A napenergia kiváló választás akár csökkenteni szeretné szénlábnyomát, akár pénzt takaríthat meg villanyszámláján. A fényt és más típusú elektromágneses sugárzást a napelemek energiává alakítják. De mi történik, ha sötét lesz? Tölthető-e a napelem mesterséges fényforrással? Ez a cikk választ ad erre a kérdésre, valamint magyarázatot ad arra, hogy a napelemek hogyan nyelik el a fényt.
Lehet-e tölteni a napelemeket napfény hiányában?
Meglepheti, hogy technikailag megtudja, hogy igen. A napsütés mellett a napelemeket más látható fényforrások is tölthetik. A napelemek feltölthetők mesterséges világítással, például izzólámpákkal, amíg a fény elég erős.
A fény hullámhosszainak egy bizonyos spektruma, amely közvetlen napfényben és mesterséges fényben is jelen van, meghatározza, hogy milyen fényt lehet napenergiává alakítani. A kérdésre tehát a válasz igen, elméletileg a napelemek napsütés nélkül is tölthetők.
A meglévő napelem-technológia azonban nem képes hatékonyan átalakítani a mesterséges fényt bármilyen felhasználható energiamennyiséggé (azt hiszem, sejtette, hogy ez lesz). Vizsgáljuk meg, hogyan kapnak fényt a napelemek, hogy tisztázzuk, miért nem ez a helyzet.
A napfényt különösen a napelemek célozzák meg.
A fotovoltaikus (PV) cella, más néven napelem, visszaverheti, elnyeli vagy áthaladhat a rá becsapódó fényen.
A félvezetőkben használt anyagok alkotják a PV cellát. Amikor egy félvezetőt fény ér, a fény energiája elnyelődik, és átadódik a félvezető negatív töltésű elektronjainak. A többletenergia lehetővé teszi, hogy az elektronok elektromos áramot vezessenek át az anyagon. Ez az áram felhasználható a ház energiaellátására úgy, hogy vezetőképes fémérintkezőkön keresztül vonják ki, amelyek a napelem rácsszerű vonalai.
A napelem által a fényforrásból elnyelhető energia mennyisége határozza meg a hatékonyságát. Ebben jelentős szerepe van a fény tulajdonságainak, mint intenzitása és hullámhossza. A rövidebb hullámhosszaknak több energiájuk van, mint a hosszabbaknak.
A fotovoltaikus félvezetők „sávrés” olyan kulcsfontosságú összetevő, amely meghatározza, hogy milyen hullámhosszú fényt képes elnyelni és elektromossággá alakítani. Ez a hullámhosszok korlátozott tartományát eredményezi, és a cella figyelmen kívül hagyja a hosszabb és rövidebb hullámhosszokat. A félvezető akkor tudja hatékonyan hasznosítani a rendelkezésre álló energiát, ha sávszélessége megegyezik a napelem cellára világító fény hullámhosszával.
A napelemeket azzal a szándékkal hozták létre, hogy elnyeljék a fényt. A nap fényspektrumának legtöbb látható része, az infravörös spektrum körülbelül fele és néhány ultraibolya fény (bár nem sok, így az UV-fények a legkevésbé hatékony lámpák közé tartoznak a napfény feltöltéséhez) mind reagálnak a hagyományos szilíciumra. napelem.
