빛 에너지는 인간의 눈에 보이는 전자기파가 전달하는 에너지입니다. 전자기 스펙트럼의 좁은 영역에 속하며, 파장은 약 400~700나노미터입니다. 짧은 파장 쪽은 보라색이고 긴 파장 쪽은 빨간색이며, 그 사이에는 무지개의 모든 색깔이 있습니다.

빛은 파동과 입자의 성질을 모두 가지고 있습니다. 입자는 광자입니다. 광자는 에너지 양자를 운반합니다. 에너지는 주파수에 따라 달라집니다. 파란색 빛은 빨간색 빛보다 주파수가 높고 에너지가 더 큽니다. 이것이 바로 자외선이 피부에 손상을 줄 수 있고 적외선은 피부를 따뜻하게만 하는 이유입니다. 에너지는 광자에 담겨 있습니다.

빛 에너지의 원천과 용도

• 태양: 핵융합을 통해 빛이 생성됩니다.
• 전구: 전기 에너지가 빛으로 변환됩니다.
• LED: 전기를 빛으로 효율적으로 변환합니다.
• 불: 화학 에너지가 빛과 열로 변환됩니다.
• 생물발광: 살아있는 유기체가 빛을 내는 현상.

빛 에너지는 광합성을 일으키는 원동력입니다. 식물은 광자를 포착하여 그 에너지를 화학 결합으로 변환합니다. 이 에너지는 지구상의 거의 모든 생태계에 필요한 에너지를 공급합니다. 빛 에너지는 태양광 패널에도 사용됩니다. 광전지 셀은 광자를 직접 전기로 변환합니다. 효율은 재료와 파장에 따라 달라집니다. 실리콘 패널은 넓은 스펙트럼의 빛을 포착하지만, 에너지의 상당 부분을 열로 손실합니다. 탠덤 셀은 여러 층을 쌓아 더 많은 빛을 포착합니다. 빛은 지구상에서 가장 풍부한 에너지원입니다. 매일 무료로 쏟아져 들어옵니다. 문제는 이 빛을 포착하고 저장하는 것입니다. 배터리가 도움이 되지만, 태양은 밤에는 비추지 않습니다. 이것이 태양 에너지의 근본적인 문제입니다. 빛은 풍부하지만, 간헐적이라는 것입니다.