Съдържание
Слънчевата клетка може да зарежда батерия от естествена слънчева светлина или от изкуствено осветление като крушка с нажежаема жичка. Слънчевата клетка реагира по същия начин на всеки вид светлина; можете да използвате нажежаема светлина със слънчева клетка, за да зареждате батерия на часовник или калкулатор, при условие че светлината е достатъчно ярка. Клетката преобразува диапазон от дължини на светлинните вълни в електрическа енергия; както слънчевата светлина, така и светлината с нажежаема жичка съдържат тези дължини на вълната, така че слънчевата клетка зарежда батерията от двата източника.
Нажежаема Vs. Слънчев спектър
Лампи с нажежаема жичка, Слънцето и всички други източници на светлина произвеждат това, което учените наричат "спектър" - разпространение на дължини на светлинните вълни, включително дълги инфрачервени вълни, видима светлина, къси ултравиолетови вълни и рентгенови лъчи. Всеки източник има отличителен спектрален модел; например Слънцето генерира голямо количество ултравиолетово, докато крушката с нажежаема жичка произвежда много малко. Слънчевата клетка реагира на светлинни дължини на вълните по различни начини, преобразувайки някои дължини на вълната в електричество, докато игнорира други. Клетката приблизително съвпада със спектъра на Слънцето; обработва видими светли цветове, но не може да използва най-дългите инфрачервени вълни. Тъй като спектърът на нажежаема светлина е близо до слънчевата, слънчевата клетка няма проблем да работи върху нейната светлина.
Енергия от светлина
В допълнение към спектралните си качества, слънчевата енергия в слънчев ден възлиза на около 1000 вата на квадратен метър на земната повърхност. Типичната слънчева клетка обаче получава само малка част от това, тъй като размерът й е само няколко квадратни сантиметра. Стандартна крушка с нажежаема жичка произвежда между 40 и 100 вата и има по-голямата част от енергията при най-дългите дължини на инфрачервената вълна. Ако държите слънчева клетка на няколко сантиметра от електрическа крушка, тя ще получи подобно количество светлина, както и от Слънцето; въпреки че Слънцето е по-мощно далеч, близкото разстояние на лампата с нажежаема жичка компенсира по-малкия му изход.
Разстояние, време и напрежение
Енергията, получена от слънчева клетка от нажежаема светлина, намалява бързо с разстояние. Колкото по-малко светлина пада върху слънчевата клетка, толкова по-слаб е нейният изход, така че отнема повече време, за да се зареди батерия. Ако напрежението на клетката е по-ниско от минималната прагова стойност, става невъзможно зареждането на батерията; например 12-волтова батерия се нуждае от 12,9 волта, за да я зарежда. Докато светлината свети силно на слънчева клетка, напрежението не трябва да представлява проблем.
Ефективност
Слънчевата клетка работи добре или от светлината на Слънцето или с крушка с нажежаема жичка. Въпреки това електричеството на електрическите крушки трябва да идва отнякъде, като електроцентрала, работеща на природен газ или ядрена енергия - което струва пари. Слънчевата светлина, от друга страна, е безплатна за приемане. Въпреки че пускането на слънчева клетка на изкуствена светлина работи добре, има по-добър смисъл да се използва слънчева светлина.