Egy napelem , az energia a fotonok bizonyos hullámhosszakon alakul át elektromos áram. A nap és izzók bocsátanak ki fényt a hullámhossz megkövetelt napelem . Tehát , akkor a hagyományos izzók , hogy hozzon létre a jelenlegi egy napelem és így feltölteni a napelem . Bekapcsolom a napelem egy izzó izzó , de nagyon hatékony. A fényelektromos hatás
Napelem alapuló munka tulajdonságait félvezető anyagok . Szilikon-és más félvezető anyagok nagyon stabil atomi kötések nélkül szabad elektronokat. Mérnökök tisztátalan tehetik ezen vegyületek által ismert adalékolás őket mennyiségű más elemekkel. Ezek a szennyeződések létre régiók anyag extra elektronok , az úgynevezett n- típusú anyag , és a régiók elektron lyuk , az úgynevezett p – típusú anyag . Amikor ezeket az anyagokat a két össze , egy úgynevezett határvonal régió pn átmenetet formákat. A pn átmenet tartja töltéshordozók mozgását az egész, hogy a többi anyagot. Amikor megfelelő mennyiségű külső feszültség alatt van a kereszteződéshez , azonban a félvezető kezd vezeti az áramot. A napelem, fotonok fénytől gerjeszti a részecskéket a pn átmenetet , így áram folyik keresztül a cellába.
Hullámhossz és Energia Matton
Nem minden fény azonos mennyiségű energiát. A fotonok energiája mérik elektron voltot , vagy eV , ami az energia mennyisége , hogy az egyik , amikor a mozgó elektron egy elektromos mező egy voltos . Ahhoz, hogy létrehoz egy áram egy szilícium alapú napelem, egy fotont kell legalább 1,12 eV energia. Ez az energia gerjeszti az elektron a szilícium atom , így több töltéshordozók a félvezető . Fotonok magasabb energiájú állapotba , mint 1,12 eV gerjeszti az elektronokat , de a többi az energia melegíti a napelem . Hasonlóképpen, fotonok kevesebb mint 1,12 eV energia hő csak a cellába. A hullámhossz a fény , amely az ideális energia az infravörös spektrumban. A hosszabb hullámhosszú fény nem rendelkezik elegendő energiával gerjeszti a szilícium elektronok .
Izzólámpák Vs . Napfény
a nap és izzók bocsátanak ki fotonok elegendő energiát hozzon létre a jelenlegi egy napelem . A hőmérséklet a nap és izzók közvetlenül kapcsolódik a kibocsátott energia különböző hullámhosszakon . A nap , a közel 6000 kelvin ( kb. 10340 fok ) bocsát ki a legtöbb hatalom a látható fény spektrumát. Az átlagos fény eléri a Föld légköre a nap van a hatalom durván 1360 watt négyzetméterenként. Ezzel szemben a legtöbb izzók bocsátanak ki fényt, a sorrendben a 40 és 100 watt. A szálak izzók sugároz körül 3000 kelvin ( körülbelül 4940 Celsius fok ), és bocsát ki a legtöbb hatalom a látható fény spektrumát. A különbség a teljesítmény azt jelenti, hogy kevesebb a fotonok által kibocsátott izzólámpa mint amennyi a napfényben .
Hátránya, hogy a izzólámpa
Amellett, hogy a drasztikus teljesítmény különbség a napfény és izzólámpa, izzó fények is fogyaszt áramot használni . Ha az izzó már használatban van valami másra – szoba világítás, például – töltése napelemes akkumulátor akkor is igen hatékony. Ha úgy döntesz, hogy használjon egy hagyományos izzó a hatalom ugyanazt a napelem , ahonnan felhívja a hatalom , a kör végül elveszíti a hálózati működéshez szükséges .
