Una célula solar puede cargar una batería de la luz solar natural o de la iluminación artificial como una bombilla incandescente. Una célula solar responde de la misma manera a cualquier tipo de luz; puede usar luz incandescente con una célula solar para cargar un reloj o una batería de calculadora, siempre que la luz sea lo suficientemente brillante. La célula convierte un rango de longitudes de onda de luz en energía eléctrica; tanto la luz del sol como la luz incandescente contienen estas longitudes de onda, por lo que la célula solar carga la batería desde ambas fuentes.

Incandescente vs. Solar Spectrum

Las luces incandescentes, el Sol y todas las otras fuentes de luz producen lo que los científicos llaman un "espectro": una extensión de longitudes de onda de luz que incluye ondas infrarrojas largas, luz visible, ondas ultravioletas cortas y rayos X. Cada fuente tiene un patrón espectral distintivo; por ejemplo, el Sol genera cantidades copiosas de ultravioleta, mientras que una bombilla incandescente produce muy poco. Una célula solar responde a las longitudes de onda de la luz de diferentes maneras, convirtiendo algunas longitudes de onda en electricidad mientras ignora otras. La célula coincide aproximadamente con el espectro del Sol; procesa los colores claros pero no puede usar las ondas infrarrojas más largas. Debido a que el espectro de una luz incandescente está cerca del del Sol, una célula solar no tiene problemas para correr sobre su luz.

Energía de la Luz

Además de sus cualidades espectrales, la energía solar en una el día soleado asciende a cerca de 1,000 vatios por metro cuadrado en la superficie de la Tierra. Sin embargo, una célula solar típica recibe solo una pequeña fracción de esta porque su tamaño es de solo unos pocos centímetros cuadrados. Una bombilla incandescente estándar produce entre 40 y 100 vatios en total y tiene la mayor parte de la energía en las longitudes de onda infrarrojas más largas. Si sostienes una celda solar a unas pocas pulgadas de una bombilla, recibirá una cantidad similar de luz como lo hace desde el Sol; aunque el Sol es más poderoso por lejos, la distancia cercana de la lámpara incandescente compensa su salida más pequeña.

Distancia, Tiempo y Voltaje

La energía recibida por una célula solar de una lámpara incandescente la luz disminuye rápidamente con la distancia. Mientras menos luz haya en la célula solar, más débil es su salida, por lo que lleva más tiempo cargarla. Si el voltaje de la celda es menor que un valor umbral mínimo, es imposible cargar la batería; por ejemplo, una batería de 12 voltios necesita 12.9 voltios para cargarla. Mientras la luz brille intensamente sobre una célula solar, el voltaje no debería ser un problema.

Eficiencia

La célula solar funciona bien desde la luz del Sol o desde una bombilla incandescente. Sin embargo, la electricidad de la bombilla tiene que provenir de algún lugar, como una planta de energía que funcione con gas natural o energía nuclear, lo que cuesta dinero. La luz del sol, por otro lado, es gratis para tomar. Aunque utilizar una célula solar con luz artificial funciona bien, tiene más sentido utilizar la luz solar.