Fotocelula

Difino

Fotocelula transdonas lumenergon al elektra energio. Ĝi uzas foto-sensan elementon, kiu emitas elektronojn kiam ĝin frapas lumo, ŝanĝante la elektrajn ecojn de la elemento kaj induktante koranton proporcia al la intensivo de la absorbita lumo. La suba skemo montras la strukturon de la duonkondukanta materialo.

Fotocelulo absorbas lumradiacion incidentan sur ĝian duonkondukantan materialon. Tiu absorbo energizas la elektronon en la materialo, kaŭzante ilian moviĝon. La mobilado de elektronoj produktas unu el tri efektoj:

• Ŝanĝo en la rezisteco de la materialo.

• Ŝanĝo en la eliga koranto de la duonkonduktanto.

• Ŝanĝo en la eliga voltajo de la duonkonduktanto.

Klasifikado de Fotoceluloj

Fotoceluloj estas klasifikitaj jene:

Fotoemisa Celo

Fotoemisa celo konvertas fotonojn al elektra energio. Ĝi enhavas anodan bastoneton kaj katodan plankon, ambaŭ kun fotoemisa materialo kiel cesa antimonio.

Kiam lumradiacio frapas la katodan plankon, elektronoj komencas fluigi de la katodo al la anodo. Ambaŭ, la anodo kaj katodo, estas sigelitaj en fermita, maltransparenta evakuita tubo. Kiam lumradiacio atingas la sigelitan tubon, elektronoj estas emisitaj de la katodo kaj moviĝas al la anodo.

La anodo estas tenata je pozitiva potencialo, kaŭzante fotelektran koranton fluigi tra ĝi. La grandeco de tiu koranto estas direktproporcii al la intensivo de la lumo pasanta tra la tubo.

Fotokonduka Celo

Fotokonduka celo konvertas lumenergon al elektra koranto. Ĝi uzas duonkondukantajn materialojn kiel kadmia selenido, germanio (Ge), aŭ selenio (Se) kiel foto-sensa elementon.

Kiam lumstralo frapas la duonkondukantan materialon, ĝia kondukiveco pligrandigas, kaj la materialo agas kiel fermita ŝaltilo. Tiam koranto flugas tra la materialo, defleksante la indikilon de metro.

Fotovoltaika Celo

Fotovoltaika celo estas tipo de aktiva transdonilo. Koranto komencas fluigi en la fotovoltaika celo kiam lastro estas konektita al ĝi. Silicio kaj selenio ofte estas uzataj kiel duonkondukantaj materialoj. Kiam la duonkondukanta materialo absorbos lumon (ne varmon), ĝiaj liberecaj elektronoj komencas moviĝi — fenomeno konata kiel fotovoltaika efekto.

La movado de elektronoj generas koranton en la celo, sciata kiel fotelektra koranto.

Fotodiodo

Fotodiodo estas duonkondukanta aparato, kiu konvertas lumon al koranto. Kiam fotodiodo absorbas lumenergon, la elektronoj en ĝia duonkondukanta materialo komencas moviĝi. La fotodiodo havas tre mallongan reagotempon kaj estas dezegnita por operi sub inversa polarigo.

Fototransistoro

Fototransistoro estas aparato, kiu konvertas lumenergon al elektra energio, generante ambaŭ koranton kaj voltajon.

Fotovoltaika Celo

Fotovoltaika celo estas duopola aparato, komponita de duonkondukanta materialo enklozita en tranĉeran kontenanton, permesante al lumo facile atingi la foto-senan elementon. Kiam la elemento absorbos lumon, koranto komencas fluigi de la bazo al la emito de la aparato, kiun tiam konvertas en voltajo.