Solstråling i de røde til fiolette bølgelengdene sprenger en solcelle med nok energi til å skape elektrisitet. Men solceller reagerer ikke på alle former for lys. Bølgelengder i det infrarøde spekteret har for lite av energien som trengs for å kaste elektroner løs i solcellens silisium, effekten som produserer elektrisk strøm. Ultrafiolette bølgelengder har for mye energi. Disse bølgelengdene skaper ganske enkelt varme, noe som kan redusere effektiviteten til en celle. Solceller krever visse bølgelengder i lysspekteret for å generere nyttige mengder elektrisitet.
Anatomi av en solcelle
En solcelle, eller solcelle, er en to-lags sandwich av silisium; ett lag, kalt N-type, inneholder spor av elementer som arsen for å gi materialet en negativ elektrisk ladning; det andre laget, kalt P-type, er snørt med andre elementer som gir en positiv ladning. Elektrisk fungerer de to sidene som polene på et batteri; når den er koblet til en krets, strømmer en elektrisk strøm fra den positive siden, gjennom kretskomponentene og til solcellens negative side. Noen solceller bruker silisium i krystallform; andre bruker et amorft eller glasslignende silisium. Krystallinsk silisium har en tendens til å være mer effektiv til å konvertere lys, men koster mer enn den amorfe typen.
Effekt av lysstyrke
Lysstyrke eller lysstyrke er mengden lys som skinner på en solcelle. I totalt mørke produserer en celle ingen strøm. Når lysmengden øker, øker cellens strøm. På et visst lysnivå når imidlertid cellens utgang en grense; utover dette punktet gir mer lys ingen ekstra strøm. Spesifikasjonene til en solcelle inkluderer en nominell spenning og strømstyrke som er cellens utgang under direkte sterkt solskinn. For å få mest mulig effekt fra en solcelle, er det viktig å møte den mot solen så direkte som mulig. Et solcellepanelinstallatør vil for eksempel montere et panel i en vinkel som fanger opp de fleste solstrålene. Vinkelen avhenger av hvor du befinner deg på jorden: jo lenger nord eller sør du er fra ekvator, desto brattere blir vinkelen. Noen "gårder" av solenergi har paneler på en mekanisme som vipper, og sporer solens daglige bevegelse på himmelen.
Spektrum, bølgelengde og farge
Synlig lys er en del av det elektromagnetiske spekteret, en form for energi som også inkluderer radiobølger, ultrafiolett og røntgenstråler. Fargene på regnbuen inneholdt i synlig lys representerer forskjellige bølgelengder; bølgelengden til fargen rød er for eksempel omtrent 700 nanometer, eller milliardedeler av en meter, og 400 nanometer er bølgelengden for fiolett. Solceller reagerer på mange av de samme bølgelengdene som det menneskelige øyet oppdager.
Sollys eller kunstig lys
Solceller fungerer vanligvis godt med naturlig sollys, ettersom de fleste bruksområder for soldrevne enheter er utendørs eller i rommet. Fordi kunstige lyskilder som glødelamper og lysrør etterligner solens spektrum, kan solceller også fungere innendørs, og drive små enheter som kalkulatorer og klokker. Andre kunstige kilder som lasere og neonlamper har svært begrensede fargespektre; solceller fungerer kanskje ikke så effektivt med lyset.