Đèn vách ngăn năng lượng mặt trời là một thiết bị chiếu sáng độc lập được thiết kế để sử dụng bên ngoài, hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng thu được từ ánh sáng mặt trời. Nguyên tắc cơ bản của nó xoay quanh việc chuyển đổi bức xạ mặt trời thành năng lượng điện, lưu trữ năng lượng đó và sử dụng sau đó để chiếu sáng vào ban đêm, tất cả đều được quản lý bởi hệ thống điều khiển tự động. Các thành phần cốt lõi hỗ trợ chu trình này là bảng quang điện, pin sạc, đi-ốt phát quang (LED)-và thiết bị điện tử điều khiển, bao gồm cảm biến ánh sáng để vận hành tự động. Hệ thống bắt đầu chu kỳ vào lúc bình minh khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm quang điện. Bảng điều khiển này bao gồm các vật liệu bán dẫn, điển hình là silicon, được sắp xếp thành các ô. Khi các photon từ ánh sáng mặt trời chiếu vào các tế bào này, chúng sẽ kích thích các electron, tạo ra dòng điện một chiều. Quá trình này, được gọi là hiệu ứng quang điện, tạo ra năng lượng cần thiết để vận hành toàn bộ thiết bị. Hiệu quả của bảng điều khiển này quyết định mức độ hiệu quả của thiết bị có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời xung quanh thành năng lượng điện có thể sử dụng được, điều này đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị nhỏ hơn có diện tích bề mặt hạn chế.
Điện được tạo ra không được sử dụng ngay lập tức để chiếu sáng mà thay vào đó được chuyển sang pin sạc tích hợp. Hầu hết đèn vách ngăn năng lượng mặt trời đều sử dụng pin Lithium-ion hoặc Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) do mật độ năng lượng cao, tuổi thọ dài và hiệu suất tương đối tốt trong nhiều phạm vi nhiệt độ. Các thiết bị điện tử điều khiển bao gồm mạch điều khiển sạc điều chỉnh điện áp và dòng điện chạy từ tấm pin mặt trời đến pin. Đây là một chức năng quan trọng vì nó ngăn chặn tình trạng sạc quá mức, có thể làm giảm tuổi thọ của pin và đảm bảo pin được sạc bằng phương pháp hiệu quả nhất có thể. Trong suốt cả ngày, pin tích lũy và lưu trữ năng lượng, tạo nên nguồn dự trữ để sử dụng sau khi trời tối. Dung lượng của pin này, được đo bằng ampe-giờ (Ah), trực tiếp cho biết thời lượng đèn có thể hoạt động sau khi mặt trời lặn.
Quá trình phóng điện và chiếu sáng được bắt đầu bằng-cảm biến ánh sáng tích hợp, thường được gọi là tế bào quang điện. Cảm biến này liên tục theo dõi mức độ ánh sáng xung quanh. Khi cường độ ánh sáng tự nhiên giảm xuống dưới ngưỡng định trước vào lúc hoàng hôn, thiết bị điện tử điều khiển sẽ tự động chuyển mạch từ chế độ sạc sang chế độ xả. Nguồn điện từ pin sau đó được cung cấp cho Điốt phát sáng. Đèn LED là nguồn sáng được ưa chuộng do hiệu suất phát sáng cao, nghĩa là chúng tạo ra lượng ánh sáng đáng kể cho một lượng điện năng rất nhỏ. Hiệu quả này là tối quan trọng đối với một hệ thống có quỹ năng lượng lưu trữ hữu hạn. Ánh sáng phát ra tiếp tục suốt đêm cho đến khi tế bào quang điện phát hiện mức ánh sáng xung quanh tăng cao hơn ngưỡng của nó vào lúc bình minh, lúc đó mạch điều khiển sẽ cắt nguồn cho đèn LED và quay trở lại chế độ sạc. Chu trình tự động này là tính năng nổi bật của đèn vách ngăn hiện đại có cảm biến từ hoàng hôn đến bình minh, đảm bảo hoạt động-không cần dùng tay một cách đáng tin cậy mà không cần bất kỳ sự can thiệp thủ công nào.
Thiết kế vật lý của các thiết bị cố định này cũng hỗ trợ nguyên tắc hoạt động của chúng. Đối với đèn vách ngăn ngoài trời nhỏ, việc tích hợp tất cả các bộ phận vào một vỏ nhỏ gọn và chắc chắn là điều cần thiết. Vỏ thường được làm từ các vật liệu bền như nhôm-đúc khuôn hoặc polycarbonate-cao cấp để chống chịu thời tiết, chống ăn mòn và tản nhiệt cho đèn LED. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể được tích hợp trực tiếp vào mặt đèn hoặc gắn riêng trên một dây dẫn ngắn để tiếp xúc với ánh nắng mặt trời tối ưu. Bản chất nhỏ gọn của các thiết bị này đặt ra một thách thức về mặt kỹ thuật vì nó đòi hỏi sự cân bằng cẩn thận giữa kích thước của tấm pin mặt trời, dung lượng của pin và độ sáng của đèn LED. Các nhà thiết kế phải tối ưu hóa sự cân bằng này để đảm bảo ánh sáng có thể tích trữ đủ năng lượng vào ban ngày nhằm cung cấp ánh sáng hữu ích suốt đêm. Tóm lại, đèn vách ngăn năng lượng mặt trời hoạt động trên một hệ thống năng lượng khép kín-dựa trên việc thu quang điện, lưu trữ điện hóa và phát xạ ánh sáng tự động, hiệu quả, khiến nó trở thành một giải pháp thực tế và tự chủ về năng lượng- cho an ninh vành đai, chiếu sáng lối đi và chiếu sáng khu vực chung.
Đèn trần mới của Luxsky rất phong phú về chức năng.Click vào link để xem.
