Inhoud
Een zonnecel kan een batterij opladen van natuurlijk zonlicht of van kunstlicht zoals een gloeilamp. Een zonnecel reageert op vrijwel dezelfde manier op beide soorten licht; u kunt gloeilamp met een zonnecel gebruiken om de batterij van een horloge of rekenmachine op te laden, op voorwaarde dat het licht helder genoeg is. De cel zet een reeks lichtgolflengten om in elektrische energie; zowel zonlicht als gloeilamp bevatten deze golflengten, dus de zonnecel laadt de batterij van beide bronnen op.
Gloeilamp Vs. Zonne Spectrum
Gloeilampen, de zon en alle andere lichtbronnen produceren wat wetenschappers een "spectrum" noemen - een verspreiding van lichtgolflengtes, waaronder lange infraroodgolven, zichtbaar licht, korte ultraviolette golven en röntgenstralen. Elke bron heeft een onderscheidend spectraal patroon; de zon genereert bijvoorbeeld overvloedige hoeveelheden ultraviolet terwijl een gloeilamp heel weinig produceert. Een zonnecel reageert op verschillende golflengtes op verschillende manieren, waarbij sommige golflengtes worden omgezet in elektriciteit en andere worden genegeerd. De cel komt ongeveer overeen met het spectrum van de zon; het verwerkt zichtbare lichtkleuren maar kan niet de langste infraroodgolven gebruiken. Omdat het spectrum van een gloeilamp dicht bij dat van de zon ligt, heeft een zonnecel geen probleem om op zijn licht te lopen.
Energie uit licht
Naast zijn spectrale kwaliteiten, bedraagt zonne-energie op een zonnige dag ongeveer 1.000 watt per vierkante meter op het aardoppervlak. Een typische zonnecel ontvangt echter slechts een kleine fractie hiervan, omdat zijn grootte slechts enkele vierkante centimeters is. Een standaard gloeilamp produceert tussen de 40 en 100 watt totaal en heeft de meeste energie in de langste infraroodgolflengtes. Als u een zonnecel een paar centimeter van een gloeilamp houdt, ontvangt deze een vergelijkbare hoeveelheid licht als van de zon; hoewel de zon verreweg krachtiger is, maakt de korte afstand van de gloeilamp zijn kleinere output goed.
Afstand, tijd en spanning
De energie die een zonnecel van een gloeilamp ontvangt, neemt snel af met de afstand. Hoe minder licht er op de zonnecel valt, hoe zwakker de output, dus het duurt langer om een batterij op te laden. Als de spanning van de cel lager is dan een minimale drempelwaarde, wordt het onmogelijk om de batterij op te laden; een batterij van 12 volt heeft bijvoorbeeld 12,9 volt nodig om hem op te laden. Zolang het licht sterk op een zonnecel schijnt, is spanning geen probleem.
rendement
De zonnecel werkt goed, hetzij van het licht van de zon of een gloeilamp. De gloeilampenelektriciteit moet echter ergens vandaan komen, zoals een elektriciteitscentrale op aardgas of kernenergie - wat geld kost. Zonlicht is daarentegen gratis voor het oprapen. Hoewel het werken met een zonnecel op kunstlicht prima werkt, is het beter om zonlicht te gebruiken.