در پاسخ به سوال اینکه آیا پنل خورشیدی با نور لامپ کار میکند؟ باید بگوییم بله، اما نه به شکلی موثر. پنل خورشیدی با نور لامپ هم مقدار بسیار کمی انرژی تولید میکند، اما این میزان آنقدر ناچیز است که عملا نمیتواند دستگاهی را شارژ کند یا برق قابل استفادهای تولید کنید. دلیل این موضوع تفاوت شدید شدت و طیف نوری بین لامپ و نور خورشید است. در این مطلب از ان سولار با جزئیات بررسی میکنیم چرا نور خورشید برای پنلها کارآمدتر است، چه عواملی بر راندمان تاثیر دارند و هنگام خرید پنل خورشیدی یا انتخاب محل مناسب برای نصب پنل خورشیدی باید به چه نکاتی توجه کنید.
فهرست مطالب
آیا پنل خورشیدی با نور لامپ کار میکند؟
همانطور که گفتیم پنل خورشیدی در برابر نور لامپ فوقالعاده کم کار میکند. یعنی در عمل این میزان آنقدر ناچیز است که نمیتوان روی آن برای تامین برق قابلاستفاده حساب کرد. اما چرا؟
شدت نور لامپ (نور مصنوعی) بسیار کمتر از نور مستقیم خورشید است و طیف نوری آن نیز متفاوت است؛ این به معنی آن است که پنلهای خورشیدی طراحی شده برای نور خورشید (با طیف وسیعتر و شدت بالا) در برابر نور لامپ راندمان بسیار پایینتری خواهند داشت. برای مثال، مطالعهای توسط National Institute of Standards and Technology نشان داده که پنلهای سیلیکونی معمولی در نور لامپ به راندمان حدود 9.3 درصد رسیدند، حال آن که همان مواد تحت نور خورشید عملکرد بهتری دارند.
شایان ذکر است که، لامپهای رشتهای قدیمی گرمای زیادی تولید میکنند اما شدت نوری موثر کمتری دارند، در حالی که لامپهای LED یا فلورسنت نور متمرکزتری دارند و تا حدی بهتر میتوانند سلول خورشیدی را تحریک کنند. با این حال، حتی بهترین لامپها هم شدت نوری برابر با نور خورشید ندارند و توان تولیدی پنل همچنان بسیار پایین میماند.
در پژوهشی جدید نیز آمده است که هرچند سلولهای خورشید ویژه «نور داخلی یا لامپ» با مواد خاص (مثل پرُفسکایت) راندمانی تا حدود 37 تا 40 درصد داشتهاند، اما اینها هنوز برای کاربردهای معمول پنل خورشیدی خانگی با نور لامپ نیستند و عمدتا برای دستگاههای کوچک داخلی طراحی شدهاند.
بنابراین اگر شما بخواهید پنل خورشیدی را زیر نور لامپ خانه بگذارید و انتظار داشته باشید برق قابلتوجهی تولید کند (مثل شارژ گوشی، تامین برق لامپ یا دستگاه بزرگتر)، نتیجه بسیار ناچیز خواهد بود. در نتیجه، برای کاربردهای جدی تولید برق خورشیدی، نور خورشید است که واقعا کار میکند، نه نور لامپ. اگر هدف فقط تامین برق اندک برای سنسور یا چراغ کوچک در فضای داخلی باشد، شاید بتوان به همراه بهینهسازیهایی مقدار کمی انرژی گرفت؛ اما به هیچ وجه جایگزین نور خورشید نیست.
برای خرید اینورتر خورشیدی کلیک کنید.
تفاوت نور لامپ و نور خورشید برای پنل خورشیدی
حال زمان آن رسیده که تفاوتهای کلیدی بین نور لامپ (نور مصنوعی) و نور خورشیدی برای پنلهای خورشیدی را بررسی کنیم:
بیشتر بخوانید: پنل خورشیدی در هوای ابری
استفاده از نور لامپ بهتر است یا نور خورشید؟
در بررسی علمی و منطقی این موضوع، پاسخ روشن است: نور خورشید برای تامین انرژی از طریق پنلهای خورشیدی برتری چشمگیری دارد. در ادامه، دلایل این نتیجهگیری را با استناد به تحقیقات معتبر بررسی میکنیم.
شدت و طیف نور
نور خورشید دارای شدت بسیار بالاتر و طیف کاملتری (فرابنفش، مرئی، مادون قرمز) نسبت به نور لامپهای داخل ساختمان است. پنلهای خورشیدی معمولی برای جذب چنین طیف وسیعی طراحی شدهاند. در مقابل، نور لامپ داخل ساختمان بسیار کمتر است و طیف محدودتری دارد که منجر به کاهش راندمان میشود. به عنوان مثال، پژوهشی منتشر شده در ژورنال “Solar Cells for Indoor Applications” نشان میدهد که عملکرد سلولهای خورشیدی در نور داخلی به شدت پایینتر است.
