A napelemes utcai lámpák működését megalapozó fotovoltaikus hatást Alexandre Edmond Becquerel francia fizikus találta meg 1839-ben. A fotovoltaikus hatás megmagyarázza, hogyan alakul át a napenergia hasznos elektromos energiává.
20 wattos fotovoltaikus utcai lámpa
A fotovoltaikus utcai lámpaegység fényforrásból, akkumulátorból, töltésvezérlőből és napelemből áll. Számos napelem, amelyek rögzítik a napenergiát és egyenárammá alakítják, alkotják a napelemeket. A kristályos szilikont, egy félvezető anyagot, amely negatív és pozitív töltésű elektronokat és régiókat is képes generálni, napelemek építésére használják. Ezeket az elektronokat a napfény által kibocsátott fotonok a napelemek pozitív tereibe juttatják. Ennek eredményeként elektromos áramkör jön létre, és energia keletkezik, amikor az elektronok áthaladnak az áramkörön. A töltésvezérlőket a napelemekből származó energia tárolására használják, amelyek napelemekhez kapcsolódnak. Ha az esti órákban nincs elég napfény az átalakuláshoz, a napelemes lámpán lévő fotoreceptorok észlelik ezt, és azonnal áramot vonnak le az akkumulátorból, hogy megvilágítsák a fényforrást. Hajnalban a fotoreceptorok ismét érzékelik a napfényt, és azonnal kikapcsolják a LED-et. A panel hatékonysága, a napelemek mérete és a kapott napfény mennyisége az elsődleges tényezők, amelyek befolyásolják a panel által termelt áramerősséget.
