забавна наука
Лампите, които светят без да се включват в електрическата мрежа
Преди много години мисълта за захранване на лампи чрез използване на силата на Слънцето звучало на хората като научна фантастика. Днес обаче можете да видите слънчеви панели, върху покривите на сгради и къщи, както и малки или по-големи лампи, които светят само благодарение на слънцето. Това, което някога било една мечта, днес се е превърнало в реалност. Всъщност може дори да имате някои предмети, които се зареждат със слънчева енергия у дома. Калкулатор, играчка, часовник или батерия за телефона. Ако имате градина или по-голям балкон у дома, дори може да имате слънчеви лампи, които да осветяват нощта около вас. Те са доста красиви и интересни, но някога замисляли ли сте се как лампи превръщат слънчевите лъчи в електричество, за да може да светят?
Слънчевите светлини работят благодарение на така наречения фотоволтаичен ефект. Най-важната част от слънчевата светлина е фотоволтаичната или слънчевата клетка. Слънчевата клетка е частта, която преобразува слънчевата светлина директно в електрически ток. Можете ясно да видите слънчевата клетка като тъмен панел в горната част на соларните лампи. Слънчевата клетка се състои от множество слоеве кристален силикон и химикали, които създават слоеве от отрицателно заредени електрони и позитивно заредени пространства. Докато слънчевата светлина преминава през слънчевата клетка, тя възбужда отрицателно заредените електрони и ги изтласква в позитивно заредените пространства. Положително заредените пространства след това прехвърлят електронния поток като постоянен ток електричество чрез проводници, вградени в слънчевата клетка, към батерия, където се съхранява електричеството, докато се наложи да бъде използвано. Батерията се зарежда през целия ден, докато слънчевата светлина продължава да се преобразува в електричество.
Когато наближи вечерта, слънчевата клетка спира да преобразува слънчевата светлина, тъй като тя отслабва и в крайна сметка изчезва. Фоторецепторът на светлината разпознава кога е тъмно и включва лампата, която обикновено е съставена от няколко светодиода. След това батерията доставя електричество на светодиодите през цялата нощ. Този процес се повтаря в ежедневен цикъл. През деня слънчевата светлина се преобразува в електричество и се съхранява в батерията. През нощта батерията доставя електричеството на лампата, докато цялото не се използва или фоторецепторът изключи светлината, когато дневната светлина се появи отново. Разбира се, необходима е достатъчно слънчева светлина, за да се зареди напълно батерията. През лятото това не трябва да е проблем, стига лампата да е поставена там, където може да получава пряка слънчева светлина през по-голямата част от деня.
През зимата обаче соларната лампа може да не може да получи достатъчно слънчева светлина, за да зареди батерията достатъчно, за да свети през цялата нощ. Това се случва, защото зимните нощи са по-дълги, а дните са по-кратки, което води до по-малко слънчева светлина за зареждане на батерията. Освен това, зимното време често носи сняг, който може да блокира слънчевата клетка и да предотврати зареждането през деня.