Солнечный элемент может заряжать батарею от естественного солнечного света или от искусственного освещения, такого как лампа накаливания. Солнечный элемент во многом одинаково реагирует на свет любого типа; вы можете использовать лампу накаливания с солнечной батареей для зарядки батареи часов или калькулятора при условии, что свет достаточно яркий. Клетка преобразует ряд длин волн света в электрическую энергию; и солнечный свет, и свет накаливания содержат эти длины волн, поэтому солнечный элемент заряжает батарею от обоих источников.
Лампа накаливания Vs. Солнечный спектр
Лампы накаливания, Солнце и все другие источники света производят то, что ученые называют «спектром» - распространение длин волн света, включая длинные инфракрасные волны, видимый свет, короткие ультрафиолетовые волны и Рентгеновские лучи. У каждого источника есть отличительный спектральный образец; например, Солнце излучает большое количество ультрафиолета, тогда как лампа накаливания производит очень мало. Солнечный элемент по-разному реагирует на световые волны, преобразуя одни длины волн в электричество, игнорируя другие. Ячейка примерно соответствует спектру Солнца; он обрабатывает цвета видимого света, но не может использовать самые длинные инфракрасные волны. Поскольку спектр лампы накаливания близок к солнечному, солнечный элемент без проблем работает на его свете.
Энергия света
Помимо спектральных качеств, солнечная энергия в солнечный день составляет около 1000 ватт на квадратный метр поверхности Земли. Однако типичный солнечный элемент получает лишь крошечную часть этого, потому что его размер составляет всего несколько квадратных сантиметров. Стандартная лампа накаливания вырабатывает от 40 до 100 Вт в сумме, и большая часть энергии приходится на самые длинные инфракрасные волны. Если вы держите солнечный элемент на расстоянии нескольких дюймов от лампочки, он будет получать такое же количество света, как и от Солнца; хотя Солнце намного сильнее, близкое расстояние лампы накаливания компенсирует ее меньшую мощность.
Расстояние, время и напряжение
Энергия, получаемая солнечным элементом от лампы накаливания, быстро уменьшается с расстоянием. Чем меньше света попадает на солнечный элемент, тем слабее его выход, поэтому для зарядки аккумулятора требуется больше времени. Если напряжение элемента ниже минимального порогового значения, зарядить аккумулятор становится невозможно; Например, для зарядки 12-вольтовой батареи требуется 12,9 вольт. Пока солнечный элемент сильно светит, напряжение не должно вызывать проблем.
Эффективность
Солнечная батарея хорошо работает как от света Солнца, так и от лампы накаливания. Однако электричество лампочки должно откуда-то поступать, например, от электростанции, работающей на природном газе или ядерной энергии, что стоит денег. С другой стороны, солнечный свет можно брать бесплатно. Хотя использование солнечного элемента при искусственном освещении работает нормально, имеет смысл использовать солнечный свет.