Obsah
Slnečné žiarenie v červenej až fialovej vlnovej dĺžke odpáli solárny článok s dostatkom energie na výrobu elektriny. Solárne články však nereagujú na všetky formy svetla. Vlnové dĺžky v infračervenom spektre majú príliš málo energie potrebnej na strhávanie elektrónov uvoľnených v kremíku solárnych článkov, čo je účinok, ktorý vytvára elektrický prúd. Ultrafialové vlnové dĺžky majú príliš veľa energie. Tieto vlnové dĺžky jednoducho vytvárajú teplo, ktoré môže znížiť účinnosť bunky. Solárne články vyžadujú určité vlnové dĺžky v svetelnom spektre na generovanie užitočného množstva elektriny.
Anatómia solárneho článku
Solárny alebo fotovoltaický článok je dvojvrstvový sendvič kremíka; jedna vrstva, nazývaná N-typ, obsahuje stopy prvkov, ako je arzén, ktoré dodávajú materiálu záporný elektrický náboj; druhá vrstva, nazývaná typ P, je naviazaná na ďalšie prvky, ktoré dávajú kladný náboj. Elektricky fungujú obe strany ako svorky batérie; keď je pripojený k obvodu, elektrický prúd tečie z pozitívnej strany, cez komponenty obvodu a do zápornej strany solárneho článku. Niektoré solárne články používajú kremík v kryštalickej forme; iní používajú amorfný alebo sklovitý kremík. Kryštalický kremík má tendenciu byť účinnejší pri premene svetla, ale stojí viac ako amorfný typ.
Účinok jasu
Jas alebo svietivosť je množstvo svetla, ktoré svieti na slnečný článok. V úplnej tme bunka nevyrába elektrinu. So zvyšujúcim sa množstvom svetla sa zvyšuje aj prúd bunky. Pri určitej úrovni jasu však výstup bunky dosiahne limit; po tomto bode viac svetla neprináša žiadny ďalší prúd. Špecifikácie solárnych článkov zahŕňajú menovité napätie a prúd, ktoré sú výstupom článku za priameho slnečného svitu. Aby ste získali maximálny výkon solárneho článku, je dôležité, aby bol čo najpriamejší smerom k slnku. Napríklad inštalátor solárnych panelov namontuje panel pod uhlom, ktorý zachytáva väčšinu slnečných lúčov. Uhol závisí od toho, kde sa nachádzate na zemi: čím ďalej na sever alebo na juh ste od rovníka, tým je uhol strmší. Niektoré „farmy“ so solárnou energiou majú panely na mechanizme, ktorý sa nakláňa a sleduje pohyb slnka každý deň po oblohe.
Spektrum, vlnová dĺžka a farba
Viditeľné svetlo je súčasťou elektromagnetického spektra, čo je forma energie, ktorá zahŕňa aj rádiové vlny, ultrafialové a röntgenové žiarenie. Farby dúhy obsiahnuté vo viditeľnom svetle predstavujú rôzne vlnové dĺžky; napríklad vlnová dĺžka červenej farby je asi 700 nanometrov alebo milióntín metra a 400 nanometrov je vlnová dĺžka fialovej. Solárne bunky reagujú na mnoho rovnakých vlnových dĺžok detekovaných ľudským okom.
Slnečné svetlo alebo umelé svetlo
Solárne články vo všeobecnosti dobre fungujú s prirodzeným slnečným žiarením, pretože väčšina použití zariadení využívajúcich solárne žiarenie je vonku alebo vo vesmíre. Keďže umelé zdroje svetla, ako sú žiarovky a žiarivky, napodobňujú spektrum Slnka, môžu solárne články fungovať aj v interiéri a napájať malé zariadenia, ako sú kalkulačky a hodinky. Ostatné umelé zdroje, ako sú lasery a neónové žiarovky, majú veľmi obmedzené farebné spektrum; solárne články nemusia s ich svetlom fungovať tak efektívne.