太陽電池は、自然光または白熱電球のような人工照明からバッテリーを充電できます。 太陽電池は、どちらの種類の光にもほぼ同じように反応します。 白熱灯と太陽電池を使用して、時計や電卓のバッテリーを充電できます。ただし、光が十分に明るい場合に限ります。 セルは、ある範囲の光の波長を電気エネルギーに変換します。 太陽光と白熱灯の両方にこれらの波長が含まれているため、太陽電池は両方の光源からバッテリーを充電します。
白熱灯対 太陽スペクトル
白熱灯、太陽、その他すべての光源は、科学者が「スペクトル」と呼ぶものを生成します。 長い赤外線、可視光線、短い紫外線を含む光の波長の広がり X線。 すべてのソースには、独特のスペクトルパターンがあります。 たとえば、太陽は大量の紫外線を生成しますが、白熱電球はほとんど生成しません。 太陽電池はさまざまな方法で光の波長に反応し、一部の波長を電気に変換し、他の波長は無視します。 セルは太陽のスペクトルとほぼ一致します。 可視光の色を処理しますが、最長の赤外線を使用することはできません。 白熱灯のスペクトルは太陽に近いため、太陽電池はその光で問題なく動作します。
光からのエネルギー
そのスペクトル品質に加えて、晴れた日の太陽エネルギーは、地球の表面で1平方メートルあたり約1,000ワットになります。 しかし、典型的な太陽電池は、そのサイズがわずか数平方センチメートルであるため、これのごく一部しか受け取りません。 標準的な白熱電球は、合計で40〜100ワットを生成し、最も長い赤外線波長のエネルギーのほとんどを持っています。 電球から数インチのところに太陽電池を持っていると、太陽からの光と同じ量の光を受け取ります。 太陽ははるかに強力ですが、白熱灯の距離が近いため、出力が小さくなります。
距離、時間、電圧
白熱灯から太陽電池が受け取るエネルギーは、距離とともに急速に減少します。 太陽電池に当たる光が少ないほど、出力が弱くなるため、バッテリーの充電に時間がかかります。 セルの電圧が最小しきい値よりも低い場合、バッテリーを充電できなくなります。 たとえば、12ボルトのバッテリーを充電するには12.9ボルトが必要です。 太陽電池に光が強く当たっている限り、電圧が問題になることはありません。
効率
太陽電池は、太陽の光または白熱電球のどちらからでもうまく機能します。 しかし、電球の電気は、天然ガスや原子力エネルギーで稼働する発電所など、どこかから供給されなければならず、費用がかかります。 一方、日光は無料で撮影できます。 人工光で太陽電池を動かすことは問題なく機能しますが、太陽光を使用する方が理にかなっています。
