Ali se lahko sončne baterije polnijo z žarilno nitko?

Sončna celica lahko napolni baterijo od naravne sončne svetlobe ali umetne razsvetljave, kot je žarnica z žarilno nitko. Sončna celica se na enak način odziva na enak način; za polnjenje baterije ure ali kalkulatorja lahko uporabite žarilno nitko s sončno celico, če je svetloba dovolj svetla. Celica pretvori vrsto svetlobnih valovnih dolžin v električno energijo; sončna svetloba in žarnica vsebujejo te valovne dolžine, zato sončna celica polni baterijo iz obeh virov.

Žarnice, sonce in vsi drugi svetlobni viri proizvajajo tisto, kar znanstveniki imenujejo "spekter" - a širjenje svetlobnih valovnih dolžin, vključno z dolgimi infrardečimi valovi, vidno svetlobo, kratkimi ultravijoličnimi valovi in Rentgenski žarki. Vsak vir ima značilen spektralni vzorec; na primer Sonce ustvarja velike količine ultravijoličnega žarka, medtem ko žarnica z žarilno nitko zelo malo proizvede. Sončna celica se na svetlobne valovne dolžine odziva na različne načine, nekatere valovne dolžine pretvori v elektriko, druge pa ignorira. Celica se približno ujema s sončnim spektrom; obdeluje vidne svetlobne barve, vendar ne more uporabiti najdaljših infrardečih valov. Ker je spekter žareče svetlobe blizu Sončevega, sončna celica brez težav deluje na svoji svetlobi.

Poleg svojih spektralnih lastnosti sončna energija na sončen dan znaša približno 1000 vatov na kvadratni meter na površini Zemlje. Vendar pa tipična sončna celica prejme le majhen delček tega, ker je njena velikost le nekaj kvadratnih centimetrov. Standardna žarnica z žarilno nitko proizvaja med 40 in 100 vati in ima večino energije v najdaljših infrardečih valovnih dolžinah. Če sončno celico držite nekaj centimetrov od žarnice, bo prejela podobno količino svetlobe kot sonce; čeprav je Sonce daleč močnejše, je majhna moč žarnice na majhno razdaljo.

Energija, ki jo sončna celica prejme od žareče svetlobe, se z razdaljo hitro zmanjšuje. Manj svetlobe, ki pade na sončno celico, šibkejša je njena proizvodnja, zato traja dlje, da se baterija napolni. Če je napetost celice nižja od najnižje mejne vrednosti, polnjenje baterije postane nemogoče; na primer 12-voltna baterija potrebuje 12,9 voltov, da jo napolni. Dokler sončna celica močno sije svetlobo, napetost ne sme predstavljati težav.

Sončna celica dobro deluje bodisi od sončne svetlobe bodisi od žarnice z žarilno nitko. Vendar mora električna žarnica od nekje prihajati, na primer elektrarna, ki deluje na zemeljski plin ali jedrska energija - kar stane. Sončna svetloba pa je na voljo brezplačna. Čeprav delovanje sončne celice na umetni svetlobi deluje dobro, je bolj smiselno uporabljati sončno svetlobo.