Können Sonnenkollektoren mit künstlichem Licht arbeiten?

Solarenergie ist eine der erneuerbarsten, saubersten und billigsten Energiequellen, die es je gab. Unter dem gegenwärtigen Szenario ist es nicht verwunderlich, dass in sehr naher Zukunft praktisch die gesamte Welt an Solarenergie arbeiten wird, hauptsächlich weil wir natürliche und erneuerbare Energiequellen im Vergleich zu Atomkraft oder Kohle so sehr lieben. Da sie jedoch Sonnenlicht zur Stromerzeugung benötigen, können sie an bewölkten Tagen oder nachts nicht funktionieren. Was wäre, wenn Sonnenkollektoren Energie aus anderen Lichtquellen erzeugen könnten?

Können Sonnenkollektoren mit künstlichem Licht funktionieren? Ja, Sonnenkollektoren können mit künstlichem Licht arbeiten, aber sie können mit künstlichem Licht nicht so produktiv sein wie mit Sonnenlicht. Unter allen Arten von künstlichem Licht sind Glühlampen jedoch am effizientesten, damit Solarmodule Strom erzeugen.

In diesem Artikel habe ich die Fähigkeit eines Solarpanels diskutiert, Strom aus künstlichem Licht zu erzeugen. Im Rahmen der Diskussion ging ich auch darauf ein, wie ein Solarpanel funktioniert und wie ergiebig es mit verschiedenen Kunstlichtern sein kann.

Wie funktionieren Sonnenkollektoren mit Sonnenlicht?

Sonnenkollektoren wandeln Sonnenlicht in Strom um. Wenn eine Solarzelle Licht empfängt, erzeugt sie eine Elektronenwelle. Dabei spielen zwei Faktoren eine entscheidende Rolle. Zum einen die Lichtmenge und zum anderen die Materialien, aus denen das Board hergestellt wird.

Die Menge an Strom, die ein Solarmodul aus einer bestimmten Lichtmenge erzeugen kann, hängt von der Art des Solarmodulmaterials ab.

Photoelektrischer Effekt

Der Prozess der Umwandlung von Licht in Energie mithilfe eines Solarmoduls wird als photoelektrischer Effekt bezeichnet. Dies ist das Gegenteil des Prozesses, der Licht aus Strom in einer Glühbirne erzeugt.

Obwohl die Technologie Solar Power heißt, kann sie aus jeder Art von Licht Strom erzeugen. Allerdings ist die Lichtintensität in der Sonne höher. Somit ist es möglich, Strom aus der Sonne und nicht aus anderen Lichtquellen zu erzeugen. Auch hier ist Sonnenlicht in der Natur kostenlos verfügbar, und andere Lichtquellen sind mit Kosten verbunden.

Photonen des Lichts

Der Hauptbestandteil des Sonnensystems ist Silizium. Silizium hat eine Vielzahl von Anwendungen. Damit Silizium aus Licht Strom erzeugen kann, muss es einen chemischen Prozess durchlaufen.

Ein Photon ist ein elementares Lichtteilchen. Wenn Lichtphotonen das Silizium des Solarpanels erreichen, beginnen die Silikone in Energie umgewandelt zu werden. Was passiert ist, dass Photonen Elektronen von Siliziumatomen trennen.

Und die durch diesen Prozess verursachte chemische Bewegung erzeugt Strom. Das Volumen der Silikonplatte bestimmt die endgültige Leistungsabgabe.

Reproduzierbarkeit

Der Grund, warum Solarmodule so geschätzt werden, ist ihre erneuerbare Natur. Jede Technik zur Stromerzeugung auf Basis von Kohle oder Diesel erfordert eine kontinuierliche Zufuhr von Primärenergie zur Stromerzeugung.

Im Solarmodul erzeugen die gleichen Silikone jedoch weiterhin Tag für Tag Strom, ohne dass eine Verstärkung erforderlich ist.

Wandler

Damit Strom jedoch nutzbar ist, ist es notwendig, ihn von Gleichstrom (Wechselstrom) in Wechselstrom (Wechselstrom) umzuwandeln. Sie können in Ihren Geräten keinen Gleichstrom verwenden, da sie eine konstante Spannung haben. Und elektrische Geräte brauchen Strom, der zwischen positiv und negativ oszillieren kann.

Um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, benötigen Sie einen separaten Konverter. So finden Sie immer ein Solarmodul, das an einen Wechselrichter angeschlossen ist.

Beschränkung

Solarmodule verwenden keinen Primärbrennstoff zur Stromerzeugung. Deshalb sind sie reine Energie. Obwohl die Anschaffungskosten für die Installation eines Solarpanels hoch sind, werden sie jedes Jahr kleiner.

Allerdings kann man sich nicht vollständig auf Sonnenkollektoren verlassen, denn sie sind auf eine variable Energiezufuhr – die Sonne – angewiesen. An bewölkten Tagen oder nachts müssen Nutzer von Solarmodulen auf Batterien oder Strom aus dem Netz zurückgreifen.

Wie funktionieren Sonnenkollektoren mit künstlichem Licht?

Sonnenkollektoren produzieren mit künstlichem Licht nicht so viel Strom wie mit Sonnenlicht. Die Anzahl der Photonen im künstlichen Licht ist viel kleiner als die Anzahl der Photonen in der Sonne. Sonnenkollektoren können jedoch in kleinen Mengen Strom aus künstlichem Licht erzeugen.

Wissenschaftliche Erklärung

Technisch gesehen kann ein Solarpanel mit seinen Silikonen Energie erzeugen, indem es Lichtphotonen verwendet, deren Wellenlängen von 300 nm bis 1.200 nm reichen.

