει τα μακρύτερα υπέρυθρα κύματα. Επειδή το φάσμα ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι κοντά στο Ηλιακό, ένα ηλιακό κύτταρο δεν έχει κανένα πρόβλημα να τρέχει στο φως του.
Ενέργεια από το φως
Εκτός από τις φασματικές ιδιότητές του, η ηλιακή ενέργεια σε μια ηλιόλουστη ημέρα ανέρχεται σε περίπου 1.000 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, ένα τυπικό ηλιακό κύτταρο λαμβάνει μόνο ένα μικρό κλάσμα αυτού, επειδή το μέγεθός του είναι μόνο λίγα τετραγωνικά εκατοστά. Ένας τυπικός λαμπτήρας πυράκτωσης παράγει μεταξύ 40 και 100 watt συνολικά και έχει την περισσότερη ενέργεια στα μεγαλύτερα μήκη κύματος υπερύθρων. Αν κρατάτε ένα ηλιακό κύτταρο λίγα εκατοστά από έναν λαμπτήρα, θα λάβετε ένα ανάλογο ποσό φωτός όπως και από τον Ήλιο. αν και ο Ήλιος είναι πιο ισχυρός από μακριά, η μικρή απόσταση του λαμπτήρα πυρακτώσεως αντισταθμίζει τη μικρότερη απόδοση του.
Απόσταση, Χρόνος και Τάση
Η ενέργεια που λαμβάνεται από ένα ηλιακό κύτταρο από ένα φως πυρακτώσεως ελαττώνεται γρήγορα με την απόσταση. Όσο λιγότερος φωτισμός πέφτει στην ηλιακή κυψέλη, τόσο ασθενέστερη είναι η ισχύς της, ώστε να χρειαστεί περισσότερο χρόνο για να φορτιστεί μια μπαταρία. Εάν η τάση του κυττάρου είναι χαμηλότερη από μια ελάχιστη τιμή κατωφλίου, γίνεται αδύνατη η φόρτιση της μπαταρίας. Για παράδειγμα, μια μπαταρία 12 βολτ χρειάζεται 12,9 βολτ για να την φορτίσει. Όσο το φως λάμπει έντονα σε ένα ηλιακό κελί, η τάση δεν πρέπει να αποτελεί πρόβλημα.
Αποδοτικότητα
Το ηλιακό κύτταρο λειτουργεί καλά είτε από το φως του ήλιου είτε από έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως. Ωστόσο, οι ηλεκτρικοί λαμπτήρες πρέπει να προέρχονται από κάπου, όπως ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο ή πυρηνική ενέργεια - που κοστίζει χρήματα. Το φως του ήλιου, από την άλλη πλευρά, είναι ελεύθερο για τη λήψη. Παρά το γεγονός ότι η λειτουργία ενός ηλιακού κυττάρου σε τεχνητό φως λειτουργεί καλά, έχει πιο νόημα να χρησιμοποιεί το ηλιακό φως.