太阳能灯光可以代替太阳光吗（室内光源和太阳光的区别在哪里）

请问室内光源和太阳光的区别在哪里，室内光可以驱动太阳能设备吗?

答：

室内光源和太阳光的不同主要在于光谱分布不同。我们知道光其实是一种电磁波，而电磁波可以有不同的波长；对于不同的光，其组成中不同波长的电磁波的“含量”不同，通过光谱分析的方法，可以得到不同波长的电磁波的“含量”，这一含量用光照强度（也就是能量）来表示。下图给出了日光和几种常见室内光源的光谱，我们可以很清楚地看到其光谱组成大不相同。

至于说室内光能不能驱动太阳能设备，要回答这个问题首先需要说明“太阳能设备”的工作原理。一般太阳能设备是指硅光电池，而硅光电池的工作原理是所谓的“光生伏特效应”：当光照射到硅光电池上时，光的能量会被电池吸收（严格的说，是光子能量被硅晶格吸收），从而使正负电荷（电子受激跃迁形成自由电子，留下带正电的空穴）分离并在电池两端聚集，电池内部产生电场，从而形成电势差。如果用导线将电池的两端接起来，那么由于电势差的存在，就会有电流流过导线（这时的电流称为短路电流）。要使光子的能量能够被吸收，需要光的波长满足一定条件，对于硅光电池而言，波长需要在400～1100nm的范围内才能被有效吸收。结合上图，我们发现太阳光和室内光都满足这一条件，所以室内光也能驱动太阳能设备。值得说明的是，不同波长的光，其光能被电池吸收转化为电能的比率是不一样的。同等光照强度下，不同波长λ对应的短路电流（）大小如下图所示：

参考文献：

[1]王殿元,王庆凯,彭丹,吴杏华,曾玮,郭艳艳,王佃文.硅太阳能电池光谱响应曲线测定研究性实验[J].物理实验,2007(09):8-10.

[2]宋爱琴.硅光电池特性的研究[J].实验室科学,2011,14(02):102-104.

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