Ogniwo słoneczne może ładować baterię z naturalnego światła słonecznego lub sztucznego oświetlenia, jak zwykła żarówka. Ogniwo słoneczne reaguje w podobny sposób na oba rodzaje światła; możesz użyć światła żarowego z ogniwem słonecznym do ładowania baterii zegarka lub kalkulatora, pod warunkiem, że światło jest wystarczająco jasne. Komórka przekształca różne długości fal światła w energię elektryczną; zarówno światło słoneczne, jak i żarowe zawierają te długości fal, więc ogniwo słoneczne ładuje baterię z obu źródeł.
Żarowe vs. Widmo słoneczne
Żarówki, Słońce i wszystkie inne źródła światła wytwarzają to, co naukowcy nazywają „widmem” – a rozprzestrzenianie się długości fal świetlnych, w tym długie fale podczerwone, światło widzialne, krótkie fale ultrafioletowe i Promienie rentgenowskie. Każde źródło ma charakterystyczny wzór widmowy; na przykład Słońce wytwarza duże ilości promieniowania ultrafioletowego, podczas gdy żarówka wytwarza bardzo mało. Ogniwo słoneczne reaguje na fale świetlne na różne sposoby, przekształcając niektóre długości fal w energię elektryczną, ignorując inne. Komórka z grubsza odpowiada widmu Słońca; przetwarza widoczne kolory światła, ale nie może wykorzystywać najdłuższych fal podczerwonych. Ponieważ widmo światła żarowego jest zbliżone do Słońca, ogniwo słoneczne nie ma problemu z działaniem jego światła.
Energia ze światła
Oprócz właściwości spektralnych energia słoneczna w słoneczny dzień wynosi około 1000 watów na metr kwadratowy powierzchni Ziemi. Jednak typowe ogniwo słoneczne otrzymuje tylko niewielki ułamek tego, ponieważ jego rozmiar to zaledwie kilka centymetrów kwadratowych. Standardowa żarówka żarowa wytwarza łącznie od 40 do 100 watów i ma większość energii w najdłuższych falach podczerwonych. Jeśli trzymasz ogniwo słoneczne kilka centymetrów od żarówki, otrzyma ono podobną ilość światła jak słońce; chociaż Słońce jest zdecydowanie silniejsze, niewielka odległość żarówki rekompensuje jej mniejszą moc.
Odległość, czas i napięcie
Energia odbierana przez ogniwo słoneczne ze światła żarowego szybko maleje wraz z odległością. Im mniej światła pada na ogniwo słoneczne, tym słabsza jest jego moc, więc ładowanie baterii trwa dłużej. Jeśli napięcie ogniwa jest niższe od minimalnej wartości progowej, ładowanie akumulatora staje się niemożliwe; na przykład akumulator 12 V potrzebuje 12,9 V do naładowania. Dopóki światło mocno świeci na ogniwo słoneczne, napięcie nie powinno stanowić problemu.
Wydajność
Ogniwo słoneczne działa dobrze zarówno ze światła słonecznego, jak i żarówki. Jednak energia elektryczna żarówki musi pochodzić skądś, na przykład z elektrowni zasilanej gazem ziemnym lub energii jądrowej – co kosztuje. Z drugiej strony światło słoneczne jest bezpłatne. Chociaż uruchomienie ogniwa słonecznego na sztucznym świetle działa dobrze, lepiej jest używać światła słonecznego.
