100W 300W impermeáveis ​​luzes de inundação solares do diodo emissor de luz IP65 com bateria de lítio

O sistema de luz solar para jardim funciona com um princípio simples. Utilizando células solares feitas a partir do efeito fotovoltaico, os painéis solares recebem a radiação solar durante o dia e a convertem em energia elétrica. Essa energia é então armazenada nas baterias por meio de um controlador de carga-descarga. À noite, quando a iluminação diminui gradualmente até um determinado nível, o controlador de carga-descarga detecta que a tensão caiu abaixo de um valor definido e ativa a bateria para descarregar a lâmpada, ligando-a. Após a bateria descarregar por um tempo definido, o controlador de carga-descarga é ativado, desconectando o circuito de alimentação, apagando a luz e encerrando a descarga da bateria.

As células solares utilizam o efeito fotovoltaico de semicondutores como o silício, usando uma estrutura-n ​​para converter diretamente a luz solar em eletricidade. No entanto, as células solares são inerentemente frágeis e suscetíveis à corrosão. A exposição à atmosfera pode levar a uma diminuição na eficiência de conversão fotoelétrica devido à umidade, poeira e chuva ácida, causando danos e falhas. Portanto, as células solares geralmente devem ser embaladas em uma estrutura de painel-plano por meio de métodos como vedação adesiva e laminação antes do uso. A laminação é o método mais comum. Isso envolve encapsular a parte frontal e traseira da célula solar com uma camada de filme EVA transparente,-resistente ao envelhecimento e colado-de fusão a quente. A tampa superior é feita de vidro temperado transparente,-resistente a impactos e com baixo-ferro, e a folha traseira é feita de filme composto Tedlar resistente à umidade- e ácido-(filme composto de fluoreto de polivinila) ou outros materiais, como vidro. Um processo de laminação a vácuo liga então o filme EVA à célula, tampa frontal e folha traseira, criando um único dispositivo integrado de geração de energia de célula solar, comumente conhecido como módulo ou módulo de célula solar, ou mais comumente conhecido como célula solar ou painel.

O princípio de funcionamento das células solares é baseado no efeito fotovoltaico de uma junção p-n ​​semicondutora. Simplificando, o efeito fotovoltaico é o fenômeno no qual, quando um objeto é exposto à luz, a distribuição de carga dentro dele muda, gerando uma força e uma corrente eletromotriz. Este efeito ocorre em gases, líquidos e sólidos, mas em sólidos, especialmente semicondutores, a eficiência de conversão de energia luminosa em energia elétrica é particularmente elevada. Portanto, o efeito fotovoltaico em semicondutores tem atraído atenção especial e recebido maior número de pesquisas, levando à invenção e fabricação de células solares semicondutoras.

Atualmente, existem dois tipos principais de embalagens de células solares: laminação e revestimento-com cola. A laminação pode garantir uma vida útil da célula solar de mais de 25 anos. Embora o revestimento-de cola pareça bom, a vida útil da célula solar é de apenas 1-2 anos. Portanto, para lâmpadas solares de baixa potência abaixo de 1 W, o revestimento com cola pode ser usado se não houver exigência de alta vida útil. Para lâmpadas solares com vida útil especificada, opto por embalagens laminadas.