Innhold
Solstråling i de røde til fiolette bølgelengdene sprenger en solcelle med nok energi til å lage strøm. Men solceller reagerer ikke på alle former for lys. Bølgelengder i det infrarøde spekteret har for lite av energien som trengs for å skyte elektroner løs i solcellens silisium, effekten som gir elektrisk strøm. Ultrafiolette bølgelengder har for mye energi. Disse bølgelengdene skaper ganske enkelt varme, noe som kan redusere cellens effektivitet. Solceller krever visse bølgelengder i lysspekteret for å generere nyttige mengder strøm.
Anatomi av en solcelle
En solcelle, eller solcelleanlegg, er en to-lags sandwich av silisium; ett lag, kalt N-type, inneholder spor av elementer som arsen for å gi materialet en negativ elektrisk ladning; det andre laget, kalt P-type, er snøret med andre elementer som gir en positiv ladning. Elektrisk fungerer de to sidene som terminalene til et batteri; når den er koblet til en krets, strømmer en elektrisk strøm fra den positive siden, gjennom kretskomponentene og til solcellens negative side. Noen solceller bruker silisium i krystallform; andre bruker et amorft eller glasslignende silisium. Krystallinsk silisium har en tendens til å være mer effektiv til å konvertere lys, men koster mer enn den amorfe typen.
Effekt av lysstyrke
Lysstyrke eller lysstyrke er mengden lys som skinner på en solcelle. I totalt mørke produserer en celle ingen strøm. Når lysmengden øker, blir cellens nåværende også. På et visst lysnivå når imidlertid cellens uttak en grense; utover dette punktet gir mer lys ingen strøm. Spesifikasjonene for en solcelle inkluderer en nominell spenning og strømstyrke som er cellens utgang under direkte sterkt solskinn. For å få mest mulig ut av en solcelle, er det viktig å vende den mot solen så direkte som mulig. Et installatør av solcellepanel vil for eksempel montere et panel i en vinkel som fanger de fleste solstrålene. Vinkelen avhenger av hvor du befinner deg på jorden: jo lenger nord eller sør du er fra ekvator, jo brattere er vinkelen. Noen "gårder" av solenergi har paneler på en mekanisme som vipper, og sporer solens daglige bevegelse på himmelen.
Spektrum, bølgelengde og farge
Synlig lys er en del av det elektromagnetiske spekteret, en form for energi som også inkluderer radiobølger, ultrafiolette og røntgenstråler. Regnbuens farger i synlig lys representerer forskjellige bølgelengder; bølgelengden til fargen rød er for eksempel omtrent 700 nanometer, eller milliarddeler av en meter, og 400 nanometer er bølgelengden for fiolett. Solceller reagerer på mange av de samme bølgelengdene som er oppdaget av det menneskelige øyet.
Sollys eller kunstig lys
Solceller fungerer generelt bra med naturlig sollys, ettersom de fleste bruksområder for solcelledrevne enheter er utendørs eller i verdensrommet. Fordi kunstige lyskilder som glødepærer og lysrør etterligner Solens spekter, kan solceller også arbeide innendørs, og drive små enheter som kalkulatorer og klokker. Andre kunstige kilder som lasere og neonlamper har svært begrensede fargespekter. solceller fungerer kanskje ikke like effektivt med lyset.