Welche Art von Licht benötigt eine Solarzelle?

Welche Art von Licht benötigt eine Solarzelle?

Sonnenstrahlung in den roten bis violetten WellenlĂ€ngen sprengt eine Solarzelle mit genĂŒgend Energie, um ElektrizitĂ€t zu erzeugen. Aber Solarzellen reagieren nicht auf alle Arten von Licht. WellenlĂ€ngen im Infrarotspektrum haben zu wenig von der Energie, die benötigt wird, um Elektronen in dem Silizium der Solarzelle zu verdrĂ€ngen, wobei der Effekt elektrischen Strom erzeugt. Ultraviolette WellenlĂ€ngen haben zu viel Energie. Diese WellenlĂ€ngen erzeugen einfach WĂ€rme, die die Effizienz einer Zelle reduzieren kann. Solarzellen benötigen bestimmte WellenlĂ€ngen im Lichtspektrum, um nutzbare ElektrizitĂ€tsmengen zu erzeugen.

Anatomie einer Solarzelle

Eine Solar- oder Photovoltaikzelle ist ein zweischichtiges Sandwich aus Silizium; eine Schicht, genannt N-Typ, enthĂ€lt Spuren von Elementen wie Arsen, um dem Material eine negative elektrische Ladung zu geben; die zweite Schicht, genannt P-Typ, ist mit anderen Elementen verbunden, die eine positive Ladung ergeben. Elektrisch wirken die zwei Seiten wie die AnschlĂŒsse einer Batterie; wenn er an eine Schaltung angeschlossen wird, fließt ein elektrischer Strom von der positiven Seite durch die Schaltungskomponenten und zur negativen Seite der Solarzelle. Einige Solarzellen verwenden Silizium in Kristallform; Andere verwenden ein amorphes oder glasartiges Silizium. Kristallines Silizium neigt dazu, Licht effizienter umzuwandeln, kostet aber mehr als der amorphe Typ.

Wirkung der Helligkeit

Helligkeit oder Helligkeit ist die Menge an Licht, die auf eine Solarzelle scheint. In völliger Dunkelheit erzeugt eine Zelle keine ElektrizitĂ€t. Mit steigender Lichtmenge steigt auch die StromstĂ€rke der Zelle. Bei einem bestimmten Helligkeitsniveau erreicht die Ausgabe der Zelle jedoch eine Grenze; jenseits dieses Punktes gibt mehr Licht keinen zusĂ€tzlichen Strom. Die Spezifikationen einer Solarzelle umfassen eine Nennspannung und NennstromstĂ€rke, die die Zelle bei direktem Sonnenschein ausgibt. Um die maximale Leistung einer Solarzelle zu erhalten, ist es wichtig, sie so direkt wie möglich der Sonne zuzufĂŒhren. Ein Solarpanel-Installateur zum Beispiel wird eine Platte in einem Winkel montieren, der die meisten Sonnenstrahlen fĂ€ngt. Der Winkel hĂ€ngt davon ab, wo Sie sich auf der Erde befinden: Je weiter nördlich oder sĂŒdlich Sie vom Äquator kommen, desto steiler ist der Winkel. Einige Sonnenenergie- "Farmen" haben Platten auf einem Mechanismus, der sich neigt und die tĂ€gliche Bewegung der Sonne am Himmel verfolgt.

Spektrum, WellenlÀnge und Farbe

Sichtbares Licht ist Teil des elektromagnetischen Spektrums, eine Form von Energie, die auch Radiowellen, Ultraviolett- und Röntgenstrahlen umfasst. Die Farben des Regenbogens, die im sichtbaren Licht enthalten sind, reprĂ€sentieren verschiedene WellenlĂ€ngen; die WellenlĂ€nge der Farbe Rot betrĂ€gt zum Beispiel etwa 700 Nanometer oder Milliardstel Meter, und 400 Nanometer ist die WellenlĂ€nge fĂŒr Violett. Solarzellen reagieren auf viele der gleichen WellenlĂ€ngen, die vom menschlichen Auge erkannt werden.

Sonnenlicht oder kĂŒnstliches Licht

Solarzellen arbeiten im Allgemeinen gut mit natĂŒrlichem Sonnenlicht, da die meisten Anwendungen fĂŒr solarbetriebene GerĂ€te im Freien oder im Weltraum sind. Da kĂŒnstliche Lichtquellen wie GlĂŒhlampen und Leuchtstofflampen das Spektrum der Sonne nachahmen, können Solarzellen auch in GebĂ€uden arbeiten und kleine GerĂ€te wie Taschenrechner und Uhren mit Strom versorgen. Andere kĂŒnstliche Quellen wie Laser und Neonlampen haben sehr eingeschrĂ€nkte Farbspektren; Solarzellen funktionieren möglicherweise nicht so effektiv mit ihrem Licht.

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