Solarenergie ist eine ausgezeichnete Wahl, egal ob Sie Ihren CO2-Fußabdruck verbessern oder Geld bei Ihrer Stromrechnung sparen möchten. Licht und andere Arten elektromagnetischer Strahlung werden durch Solarzellen in Energie umgewandelt. Aber was passiert, wenn es dunkel wird? Kann eine Solarzelle durch eine künstliche Lichtquelle aufgeladen werden? Dieser Artikel bietet eine Antwort auf diese Frage sowie eine Erklärung, wie Sonnenkollektoren Licht absorbieren.
Können Solarmodule ohne Sonnenlicht aufgeladen werden?
Es mag Sie überraschen, das technisch zu lernen, ja. Neben Sonnenlicht können Solarmodule auch durch andere sichtbare Lichtquellen aufgeladen werden. Solarzellen können durch künstliches Licht wie Glühlampen aufgeladen werden, solange das Licht stark genug ist.
Ein bestimmtes Spektrum von Lichtwellenlängen, das sowohl im direkten Sonnenlicht als auch im künstlichen Licht vorhanden ist, bestimmt, welches Licht in Sonnenenergie umgewandelt werden kann. Die Antwort auf die Frage lautet also ja, theoretisch können Solarzellen auch ohne Sonnenschein geladen werden.
Die bestehende Solarzellentechnologie ist jedoch nicht in der Lage, künstliches Licht effektiv in eine nutzbare Energiemenge umzuwandeln (ich glaube, Sie haben das schon vermutet). Lassen Sie uns untersuchen, wie Sonnenkollektoren Licht einfangen, um zu klären, warum dies nicht der Fall ist.
Sonnenlicht wird besonders von Sonnenkollektoren anvisiert.
Eine photovoltaische (PV) Zelle, auch bekannt als Solarzelle, kann auftreffendes Licht entweder reflektieren, absorbieren oder durchlassen.
Materialien, die in Halbleitern verwendet werden, bilden die PV-Zelle. Wenn ein Halbleiter Licht ausgesetzt wird, wird die Lichtenergie absorbiert und auf die negativ geladenen Elektronen des Halbleiters übertragen. Die zusätzliche Energie ermöglicht es den Elektronen, einen elektrischen Strom durch das Material zu leiten. Dieser Strom kann verwendet werden, um Ihr Haus mit Strom zu versorgen, indem er über leitfähige Metallkontakte, die die gitterartigen Leitungen einer Solarzelle sind, extrahiert wird.
Die Energiemenge, die eine Solarzelle von der Lichtquelle aufnehmen kann, bestimmt ihren Wirkungsgrad. Dabei spielen die Eigenschaften des Lichts wie Intensität und Wellenlänge eine wesentliche Rolle. Kürzere Wellenlängen haben mehr Energie als längere Wellenlängen.
Die „Bandlücke“ eines PV-Halbleiters ist eine entscheidende Komponente, die bestimmt, welche Lichtwellenlängen er absorbieren und in Elektrizität umwandeln kann. Dies führt zu einem eingeschränkten Wellenlängenbereich, wobei die Zelle längere und kürzere Wellenlängen außer Acht lässt. Der Halbleiter kann die verfügbare Energie effektiv nutzen, wenn seine Bandlücke zu den Wellenlängen des Lichts passt, das auf die PV-Zelle scheint.
Solarzellen wurden mit der Absicht entwickelt, Licht zu absorbieren. Die meisten sichtbaren Teile des Lichtspektrums der Sonne, etwa die Hälfte des Infrarotspektrums und etwas ultraviolettes Licht (wenn auch nicht viel, was UV-Licht zu den am wenigsten effizienten Lichtern macht, mit denen ein Solarlicht aufgeladen werden kann) reagieren alle auf ein herkömmliches Silizium Solarzelle.
