nur die Theorie fehlt mir.
Dann holen wir das eben nach.
damit die LED nachts schön den Schmuck beleuchtet.
Dass die LED leuchtet, auch heller als ein Leuchtzifferblatt, sollte zu erreichen sein, aber daß sie etwas beleuchten kann, dürfte Wunschdenken bleiben.
Der Grund liegt in dem miserablen Wirkungsgrad der Kette Solarzelle - Akku Laden - Akku Entladen.
Ohne genauere Zahlen zu haben, aber nicht ganz aus der Luft gegriffen, dürfte die Solarzelle einen Wirkungsgrad von 10% haben, der Akku vielleicht 25% und die LED 20%.
Unterm Strich also gerade mal 2%.
Anders ausgedrückt: Du musst 50 Mal mehr Licht einstrahlen, als du nachher herausbekommst.
Kommen wir mal zu Zahlen:
Ich habe hier eine Solarzelle, die wäre mit 20mm x 35 mm wohl schon etwas groß. In vollem Sonnenlicht habe ich einen Kurzschlußstrom von etwa 1,3mA und eine Leerlaufspannung von etwas über 6V gemessen.
Ideale Verhältnisse zum Laden eines kleinen Li-Ion Akkus also.
Bei hellem Kunstlicht, eine 60W Leuchtstofflampe in ca. 3m Entfernung, beträgt der Kurzschlußstrom gerade noch 12µA, das habe ich gerade eben noch mal nachgemessen. Die Sonne ist also über 100 Mal heller.
Immerhin:
Wenn man diese Solarzelle direkt an eine superhelle weiße LED anschliesst, leuchtet jene immerhin so hell, daß man sie unter allen Umgebungshelligkeiten gut sehen kann. Sowohl bei Tageslicht und 1mA wie auch bei Kunstlicht und den paar µA.
Machbar ist das also, und die LED stellt das geringste Problem dar. Die würde man nachts auch noch mit 1µA gut sehen. Problematisch ist die doch relativ große Solarzelle und die Schwierigkeit einen winzigen Li-Ion Akku (oder 3 Zellen a 1,2V) aufzutreiben.
Der kleinste mir bekannte Li-Akku in Form einer Knopfzelle hat 7mAh, 12mm Durchmesser und ist 2mm dick.
Die Spannung dieses Akkus sinkt während der Entladung von 3V auf etwa 2,5V ab. Anders als bei den Li-Ion Akkus ist das etwas zu wenig für weiße und blaue LED, aber es ist ok für grün, gelb, orange, rot.
Allerdings habe ich keine praktische Erfahrung mit dieser Art von Akku.
LEDs bekommt man problemlos und in allen Farben in der Größe 0603 also 1,5mm lang, 0,8mm breit.
Da die LED, wie oben erwähnt, auch mit 10µA noch sehr schön leuchtet, sollte es möglich sein den Strom auf 3µA zu reduzieren. Der obige Akku würde dann für fast 100 Tage im Dunkeln reichen.
Damit könnte es auch ökonomisch sein auf die Solarzelle überhaupt zu verzichten und statt dessen nicht aufladbare Knopfzellen zu verwenden.
Für die noch kleinere Li-Knopfzelle CR1025E wird eine Kapazität von 30mAh angegeben, - bei 3µA reicht das für 10.000 Stunden oder 416 Tage!
Mit der größeren überall preiswert erhältlichen CR2025 (150mAh) sind sogar über 5 Jahre Dauerbetrieb mit 3µA möglich!
(Die ersten beiden Ziffern geben den Durchmesser als 10 bzw. 20mm an, die letzten beiden die Dicke= 2,5mm)
P.S.:
Anders als bei den Li-Akkus bleibt die Spannung der genannten Primärzellen während der meisten Zeit der Entladung fast konstant bei etwa 3V.
Das reicht dann auch gerade für blaue und weisse LED.
P.P.S.:
Oder soll die LED gar nicht in das Schmuckstück eingebaut werden?
Ich bin jetzt von einer Art elektronischem Schmuck ausgegangen, dieses Thema ist ja nicht gerade neu.
Wenn die LED in eine separate Halterung einbaut wird, ist das mit dem Akku kein Thema. Da nimmt man normale AA-Zellen vom Aldi, und bis die leer sind, ist ein kleiner Akku längst kaputt.