Kan Solar Batteriene lades ved hjelp Gløde Light?

Kan Solar Batteriene lades ved hjelp Gløde Light?


I en solcelle, er energien fra fotoner av visse bølgelengder omdannes til elektrisk strøm. Både sol og glødende lyspærer avgir lys på bølgelengder som kreves av en solcelle. Derfor kan du bruke glødende lyspærer for å lage strøm i en solcelle og dermed kreve en solcelle. Slå en solar batteri med en glødende lyspære, men er svært ineffektiv.

Den Photovoltaic Effect

Solceller arbeid basert på egenskapene til halvledermaterialer. Silisium og andre halvledermaterialer har svært stabile atom obligasjoner uten frie elektroner. Ingeniører gjengi disse forbindelser urene ved å dope dem med kjente mengder av andre elementer. Disse forurensninger skaper områder av materiale med ekstra elektroner, kalt n-type materiale, og regioner med elektron-hull, kalt p-type materiale. Når disse to materialene er satt sammen, en grenseområdet som kalles en pn junction former. Den pn junction holder ladninger fra å flytte over til annet materiale. Når en tilstrekkelig mengde eksterne enheten er tilkoplet krysset, men begynner halvledere å lede elektrisitet. I en solcelle, fotoner fra lys eksitere partikler i pn-overgang, slik at en strøm til å flyte over cellen.

Bølgelengde og energi

Ikke alle lys har samme energimengde. Energien av fotoner blir målt i elektronvolt, eller eV, som er mengden av energi som en elektron har når det beveger seg i et elektrisk felt av en volt. For å generere en strøm i en silisiumbasert solcelle, må et foton ha minst 1,12 eV av energi. Denne energien vil opphisse et elektron i silisium atom, skape flere ladningsbærere i halvledere. Fotoner av en høyere energitilstand enn 1,12 eV vil opphisse elektroner, men resten av energien vil varme solcellen. Likeledes vil fotoner med mindre enn 1,12 eV av energi bare varme i cellen. Bølgelengden av lys som har den ideelle energi er i det infrarøde spektrum. Lengre bølgelengder av lys ikke har nok energi til å eksitere silisium elektroner.

Lyspærer Vs. sollys

Både sol og glødende lyspærer avgir fotoner med nok energi til å lage strøm i en solcelle. Temperaturen på både sol og glødepærer er direkte relatert til sin sendeeffekt på ulike bølgelengder. Solen, på nesten 6000 kelvin (ca. 10 340 grader Fahrenheit), avgir det meste av sin makt i det synlige lysspekteret. Den gjennomsnittlige lyset som når jordens atmosfære fra sola har en effekt på rundt 1360 watt per kvadratmeter. I motsetning til de fleste glødelamper avgir lys i størrelsesorden 40 til 100 watt. De filamenter av glødepærer utstråle på rundt 3000 kelvin (ca. 4940 grader Fahrenheit) og avgir også det meste av sin makt i det synlige lysspekteret. Forskjellen i effekt betyr at det er færre fotoner som sendes ut fra en lyspære enn det som er tilgjengelig i sollys.

Ulemper med å bruke Gløde Lys

I tillegg til de drastiske maktforskjeller mellom sollys og kraftig lys glødelamper også bruker strøm til å bruke. Med mindre pære allerede brukes til noe annet - rombelysning, for eksempel - å lade et solcelle med det ville være svært ineffektive. Hvis du skulle bruke en lyspære til å drive samme solcelle som den trekker strøm, vil kretsen til slutt mister den strømmen den trenger for å fungere.