Kaj je fotocelica?

Fotocelica, znana tudi kot fotoelektrična celica ali svetlobno odvisni upor (LDR), je naprava, ki pretvarja svetlobno energijo v električno energijo. Sestavljen je iz polprevodniškega materiala, kot je kadmijev sulfid (CdS) ali svinčev sulfid (PbS), ki kaže spremembo električnega upora, ko je izpostavljen svetlobi.

Gradnja:

Fotocelica je običajno sestavljena iz tanke plasti polprevodniškega materiala, nanesenega na kovinsko podlago. Polprevodniška plast je prekrita s prozornim materialom, kot je steklo, da se zaščiti pred zunanjimi dejavniki. Kovinska osnova služi kot ena elektroda, medtem ko plast polprevodnika deluje kot druga elektroda.

Načelo delovanja:

Ko svetloba zadene polprevodniški material, povzroči, da elektroni v materialu absorbirajo energijo in se premaknejo na višjo energijsko raven. Ta proces generira proste elektrone in poveča prevodnost polprevodnika, kar povzroči zmanjšanje njegovega električnega upora. Posledično teče skozi tokokrog več toka, ko je izpostavljen svetlobi, kot v temi.

Aplikacije:

Fotocelice imajo široko paleto aplikacij, vključno z:

1. Svetlobni senzorji: Fotocelice se lahko uporabljajo kot svetlobni senzorji za zaznavanje prisotnosti ali odsotnosti svetlobe. Običajno se uporabljajo v različnih elektronskih napravah, kot so avtomatski sistemi razsvetljave, varnostni sistemi in ulične luči.

2. Fotometri: Fotocelice lahko merijo jakost svetlobe s pretvorbo jakosti svetlobe v električni signal. Uporabljajo se v različnih instrumentih, kot so merilniki svetlobe, merilniki osvetlitve in fotometri, za merjenje ravni svetlobe za fotografijo, industrijske procese in znanstvene poskuse.

3. Optoelektronske naprave: Fotocelice so bistvene komponente v optoelektronskih napravah, ki združujejo optično in elektronsko tehnologijo. Uporabljajo se v napravah, kot so optična stikala, fotodiode in fototranzistorji, ki najdejo aplikacije v komunikaciji z optičnimi vlakni, optičnem zaznavanju in industrijski avtomatizaciji.

4. Sončne celice: Fotocelice so temeljni gradniki sončnih celic, ki pretvarjajo svetlobno energijo sonca v električno energijo. Sončne celice uporabljajo polprevodniške materiale za ustvarjanje električnega toka, ko so izpostavljene sončni svetlobi, in se pogosto uporabljajo v solarnih panelih za pridobivanje obnovljive energije.

Občutljivost, spektralno območje in odzivni čas fotocelic se razlikujejo glede na uporabljeni polprevodniški material in zasnovo naprave. Z izkoriščanjem fotoelektričnega učinka imajo fotocelice ključno vlogo pri pretvarjanju svetlobe v uporabne električne signale za različne aplikacije v tehnologiji in vsakdanjem življenju.