Wenn Sie eine künstliche Lichtquelle wie eine Glühbirne nehmen, finden Sie darin 300 nm bis 380 nm Wellenlänge. Es steht also logischerweise nichts dagegen, dass das Solarpanel Strom aus künstlichem Licht erzeugt.

Art des Solarmoduls

Ein weiterer Faktor für die Effizienz eines Solarpanels zur Stromerzeugung aus künstlichem Licht ist die Art des Panels. Verschiedene Arten von Solarmodulen haben unterschiedliche Kapazitäten, um Energie aus künstlichem Licht zu erzeugen.

Je nach Solarpanel-Technologie produzieren sie unterschiedlich viel Strom. Monokristallin, polykristallin. Cadmium Telur sind einige der Technologien, die Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung verwenden.

Welche künstlichen Lichter eignen sich gut für Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung?

Unter allen künstlichen Lichtern hat die Laborforschung Glühlampen als die effizienteste für die Stromerzeugung mit einem Solarpanel identifiziert.

Einige andere künstliche Lichter waren jedoch auch ein produktiver Input für das Solarpanel. Aber die Menge an Strom, die sie produzierten, war unbedeutend.

Glühlampen

Glühbirnen sind die älteste Form des künstlichen Lichts. Sie haben glühende Drahtfäden in sich. Diese Art von Licht hat sich bei der Stromerzeugung aus Sonnenkollektoren als die effizienteste erwiesen. Die Leistung von Glühlampen variiert jedoch auch bei Solarmodulen mit unterschiedlichen Technologien.

Sonnenkollektoren mit monokristalliner Technologie haben es geschafft, maximale Elektrizität aus Glühlampen zu erzeugen. Die zweitbeste Technologie von Solarmodulen für die Arbeit mit Glühlampen ist die polykristalline und die CIGS-Technologie.

Fluoreszierend

Sie können auch fluoreszierendes Licht verwenden, um Strom aus einem Solarpanel zu erzeugen. Auf dem Markt sind 12 Arten von Leuchtstoffröhren erhältlich. Sie verwenden hauptsächlich elektrisch geladene Gase, um Licht zu erzeugen. Diese Technologie zielt darauf ab, ein Lichtspektrum im niedrigen Band zu erzeugen.

Aber Leuchtstofflampen sind nicht sehr effizient bei der Stromerzeugung aus einem Solarpanel. Weil der von Fluoreszenzlicht erzeugte Wellenlängenbereich nicht ausreicht, um die maximale Kapazität des Solarpanels zu nutzen.

EIS

LED-Lampen verwenden Licht emittierende Dioden (LEDs), um Licht zu erzeugen. Im Vergleich zu Glühlampen und Leuchtstofflampen sind LED-Lampen energieeffizienter. Bisher sind LED-Leuchten bei der Stromerzeugung mit einem Solarpanel jedoch nicht so effizient wie Glühlampen.

Laboruntersuchungen zeigen, dass LED-Leuchten mit einem Solarpanel mit Silikontechnologie wenig Strom produzieren können. Sie können jedoch mit Solarmodulen mit GaAs- und CdTe-Technologie etwas Energie erzeugen.

Es ist eine Hochdruckentladungslampe, die Quecksilber und ein Metallhalogenid verwendet, um Licht zu erzeugen. Halogen-Metalldampflampen können auch Strom aus einem Solarpanel erzeugen.

Aber die Menge an Strom, die ein Solarpanel mit Halogen-Metalldampflampen erzeugen kann, ist sehr unbedeutend. Untersuchungen zeigen, dass sie in einem Solarmodul etwas mehr als 1 W / m2 Strom erzeugen können.

Welches Solarpanel erzeugt mit Kunstlicht mehr Strom?

Die Stromerzeugungskapazität eines Solarmoduls hängt auch von der Art der verwendeten Technologie ab. Hier habe ich verschiedene Sonnenkollektoren und ihre Fähigkeit zur Stromerzeugung mit künstlichem Licht besprochen.

Paneele aus monokristallinem Silikon

Monokristalline Siliziumwaferzellen bestehen aus einem einzigen Siliziumkristall. Die monokristalline Siliziumplatte erkennen Sie an ihrer schwarzen Oberfläche.

Monokristalline Silikonplatten können die größte Menge Strom aus künstlichem Licht erzeugen, wenn Glühlampen darauf arbeiten.

Platten aus polykristallinem Silikon

Polykristalline Silikonmodule sind die beliebtesten Solarmodule. Sie haben mehr Siliziumkristalle, um Strom zu erzeugen. Die Oberflächenfarbe dieses Solarmoduls ist blau.

Solarmodule mit polykristalliner Siliziumtechnologie sind am effizientesten für die Energiegewinnung aus Sonnenlicht. Sie können jedoch nicht so viel Energie aus künstlichem Licht gewinnen wie eine monokristalline Siliziumplatte.

Dünnschicht-Solarmodule

Dünnschicht-Solarmodule werden hergestellt, indem ein oder mehrere dünne Filme aus photovoltaischem Material auf Glas, Kunststoff oder Metall aufgebracht werden.

Diese Art von Solarpanel hat jedoch nur eine geringe Fähigkeit, Energie aus künstlichem Licht zu erzeugen. Auch bei der Stromerzeugung aus Sonnenlicht hinken sie hinterher.

Fazit

Jetzt kennen Sie die Antwort darauf, ob Solarmodule mit künstlichem Licht funktionieren können. Die Verwendung von künstlichem Licht zur Stromerzeugung aus einem Solarpanel ist jedoch keine praktikable Idee. Denn Kunstlicht verbraucht selbst Strom. Es macht also wenig Sinn, künstliches Licht zur Stromerzeugung zu nutzen.