Saulės elementas gali įkrauti akumuliatorių nuo natūralių saulės spindulių arba dirbtinio apšvietimo, pavyzdžiui, kaitinamosios lemputės. Saulės elementas į bet kurią šviesos rūšį reaguoja panašiai; galite naudoti kaitrinę šviesą su saulės elementu, kad įkrautumėte laikrodį ar skaičiuoklės bateriją, jei šviesa yra pakankamai ryški. Ląstelė šviesos bangų ilgių diapazoną paverčia elektros energija; tiek saulės spinduliuose, tiek kaitinamoje šviesoje yra šie bangos ilgiai, todėl saulės elementas įkrauna bateriją iš abiejų šaltinių.
Kaitinamosios vs. Saulės spektras
Kaitrinės lempos, Saulė ir visi kiti šviesos šaltiniai sukuria tai, ką mokslininkai vadina „spektru“ - a - šviesos bangos ilgio, įskaitant ilgas infraraudonųjų spindulių, matomos šviesos, trumpų ultravioletinių bangų ir Rentgeno spinduliai. Kiekvienas šaltinis turi savitą spektrinį modelį; pavyzdžiui, Saulė generuoja daug ultravioletinių spindulių, o kaitrinė lemputė - labai mažai. Saulės elementas į šviesos bangos ilgį reaguoja įvairiai, kai kuriuos bangos ilgius paverčia elektra, o kitus ignoruodamas. Ląstelė maždaug atitinka Saulės spektrą; jis apdoroja matomas šviesos spalvas, tačiau negali naudoti ilgiausių infraraudonųjų spindulių bangų. Kadangi kaitrinės šviesos spektras yra arti Saulės, saulės elementas neturi problemų, veikiantis jo šviesoje.
Šviesos energija
Be spektrinių savybių, saulės energija saulėtą dieną Žemės paviršiuje siekia apie 1000 vatų kvadratiniam metrui. Tačiau tipiškas saulės elementas gauna tik nedidelę jų dalį, nes jo dydis yra tik keli kvadratiniai centimetrai. Standartinė kaitrinė lemputė iš viso sukuria nuo 40 iki 100 vatų, o didžioji energijos dalis tenka ilgiausiuose infraraudonųjų spindulių bangos ilgiuose. Jei laikysite saulės elementą keletą centimetrų nuo lemputės, jis gaus panašų šviesos kiekį kaip ir Saulė; nors Saulė kol kas yra galingesnė, mažas galingumas kompensuoja mažą kaitrinės lempos atstumą.
Atstumas, laikas ir įtampa
Saulės elemento gaunama energija iš kaitrinės šviesos greitai mažėja. Kuo mažiau šviesos patenka į saulės elementą, tuo silpnesnė jo galia, todėl ilgiau reikia įkrauti akumuliatorių. Jei elemento įtampa yra mažesnė už minimalią ribinę vertę, akumuliatoriaus įkrauti tampa neįmanoma; pavyzdžiui, 12 voltų baterijai įkrauti reikia 12,9 voltų. Kol saulės elementas stipriai šviečia, įtampa neturėtų kelti problemų.
Efektyvumas
Saulės elementas gerai veikia nuo saulės šviesos ar kaitrinės lemputės. Tačiau elektros lemputės elektros energija turi atsirasti iš kažkur, pavyzdžiui, jėgainės, naudojančios gamtines dujas ar branduolinę energiją, o tai kainuoja. Kita vertus, saulės šviesa yra nemokama. Nors saulės elemento veikimas dirbtine šviesa veikia gerai, prasmingiau naudoti saulės šviesą.
