Fotovoltagemeter

Definisie

'n Fotosel is 'n halfgeleier toestel wat ligenergie omset na elektriese energie. Dit maak gebruik van 'n liggempaste element wat elektrone uitstoot wanneer dit deur lig getref word, wat die elektriese eienskappe van die element verander en 'n stroom veroorsaak wat eweredig is aan die intensiteit van die geabsorbeerde lig. Die skematiese diagram hieronder illustreer die struktuur van die halfgeleiermateriaal.

'n Fotosel absorbeer ligstraling wat op sy halfgeleiermateriaal val. Hierdie absorpsie gee die materiaal se elektrone energie, wat hulle laat beweeg. Die mobiliteit van die elektrone veroorsaak een van drie effekte:

• 'n Verandering in die materiaal se weerstand.

• 'n Verandering in die halfgeleier se uitvoerstroom.

• 'n Verandering in die halfgeleier se uitvoerspanning.

Klassifikasie van Fotoselle

Fotoselle word as volg geklassifiseer:

Foto-emissieve Sel

'n Foto-emissieve sel verander fotonne in elektriese energie. Dit bevat 'n anode-stok en 'n katode-plaat, albei bedek met 'n foto-emissief materiaal soos caesium antimony.

Wanneer ligstraling die katode-plaat tref, begin elektrone vloei van die katode na die anode. Sowel die anode as die katode is sigel binne 'n geslote, donker evacueerde buis. Wanneer ligstraling die geslote buis bereik, word elektrone deur die katode uitgestoot en beweeg hulle na die anode.

Die anode word by 'n positiewe potensiaal gehou, wat 'n foto-elektriese stroom laat vloei deur dit. Die grootte van hierdie stroom is direk eweredig aan die intensiteit van die lig wat deur die buis gaan.

Foto-geleide Sel

'n Foto-geleide sel verander ligenergie in elektriese stroom. Dit gebruik halfgeleiermateriaal soos kadmium selenide, germanium (Ge), of seleen (Se) as die fotosenseer-element.

Wanneer 'n ligstraal die halfgeleiermateriaal tref, neem sy geleidingsvermoë toe, en handel die materiaal soos 'n geslote swaar. Stroom vloei dan deur die materiaal, wat die wyser van 'n meter afbuig.

Fotovoltaiese Sel

'n Fotovoltaiese sel is 'n tipe aktiewe transduuseer. Stroom begin vloei in die fotovoltaiese sel wanneer 'n belasting daaraan gekoppel word. Silikon en seleen word algemeen as halfgeleiermateriaal gebruik. Wanneer die halfgeleiermateriaal lig (nie hitte nie) absorbeer, begin sy vry elektrone beweeg - 'n verskynsel bekend as die fotovoltaiese effek.

Die beweging van elektrone genereer 'n stroom in die sel, bekend as die foto-elektriese stroom.

Fotodiode

'n Fotodiode is 'n halfgeleier toestel wat lig omset na stroom. Wanneer 'n fotodiode ligenergie absorbeer, begin die elektrone in sy halfgeleiermateriaal beweeg. Die fotodiode het 'n baie kort reaksietyd en is ontwerp om onder omgekeerde spannings te werk.

Fototransistor

'n Fototransistor is 'n toestel wat ligenergie omset na elektriese energie, wat sowel stroom as spanning genereer.

Fotovoltaiese Sel

'n Fotovoltaiese sel is 'n bipolaire toestel saamgestel uit halfgeleiermateriaal ingesluit in 'n transparante houer, wat dit maklik maak vir lig om die fotosenseer-element te bereik. Wanneer die element lig absorbeer, begin 'n stroom vloei van die basis na die emitter van die toestel, wat dan omgeset word na spanning.