V solárnych článkov , energia z fotónov určitých vlnových dĺžok sa prevádza na elektrický prúd . Ako slnko a žiarovky vyžarujú svetlo na vlnových dĺžkach požadovaných zo solárneho článku . Preto , môžete použiť žiarovky vytvoriť prúd v solárnym článkom , a tým nabíjať solárne batérie . Napájanie solárnou batériou s žiarovky , však, je veľmi neefektívne . V Fotovoltaický jav
Solárne články pracujú na základe vlastností polovodičových materiálov . Kremík a ďalšie polovodičové materiály majú veľmi stabilný atómovej väzby s žiadnymi voľnými elektrónmi . Engineers robí tieto zlúčeniny nečistý dotovaním im známych množstvo ďalších prvkov . Tieto nečistoty vytvárajú regióny materiálu s extra elektrónov , tzv n – typu materiálu a regióny s elektrónových dier , tzv p – typu materiálu . Ak sú tieto dva materiály dohromady , hranice región s názvom pn križovatka formy . Pn križovatka udržuje nosičov náboja v pohybe na druhú materiálu . Pri dostatočné množstvo externého zdroja napájania je aplikovaný na križovatke , ale polovodičové začne viesť elektrinu . V solárnom článku sú fotóny od svetla excitáciu častíc v pn križovatka , umožňujúce prietok prúdu cez bunky .
Vlnová dĺžka a energie
Nie všetci svetlo má rovnaké množstvo energie . Energia fotónov sa meria v elektrónvoltov , alebo eV , čo je množstvo energie , ktoré má jeden elektrón pri pohybe v elektrickom poli jedného voltu . Pre generovanie prúdu v báze kremíka solárneho článku , fotón , musí mať aspoň 1,12 eV energie . Táto energia bude vzrušovať elektrón v atóme kremíka , vytváranie viac nosičov náboja v polovodiči . Fotóny vyššieho energetického stavu , než 1,12 eV sa excitácii elektrónov , ale zvyšok energie sa zahreje na solárny článok . Rovnako tak fotóny s menej ako 1,12 eV energie teplo iba bunky . Vlnová dĺžka svetla , ktoré má ideálne energiu je v infračervenom spektre . Dlhšie vlnové dĺžky svetla nemajú dostatočnú energiu , aby rozrušiť kremíka elektróny .
Žiarovka Vs . Sunlight
Ako slnko a žiarovky vyžarujú fotóny s dostatkom energie na vytvorenie prúdu v solárnych článkov . Teplota oboch slnko a žiaroviek je v priamom vzťahu k jeho vyžarovaného výkonu na rôznych vlnových dĺžkach . Slnko v takmer 6000 Kelvinov ( cca 10.340 stupňov Celzia ) , vydáva väčšinu svojej sily v oblasti viditeľného svetelného spektra . Priemerná svetla dopadajúceho na zemskú atmosféru od Slnka má silu približne 1360 w na meter štvorcový . Naopak , väčšina žiarovky vyžarujú svetlo v poriadku 40-100 w . Vlákna žiarovky vyžarujú na zhruba 3000 Kelvinov ( asi 4940 stupňov Celzia ) a tiež vydávajú väčšinu svojho výkonu do viditeľného svetelného spektra . Rozdiel v sile znamená , že sú menej fotóny emitované ako žiarovka , než sú k dispozícii v slnečnom svetle .
Nevýhody Použitie žiarovka
Okrem dramatického výkonu rozdiely medzi slnečným svetlom a umelým svetlom , žiariace svetlá tiež spotrebúvajú energiu používať . Ak nie je žiarovka sa už používa pre niečo iné – izba osvetlenie , napríklad – nabíjanie solárne batérie sa , že by bolo veľmi neefektívne . Ak by ste mali použiť žiarovku napájať rovnakú solárne bunku , z ktorého čerpá silu , obvod by sa nakoniec stratí silu , ktorú potrebuje , aby fungoval .