إذا تم توصيل لوح شمسي بمصباح ويسطع الضوء على اللوح، فهل يمكن أن يكون مكتفيا ذاتيا؟

لا يمكن تحقيق الاكتفاء الذاتي. عندما يتم توصيل لوحة شمسية بمصباح ويضيء المصباح مباشرة على اللوحة، يمكن للوحة الشمسية نظريًا أن تمتص بعض الضوء وتولد تيارًا كهربائيًا، لكن هذه الدورة غير فعالة وغير عملية. المشكلة الرئيسية هي:

كفاءة تحويل الطاقة المنخفضة: يختلف طيف الضوء وكثافته عن ضوء الشمس، كما أن كفاءة الطاقة فيه أقل بكثير من طاقة ضوء الشمس، مما يؤدي إلى تحويل القليل من الطاقة الضوئية التي تمتصها الألواح الشمسية إلى كهرباء كافية.

دورة الاستهلاك: تحتاج المصابيح الكهربائية إلى استهلاك الكهرباء، وهذا الجزء من الكهرباء من اللوحة يخزن الكهرباء مسبقًا. عندما يضيء المصباح اللوحة، فإن الكهرباء المولدة من اللوحة لا تكفي لتكملة الكهرباء التي يستهلكها المصباح، ولكنها ستقلل من الطاقة الإجمالية للنظام بسبب التسخين والخسائر الأخرى.

الدورة غير المستقرة: تؤدي هذه الدورة إلى استهلاك مستمر للطاقة الكهربائية دون تجديد فعال، وفي النهاية تنفد البطارية وينطفئ الضوء.

قيود التحويل الكهروضوئي: كفاءة التحويل الكهروضوئي للألواح الشمسية محدودة، والكفاءة أقل تحت الضوء غير الطبيعي، ومن المستحيل تحقيق إنتاج مستمر للطاقة الكهربائية بهذه الطريقة.

ولذلك فإن الدورة المباشرة المستقلة بين اللوح الشمسي والمصباح غير مجدية، والتطبيق العملي يتطلب شحن اللوح الشمسي بواسطة ضوء الشمس خلال النهار، ومن ثم تخزين الكهرباء في البطارية، ومن ثم توفر البطارية الكهرباء للمصباح في الليل.