Содержание
Солнечный элемент может заряжать батарею от естественного солнечного света или от искусственного освещения, такого как лампа накаливания. Солнечный элемент реагирует почти одинаково на любой вид света; Вы можете использовать лампу накаливания с солнечным элементом для зарядки батареи часов или калькулятора, при условии, что свет достаточно яркий. Ячейка преобразует диапазон длин волн света в электрическую энергию; и солнечный свет, и лампа накаливания содержат эти длины волн, поэтому солнечный элемент заряжает батарею от обоих источников.
Лампа накаливания против Солнечный Спектр
Лампы накаливания, Солнце и все другие источники света создают то, что ученые называют «спектром» - распространением световых волн, включая длинные инфракрасные волны, видимый свет, короткие ультрафиолетовые волны и рентгеновские лучи. Каждый источник имеет характерную спектральную картину; например, Солнце генерирует большое количество ультрафиолета, тогда как лампа накаливания производит очень мало. Солнечный элемент по-разному реагирует на световые волны, преобразуя одни волны в электричество, игнорируя другие. Ячейка примерно соответствует спектру Солнца; он обрабатывает цвета видимого света, но не может использовать самые длинные инфракрасные волны. Поскольку спектр лампы накаливания близок к солнечному, у солнечного элемента нет проблем с его работой.
Энергия от света
В дополнение к своим спектральным качествам солнечная энергия в солнечный день составляет около 1000 Вт на квадратный метр на поверхности Земли. Тем не менее, типичный солнечный элемент получает только крошечную долю этого, потому что его размер составляет всего несколько квадратных сантиметров. Стандартная лампа накаливания вырабатывает от 40 до 100 Вт и имеет большую часть энергии в самых длинных инфракрасных длинах волн. Если вы держите солнечный элемент в нескольких дюймах от лампочки, он получит такое же количество света, как и от Солнца; хотя Солнце намного мощнее, близкое расстояние лампы накаливания компенсирует его меньшую мощность.
Расстояние, время и напряжение
Энергия, получаемая солнечным элементом от лампы накаливания, быстро уменьшается с расстоянием. Чем меньше света падает на солнечный элемент, тем слабее его выходная мощность, поэтому для зарядки батареи требуется больше времени. Если напряжение элемента ниже минимального порогового значения, зарядка аккумулятора становится невозможной; например, для 12-вольтной батареи требуется 12,9 вольт для ее зарядки. Пока на солнечном элементе сильно светит свет, напряжение не должно создавать проблем.
КПД
Солнечный элемент хорошо работает как от солнечного света, так и от лампы накаливания. Однако электричество лампочек должно откуда-то приходить, например, от электростанции, работающей на природном газе или атомной энергии, что стоит денег. Солнечный свет, с другой стороны, свободен для принятия. Хотя запуск солнечного элемента на искусственном освещении работает нормально, имеет смысл использовать солнечный свет.