Slnečné žiarenie v červenej až fialovej vlnovej dĺžke vystrelí solárny článok s dostatkom energie na výrobu elektriny. Solárne články ale nereagujú na všetky formy svetla. Vlnové dĺžky v infračervenom spektre majú príliš málo energie potrebnej na uvoľnenie elektrónov uvoľnených v kremíku solárneho článku, čo je efekt, ktorý produkuje elektrický prúd. Ultrafialové vlnové dĺžky majú príliš veľa energie. Tieto vlnové dĺžky jednoducho vytvárajú teplo, ktoré môže znížiť účinnosť bunky. Solárne články vyžadujú na výrobu užitočného množstva elektriny určité vlnové dĺžky svetelného spektra.
Anatómia solárneho článku
Solárny alebo fotovoltaický článok je dvojvrstvový sendvič z kremíka; jedna vrstva, ktorá sa nazýva typ N, obsahuje stopy prvkov, ako je arzén, ktorá dáva materiálu negatívny elektrický náboj; druhá vrstva zvaná typ P je previazaná ďalšími prvkami, ktoré poskytujú kladný náboj. Elektricky pôsobia obe strany ako vývody batérie; keď je pripojený k obvodu, elektrický prúd preteká z kladnej strany, cez komponenty obvodu a do zápornej strany solárneho článku. Niektoré solárne články používajú kremík v kryštalickej forme; iné používajú amorfný alebo sklenený kremík. Kryštalický kremík má tendenciu byť účinnejší pri premene svetla, ale stojí viac ako amorfný typ.
Účinok jasu
Jas alebo svietivosť je množstvo svetla, ktoré svieti na solárny článok. V úplnej tme článok nevyrába elektrinu. So zvyšovaním množstva svetla sa zvyšuje aj prúd bunky. Pri určitej úrovni jasu však výkon bunky dosahuje hranicu; po tomto bode viac svetla neposkytuje žiadny ďalší prúd. Špecifikácie solárneho článku zahŕňajú menovité napätie a prúd, ktorý predstavuje výkon článku za priameho slnečného žiarenia. Ak chcete získať čo najväčší výkon zo solárneho článku, je dôležité smerovať k slnku čo najpriamejšie. Napríklad inštalátor solárnych panelov namontuje panel pod uhlom, ktorý zachytáva väčšinu slnečných lúčov. Uhol závisí od toho, kde sa nachádzate na zemi: čím ste na sever alebo na juh od rovníka, tým je uhol strmší. Niektoré „farmy“ na solárnu energiu majú panely na mechanizme, ktorý sa nakláňa a sleduje denný pohyb slnka na oblohe.
Spektrum, vlnová dĺžka a farba
Viditeľné svetlo je súčasťou elektromagnetického spektra, čo je forma energie, ktorá zahŕňa aj rádiové vlny, ultrafialové žiarenie a röntgenové žiarenie. Farby dúhy obsiahnuté vo viditeľnom svetle predstavujú rôzne vlnové dĺžky; napríklad vlnová dĺžka červenej farby je asi 700 nanometrov alebo milióntin metra a 400 nanometrov je vlnová dĺžka fialovej. Solárne články reagujú na mnoho rovnakých vlnových dĺžok detegovaných ľudským okom.
Slnečné svetlo alebo umelé svetlo
Solárne články vo všeobecnosti dobre fungujú s prirodzeným slnečným žiarením, pretože zariadenia na solárne napájanie sa väčšinou používajú vonku alebo vo vesmíre. Pretože umelé zdroje svetla, ako sú žiarovky a žiarivky, napodobňujú slnečné spektrum, solárne články môžu pracovať aj v interiéroch a napájať malé zariadenia, ako sú kalkulačky a hodinky. Ostatné umelé zdroje, ako sú lasery a neónové žiarovky, majú veľmi obmedzené farebné spektrum; solárne články nemusia so svojim svetlom pracovať tak efektívne.