Zawartość
Ogniwo słoneczne może ładować akumulator z naturalnego światła słonecznego lub ze sztucznego oświetlenia, takiego jak żarówka. Ogniwo słoneczne reaguje w podobny sposób na oba rodzaje światła; możesz użyć światła żarowego z ogniwem słonecznym, aby naładować baterię zegarka lub kalkulatora, pod warunkiem, że światło jest wystarczająco jasne. Komórka przekształca zakres długości fal światła w energię elektryczną; zarówno światło słoneczne, jak i światło żarowe zawierają te długości fal, więc ogniwo słoneczne ładuje akumulator z obu źródeł.
Żarowe vs. Widmo słoneczne
Światła żarowe, Słońce i wszystkie inne źródła światła wytwarzają to, co naukowcy nazywają „spektrum” - rozproszenie fal świetlnych, w tym długie fale podczerwone, światło widzialne, krótkie fale ultrafioletowe i promieniowanie rentgenowskie. Każde źródło ma charakterystyczny wzór widmowy; na przykład Słońce generuje duże ilości ultrafioletu, podczas gdy żarówka wytwarza bardzo mało. Ogniwo słoneczne reaguje na fale świetlne na różne sposoby, przekształcając niektóre długości fal w elektryczność, ignorując inne. Komórka z grubsza odpowiada spektrum Słońca; przetwarza kolory światła widzialnego, ale nie może używać najdłuższych fal podczerwieni. Ponieważ spektrum światła żarowego jest zbliżone do Słońca, ogniwo słoneczne nie ma problemu z jego uruchomieniem.
Energia ze światła
Oprócz właściwości spektralnych energia słoneczna w słoneczny dzień wynosi około 1000 watów na metr kwadratowy na powierzchni Ziemi. Jednak typowe ogniwo słoneczne otrzymuje tylko niewielką jego część, ponieważ jego rozmiar wynosi zaledwie kilka centymetrów kwadratowych. Standardowa żarówka wytwarza łącznie od 40 do 100 watów i ma większość energii w najdłuższych długościach podczerwieni. Jeśli trzymasz ogniwo słoneczne kilka centymetrów od żarówki, otrzyma ono podobną ilość światła jak ze Słońca; chociaż Słońce jest zdecydowanie silniejsze, bliskie odległości lampy żarowej nadrabiają jej mniejszą moc.
Odległość, czas i napięcie
Energia otrzymywana przez ogniwo słoneczne ze światła żarowego szybko maleje wraz z odległością. Im mniej światła pada na ogniwo słoneczne, tym słabsza jest jego wydajność, dlatego ładowanie akumulatora trwa dłużej. Jeśli napięcie ogniwa jest niższe niż minimalna wartość progowa, ładowanie akumulatora staje się niemożliwe; na przykład 12-woltowy akumulator potrzebuje 12,9 wolt, aby go naładować. Dopóki światło silnie świeci na ogniwo słoneczne, napięcie nie powinno stanowić problemu.
Wydajność
Ogniwo słoneczne działa dobrze albo ze światła słonecznego, albo z żarówki. Jednak żarówka musi skądś pochodzić, na przykład z elektrowni zasilanej gazem ziemnym lub energii jądrowej - co kosztuje. Z drugiej strony światło słoneczne jest bezpłatne. Chociaż działanie ogniwa słonecznego na sztucznym świetle działa dobrze, lepiej jest używać światła słonecznego.