Ville du forvente, at alle bølgelængder af lyshændelse på en solcelle skal være lige så god til at udsende strøm?

* den fotoelektriske effekt: Solceller fungerer baseret på den fotoelektriske effekt. Når lys rammer et halvledermateriale, kan fotoner med nok energi begejstre elektroner, hvilket får dem til at flyde og generere strøm. Den minimale energi, der kræves for at begejstre et elektron, kaldes båndgap af materialet.

* bølgelængde og energi: Lysets energi er omvendt proportional med dens bølgelængde. Kortere bølgelængder (som blå og ultraviolet) har højere energifotoner. Længere bølgelængder (som rød og infrarød) har lavere energifotoner.

* Band Gap Matching: Et solcellemateriale har et specifikt båndgap. Kun fotoner med energi større end eller lig med båndgabet vil have nok energi til at begejstre elektroner og bidrage til den nuværende generation.

* Absorption og transmission: Fotoner med energi mindre end båndgabet vil ikke blive absorberet og vil simpelthen passere gennem materialet. Fotoner med energi, der er meget højere end båndgabet, kan absorberes, men deres overskydende energi går ofte tabt som varme.

Derfor:

* optimalt bølgelængdeområde: Der er et specifikt interval af bølgelængder (typisk synligt lys), der vil være mest effektiv til at generere strøm for et givet solcellemateriale.

* Tab: Nogle bølgelængder vil være ineffektive på grund af at være under båndgabet, og andre vil have energitab på grund af at overskride båndgabet.

Eksempel: Siliciumsolceller har et båndgap på ca. 1,1 eV. De er mest effektive til at konvertere bølgelængder i det synlige spektrum. De absorberer imidlertid dårligt i den infrarøde og transmitterer nogle af det blå og ultraviolette lys.

Konklusion: For at maksimere effektiviteten er solceller designet til at bruge bølgelængderne af lys, der bedst matcher deres materiales båndgap.