کارایی تجاری پنلها در شرایط واقعی
اگر بخواهیم پنل خورشیدی را زیر نور لامپ نصب کنیم و توقع داشته باشیم همان میزان برق را تولید کند که در زیر نور خورشید دارد، نتیجه مطمئنا کمتر خواهد بود. پنلهای خورشیدی برای دریافت تابش مستقیم خورشید با شدت حدود 1000 وات بر مترمربع (W/m²) طراحی شدهاند، نه برای نور ضعیف چند صد لوکس داخل اتاق که شدت آن گاهی حتی هزار برابر کمتر از نور خورشید است.
تحقیقات اخیر نیز نشان دادهاند که اگرچه سلولهایی برای نور داخلی ساخته شدهاند، اما هنوز برای کاربردهای بزرگ خانگی مناسب نیستند.
پایداری و کاربرد عملی
حتی اگر پنل خورشیدی تحت نور لامپ کاری انجام دهد، باید برای کاربردی کوچک (مثل سنسور یا دستگاه کم مصرف) باشد. برای تولید برق قابل توجه یا شارژ باتریهای بزرگ، نور خورشید بسیار مناسبتر است. مثلا گروهی از محققان اعلام کردهاند که سلولهای خورشیدی طراحیشده برای نور داخلی گزینه خوبی برای کاربردهای اینترنت اشیاء (IoT) باشند، لذا استفاده از نور مصنوعی برای پنل خورشیدی لزوما برای تامین برق اصلی خانه نیست و کاربردهای دیگری را در برمیگیرد.
با این حساب اگر بخواهیم مقایسه کنیم که استفاده از نور لامپ یا استفاده از نور خورشید برای پنل خورشیدی بهتر است؟، به این نتایج میرسیم:
- برای تولید برق جدی، شارژ دستگاهها یا سیستمهای بزرگ، نور خورشید گزینهای کاملا برتر و منطقی است.
- نور لامپ تنها در شرایط بسیار محدود و برای دستگاههای بسیار کم مصرف تا حدی مفید است، اما به هیچ وجه جایگزین نور خورشید نیست.
بنابراین، اگر در شرایط ایران قصد دارید به سراغ کاربرد خانگی، انرژی تجدیدپذیر یا نصب پنل بزنید، انتخاب روشن و علمی، نور خورشید است.
بیشتر بخوانید: پنل خورشیدی برای خانه چقدر هزینه دارد؟
سخن پایانی
در نهایت، پاسخ به این پرسش که «آیا پنل خورشیدی با نور لامپ کار میکند؟» مثبت است، اما در عمل، نتیجه چندان رضایتبخش نیست. پنلهای خورشیدی برای جذب انرژی از نور قدرتمند و گسترده خورشید ساخته شدهاند، نه از نور محدود و ضعیف لامپهای معمولی. بنابراین، اگر هدف شما تولید برق واقعی و قابل استفاده است، هیچ منبعی جای نور طبیعی خورشید را نمیگیرد. شاید نور لامپ بتواند انرژی ناچیزی برای دستگاههای کوچک فراهم کند، اما رمز موفقیت در بهرهگیری از انرژی خورشیدی، در استفاده آگاهانه از تابش مستقیم و پرقدرت خورشید نهفته است.
بیشتر بخوانید: پنل خورشیدی در شب
سوالات متداول
آیا پنل خورشیدی با نور لامپ شارژ میشود؟
بله، اما مقدار انرژی تولیدی آن بسیار ناچیز است و برای شارژ وسایل یا تامین برق قابلاستفاده کافی نیست.
کدام نوع لامپ بیشترین تاثیر را روی پنل خورشیدی دارد؟
لامپهای LED سفید و پرنور نسبت به لامپهای زرد یا کم نور عملکرد بهتری دارند، اما باز هم توان تولیدی پنل بسیار پایین است.
آیا میتوان از پنل خورشیدی در فضای داخلی خانه استفاده کرد؟
تنها در صورتی که پنل مخصوص نور داخلی باشد (مثلا سلولهای پروسکایتی یا خاص اینترنت اشیاء)، بله. پنلهای معمولی برای نور خورشید طراحی شدهاند.
اگر پنل خورشیدی را نزدیک پنجره بگذاریم، بازدهی آن چقدر است؟
بازدهی بیشتر از نور لامپ است، اما به دلیل عبور نور از شیشه و زاویه تابش، حدود 50 تا 70 درصد توان واقعی کاهش پیدا میکند.
آیا میتوان با نور لامپ گوشی یا چراغ مطالعه، پنل خورشیدی را شارژ کرد؟
از نظر فیزیکی بله، ولی انرژی به قدری کم است که حتی برای روشن کردن یک LED کوچک کافی نخواهد بود.
آیا پنل خورشیدی مخصوص نور لامپ هم وجود دارد؟
بله، برخی سلولهای خورشیدی مخصوص محیطهای داخلی ساخته شدهاند که در نور مصنوعی عملکرد بهتری دارند، اما فعلا بیشتر در صنایع خاص و دستگاههای کوچک استفاده می شوند.
منبع: