Μπορούν οι ηλιακές μπαταρίες να φορτιστούν χρησιμοποιώντας λαμπτήρα πυρακτώσεως;

Ένα ηλιακό στοιχείο μπορεί να φορτίσει μια μπαταρία από φυσικό φως του ήλιου ή από τεχνητό φωτισμό όπως μια λάμπα πυρακτώσεως. Ένα ηλιακό κύτταρο αποκρίνεται με τον ίδιο τρόπο σε κάθε είδος φωτός. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λαμπτήρα πυρακτώσεως με ηλιακό κελί για να φορτίσετε μια μπαταρία ρολογιού ή αριθμομηχανής, υπό την προϋπόθεση ότι το φως είναι αρκετά φωτεινό. Η κυψέλη μετατρέπει μια σειρά από μήκη κύματος φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια. Τόσο το φως του ήλιου όσο και το φως πυρακτώσεως περιέχουν αυτά τα μήκη κύματος, οπότε η ηλιακή κυψέλη φορτίζει την μπαταρία και από τις δύο πηγές.

Τα φώτα πυρακτώσεως, ο Ήλιος και όλες οι άλλες πηγές φωτός παράγουν αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν «φάσμα» - α διάδοση μήκους κύματος φωτός, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων υπερύθρων κυμάτων, ορατού φωτός, μικρών υπεριωδών κυμάτων και Ακτινογραφίες. Κάθε πηγή έχει ένα διακριτικό φασματικό μοτίβο. Για παράδειγμα, ο Ήλιος παράγει άφθονες ποσότητες υπεριώδους, ενώ ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως παράγει πολύ λίγα. Ένα ηλιακό κύτταρο αποκρίνεται στα μήκη κύματος του φωτός με διαφορετικούς τρόπους, μετατρέποντας ορισμένα μήκη κύματος σε ηλεκτρικό ρεύμα ενώ αγνοεί άλλα. Το κελί ταιριάζει περίπου στο φάσμα του Ήλιου. επεξεργάζεται ορατά ανοιχτά χρώματα, αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει τα μεγαλύτερα κύματα υπέρυθρων. Επειδή το φάσμα ενός πυρακτωμένου φωτός είναι κοντά στον Ήλιο, ένα ηλιακό κύτταρο δεν έχει κανένα πρόβλημα να τρέχει στο φως του.

Εκτός από τις φασματικές του ιδιότητες, η ηλιακή ενέργεια σε μια ηλιόλουστη ημέρα ανέρχεται σε περίπου 1.000 watt ανά τετραγωνικό μέτρο στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, ένα τυπικό ηλιακό στοιχείο λαμβάνει μόνο ένα μικρό κλάσμα από αυτό, επειδή το μέγεθός του είναι μόνο μερικά τετραγωνικά εκατοστά. Ένας τυπικός λαμπτήρας πυρακτώσεως παράγει συνολικά μεταξύ 40 και 100 watt και έχει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας στα μεγαλύτερα μήκη κύματος υπέρυθρης ακτινοβολίας. Εάν κρατάτε ένα ηλιακό κελί λίγες ίντσες από μια λάμπα, θα λάβει παρόμοια ποσότητα φωτός όπως και από τον Ήλιο. Αν και ο Ήλιος είναι πιο ισχυρός από μακριά, η κοντινή απόσταση της λάμπας πυρακτώσεως αντιστοιχεί στη μικρότερη απόδοση.

Η ενέργεια που λαμβάνεται από ένα ηλιακό κύτταρο από ένα φως πυρακτώσεως μειώνεται γρήγορα με την απόσταση. Όσο λιγότερο φως πέφτει στο ηλιακό στοιχείο, τόσο ασθενέστερη είναι η παραγωγή του, οπότε απαιτείται περισσότερος χρόνος για τη φόρτιση μιας μπαταρίας. Εάν η τάση της κυψέλης είναι χαμηλότερη από την ελάχιστη τιμή κατωφλίου, καθίσταται αδύνατη η φόρτιση της μπαταρίας. Για παράδειγμα, μια μπαταρία 12 volt χρειάζεται 12,9 volt για να την φορτίσει. Όσο το φως λάμπει έντονα σε μια ηλιακή κυψέλη, η τάση δεν πρέπει να αποτελεί πρόβλημα.

Το ηλιακό στοιχείο λειτουργεί καλά είτε από το φως του Ήλιου είτε από έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως. Ωστόσο, η ηλεκτρική ενέργεια του λαμπτήρα πρέπει να προέρχεται από κάπου, όπως ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής που λειτουργεί με φυσικό αέριο ή πυρηνική ενέργεια - που κοστίζει χρήματα. Το φως του ήλιου, από την άλλη πλευρά, είναι δωρεάν για λήψη. Παρόλο που η λειτουργία ενός ηλιακού στοιχείου με τεχνητό φως λειτουργεί καλά, είναι πιο λογικό να χρησιμοποιείτε το ηλιακό φως.