Existe-t-il différents panneaux solaires pour récupérer l'énergie de l'éclairage domestique?

J'ai étudié la récupération d'énergie à partir de l'éclairage de la maison à l'aide de panneaux solaires.

Existe-t-il des panneaux solaires spécialement conçus pour capter l'éclairage intérieur avec une efficacité plus élevée?

Si oui, quelles sont les différences entre les panneaux solaires extérieurs et intérieurs conçus à cet effet?

Références :

• Limites d'efficacité solaire
• Les batteries solaires peuvent-elles se charger en utilisant une lumière incandescente?
• Les panneaux solaires peuvent-ils se charger des lampadaires, pendant la nuit? Comme il se charge du soleil pendant la journée!

Je ne pense pas qu'ils existaient, et cela a sa raison.

Premièrement: un panneau solaire peut être caractérisé principalement par son spectre d'efficacité: sur quelle longueur d'onde, quel rapport d'énergie lumineuse peut-il convertir en énergie électrique.

Cela doit avoir son maximum autour de la lumière visible, car le Soleil donne la plupart de son énergie dans cet intervalle de longueur d'onde.

C'est parce que nos yeux peuvent mieux voir dans ce spectre. Nous avons simplement évolué vers la lumière du soleil.

Et c'est parce que la lumière domestique est également dans cette longueur d'onde: c'est ce que nous, les humains, aimons tout au plus.

Il n'y avait pas besoin de différents panneaux solaires.

$\frac{W}{m^2}$

$m^2$

Et l'efficacité de la plupart des panneaux solaires est d'environ 10 à 20%. Il existe des versions expérimentales très coûteuses atteignant 40%. Un panneau solaire dans une pièce ne pouvait pas produire d'énergie précieuse, tout au plus quelques watts - sur le coût du prix d'un panneau solaire sur le toit. Et le coût est leur principal problème, même avec leur énergie solaire beaucoup, beaucoup plus grande.

Mon intuition est que vous seriez en mesure d'économiser plus d'énergie que vous ne pourriez capturer en éliminant le gaspillage de lumière et en réduisant la consommation d'énergie de la source de lumière en conséquence.

Permettez-moi d'utiliser une expérience de pensée pour expliquer:

Si vous étiez dans une pièce en forme de cube blanc avec une lumière dans le toit et une grande fenêtre dans un mur avec des rideaux noirs. La nuit quand il n'y a pas de lumière par la fenêtre si vos rideaux sont ouverts, vous perdez toute cette lumière, si vous tirez les rideaux ce n'est pas mieux car ils sont noirs donc ils l'absorbent et la pièce n'est pas plus claire. Cependant, si vous rendez les rideaux blancs, la pièce sera un peu plus lumineuse et vous pouvez réduire la consommation d'énergie de votre lumière pour obtenir la même luminosité dans la pièce.

Donc, si vous placez un panneau solaire sur l'un des murs blancs de votre pièce, vous avez maintenant quelque chose qui "recapture" l'énergie, mais la pièce est plus sombre car cette lumière n'ajoute plus à la luminosité de la pièce par étant réfléchi, vous devez donc augmenter l'énergie de votre lumière pour obtenir la même luminosité.

En raison de l'inefficacité de la conversion d'énergie de l'électricité en lumière et de la capturer à nouveau et de la reconvertir en électricité, vous perdrez toujours plus que le supplément que vous devez mettre afin de maintenir la même luminosité de la pièce. Par conséquent, il est plus efficace de réduire l'utilisation de la lumière et d'optimiser la pièce pour refléter davantage de lumière (surfaces blanches).

Certains matériaux sont un peu meilleurs que d'autres à des niveaux de lumière inférieurs MAIS dans une situation intérieure typique, même un matériau extrêmement optimisé n'a tout simplement pas la disponibilité d'énergie d'entrée à convertir. Par exemple, le silicium monocristallin est légèrement meilleur à des niveaux de lumière très faibles que le polycristallin, mais aucun ne peut surmonter le manque fondamental d'énergie.

Plein soleil ~ = 100 000 lux (lumens / mètre ^ 2).
La lumière ambiante est de 250 lux (assez lumineuse).
Un moniteur LCD moderne affichant tout le blanc et réglé sur "agréable et lumineux" aura une luminosité à la surface de l'écran d'environ 250 lux. La différence entre le plein soleil et ceci est de 400: 1.

Un bon panneau PV (photovoltaïque) en plein soleil fournira 150W par mètre carré livré. (Plus de 200 W à la cellule dans les meilleurs cas). À 250 lux, le MEILLEUR auquel vous pouvez vous attendre est d'environ 500 milliWatts par mètre carré.

Pour obtenir les 250 lux = 250 watts / m ^ 2 que j'ai mentionné ci-dessus, vous auriez besoin de 250 watts d' énergie lumineuse réelle brillant sur exactement un mètre carré. Les meilleures LED disponibles convertissent environ 50% de leur entrée CC en lumière. Un bon produit commercial est très efficace à environ 25%. Vous devez donc éclairer une zone d'un mètre carré avec une entrée CC de 1000 watts ** d'un bon éclairage LED commercial pour obtenir une sortie de 500 milliWatts. Un rapport d'environ 2000: 1 entre l'alimentation et la sortie.

** Par exemple, une ampoule supérieure de "remplacement de 150 watts" (Philips, Cree, ...) peut avoir environ 25 watts d'entrée. Vous auriez besoin de 1000/25 = 40 de ces ampoules de "remplacement de 150 watts" qui brillent sur un bon panneau PV de 1 mètre carré pour produire environ 500 milliWatts de sortie.

J'ai ce panneau de 150 watts, 12 volts (dit-on). En le testant avec deux ampoules de 100 watts (genre trop régulier de 100 watts) utilisées pour l'éclairage de la pièce. Ce panneau peut allumer deux autres ampoules LED des deux au plafond. WOW, je pensais que c'était impossible. Que vous n'obtenez que 10% du panel. Pas si ...

Deux d'entre eux pour alimenter le panneau solaire. Les LED semblent un peu plus sombres que normales. Mais le panneau ne reçoit que 11,61 Volts (environ).

LED branchées dans une alimentation 12 volts et il y a une grande différence dans la puissance d'éclairage.