O celulă solară poate încărca o baterie din lumina soarelui naturală sau din iluminatul artificial ca un bec cu incandescență. O celulă solară răspunde în același mod oricărui tip de lumină; puteți utiliza lumina incandescentă cu o celulă solară pentru a încărca bateria unui ceas sau calculator, cu condiția ca lumina să fie suficient de strălucitoare. Celula convertește o gamă de lungimi de undă a luminii în energie electrică; atât lumina soarelui, cât și lumina incandescentă conțin aceste lungimi de undă, astfel încât celula solară încarcă bateria din ambele surse.
Incandescent vs. Spectrul solar
Luminile incandescente, Soarele și toate celelalte surse de lumină produc ceea ce oamenii de știință numesc „spectru” - a răspândirea lungimilor de undă ale luminii, inclusiv unde lungi în infraroșu, lumină vizibilă, unde ultraviolete scurte și Raze X. Fiecare sursă are un model spectral distinctiv; de exemplu, Soarele generează cantități abundente de ultraviolete, în timp ce un bec incandescent produce foarte puțin. O celulă solară răspunde la lungimile de undă ale luminii în moduri diferite, transformând unele lungimi de undă în electricitate, ignorând altele. Celula se potrivește aproximativ cu spectrul Soarelui; procesează culorile luminii vizibile, dar nu poate utiliza cele mai lungi unde infraroșii. Deoarece spectrul unei lumini incandescente este aproape de Soare, o celulă solară nu are nicio problemă să ruleze pe lumina sa.
Energia din lumină
Pe lângă calitățile sale spectrale, energia solară într-o zi însorită se ridică la aproximativ 1.000 de wați pe metru pătrat pe suprafața Pământului. Cu toate acestea, o celulă solară tipică primește doar o mică parte din aceasta, deoarece dimensiunea sa este de doar câțiva centimetri pătrați. Un bec cu incandescență standard produce între 40 și 100 de wați în total și are cea mai mare parte a energiei în cele mai lungi lungimi de undă în infraroșu. Dacă țineți o celulă solară la câțiva centimetri de un bec, aceasta va primi o cantitate de lumină similară cu cea de la Soare; deși Soarele este de departe mai puternic, distanța apropiată a lămpii incandescente compensează puterea sa mai mică.
Distanță, timp și tensiune
Energia primită de o celulă solară dintr-o lumină incandescentă scade rapid odată cu distanța. Cu cât cade mai puțină lumină pe celula solară, cu atât este mai slabă puterea acesteia, deci durează mai mult timp pentru a încărca o baterie. Dacă tensiunea celulei este mai mică decât valoarea pragului minim, devine imposibilă încărcarea bateriei; de exemplu, o baterie de 12 volți are nevoie de 12,9 volți pentru a o încărca. Atâta timp cât lumina strălucește puternic pe o celulă solară, tensiunea nu ar trebui să pună probleme.
Eficienţă
Celula solară funcționează bine fie din lumina Soarelui, fie dintr-un bec incandescent. Cu toate acestea, electricitatea becului trebuie să provină de undeva, cum ar fi o centrală electrică care funcționează cu gaze naturale sau energie nucleară - care costă bani. Lumina soarelui, pe de altă parte, este gratuită. Deși rularea unei celule solare pe lumină artificială funcționează bine, este mai bine să folosiți lumina soarelui.
