V solárních článků ,energie z fotonů určitých vlnových délek se převádí na elektrický proud . Jakslunce a žárovky vyzařují světlo na vlnových délkách požadovaných ze solárního článku . Proto , můžete použít žárovky vytvořit proud v solárním článkem , a tím nabíjet solární baterie . Napájení solární baterií s žárovky , nicméně , je velmi neefektivní . V Fotovoltaický jev
Solární články pracují na základě vlastností polovodičových materiálů . Křemík a další polovodičové materiály mají velmi stabilní atomové vazby s žádnými volnými elektrony . Engineers činí tyto sloučeniny nečistý dotováním jim známých množství dalších prvků . Tyto nečistoty vytvářejí regiony materiálu s extra elektronů , tzv. n – typu materiálu a regiony s elektronových děr , tzv. p – typu materiálu . Jsou-li tyto dva materiály dohromady ,hranice region s názvem pn křižovatka formy . Pn křižovatka udržuje nosičů náboje v pohybu na druhou materiálu . Přidostatečné množství externího zdroje napájení je aplikován na křižovatce , alepolovodičové začne vést elektřinu . V solárním článku jsou fotony od světla excitaci částic v pn křižovatka , umožňujícíprůtok proudu přes buňky .
Vlnová délka a energie
Ne všichni světlo má stejné množství energie . Energie fotonů se měří v elektronvoltů , nebo eV , což je množství energie, které má jeden elektron při pohybu v elektrickém poli jednoho voltu . Pro generování proudu v bázi křemíku solárního článku ,foton , musí mít alespoň 1,12 eV energie . Tato energie bude vzrušovat elektron v atomu křemíku , vytváření více nosičů náboje v polovodiči . Fotony vyššího energetického stavu , než 1,12 eV se excitaci elektronů , ale zbytek energie se zahřeje na solární článek . Stejně tak fotony s méně než 1,12 eV energie teplo pouze buňky . Vlnová délka světla, které má ideální energii je v infračerveném spektru . Delší vlnové délky světla nemají dostatečnou energii , aby rozrušit křemíku elektrony .
Žárovkami Vs . Sunlight
Jakslunce a žárovky vyzařují fotony s dostatkem energie k vytvoření proudu v solárních článků . Teplota obouslunce a žárovek je v přímém vztahu k jeho vyzařovaného výkonu na různých vlnových délkách . Slunce v téměř 6000 Kelvinů ( cca 10.340 stupňů Celsia ) , vydává většinu své síly v oblasti viditelného světelného spektra . Průměrná světla dopadajícího na zemskou atmosféru od Slunce má sílu zhruba 1360 w na metr čtvereční . Naopak , většina žárovky vyzařují světlo v řádu 40-100 w . Vlákna žárovky vyzařují na zhruba 3000 Kelvinů ( asi 4940 stupňů Celsia ) a také vydávají většinu svého výkonu do viditelného světelného spektra . Rozdíl v síle znamená, že jsou méně fotony emitované jako žárovka , než jsou k dispozici ve slunečním světle .
Nevýhody Použití žárovka
Kromě dramatického výkonu rozdíly mezi slunečním světlem a umělým světlem , zářící světla také spotřebovávají energii používat . Není-li žárovka se již používá pro něco jiného – pokoj osvětlení , například – nabíjení solární baterii se , že by bylo velmi neefektivní . Pokud byste měli použít žárovku napájet stejnou solární buňku , z něhož čerpá sílu ,obvod by se nakonec ztratí sílu, kterou potřebuje, aby fungoval .