Une cellule solaire peut charger une batterie à partir de la lumière naturelle du soleil ou d'un éclairage artificiel comme une ampoule à incandescence. Une cellule solaire répond de la même manière à l'un ou l'autre type de lumière; Vous pouvez utiliser une lampe à incandescence avec une cellule solaire pour charger une montre ou une batterie de calculatrice, à condition que la lumière soit suffisamment claire. La cellule convertit une gamme de longueurs d'onde lumineuses en énergie électrique; La lumière du soleil et la lumière incandescente contiennent ces longueurs d'onde, de sorte que la cellule solaire charge la batterie à partir des deux sources.

Vs à incandescence. Les lampes à incandescence, le soleil et toutes les autres sources lumineuses produisent ce que les scientifiques appellent un «spectre» - une propagation des longueurs d'onde de la lumière, y compris les longues ondes infrarouges, la lumière visible, les ondes ultraviolettes courtes et les rayons X. Chaque source a un motif spectral distinctif; par exemple, le soleil génère de grandes quantités d'ultraviolets alors qu'une ampoule à incandescence produit très peu. Une cellule solaire répond de différentes manières aux longueurs d'onde lumineuses, convertissant certaines longueurs d'onde en électricité tout en ignorant les autres. La cellule correspond à peu près au spectre du Soleil; il traite les couleurs de lumière visible mais ne peut pas utiliser les plus longues ondes infrarouges. Parce que le spectre d'une lumière incandescente est proche de celui du Soleil, une cellule solaire n'a aucun problème à fonctionner sur sa lumière.

L'énergie de la lumière

En plus de ses qualités spectrales, l'énergie solaire Le jour ensoleillé atteint environ 1 000 watts par mètre carré à la surface de la Terre. Cependant, une cellule solaire typique n'en reçoit qu'une infime fraction, car sa taille n'est que de quelques centimètres carrés. Une ampoule à incandescence standard produit entre 40 et 100 watts au total et a la plus grande partie de l'énergie dans les plus longues longueurs d'onde infrarouges. Si vous tenez une cellule solaire à quelques centimètres d'une ampoule, elle recevra une quantité de lumière similaire à celle du soleil; Bien que le Soleil soit de loin plus puissant, la distance proche de la lampe à incandescence compense sa plus petite puissance.

Distance, Temps et Tension

L'énergie reçue par une cellule solaire à partir d'une lampe à incandescence la lumière diminue rapidement avec la distance. Moins il y a de lumière qui tombe sur la cellule solaire, plus sa sortie est faible, donc il faut plus de temps pour charger une batterie. Si la tension de la cellule est inférieure à une valeur seuil minimale, il devient impossible de charger la batterie; par exemple, une batterie de 12 volts nécessite 12,9 volts pour la charger. Tant que la lumière brille fortement sur une cellule solaire, la tension ne devrait pas poser de problème.

Efficacité

La cellule solaire fonctionne bien soit à la lumière du soleil, soit à l'aide d'une ampoule à incandescence. Cependant, l'électricité de l'ampoule doit provenir de quelque part, comme une centrale fonctionnant au gaz naturel ou à l'énergie nucléaire - ce qui coûte de l'argent. D'autre part, la lumière du soleil est gratuite pour la prise. Bien que le fonctionnement d'une cellule solaire sur la lumière artificielle fonctionne bien, il est plus logique d'utiliser la lumière du soleil.