Transductor fotoeléctrico
Definición
Un transductor fotoeléctrico é un dispositivo semiconductivo que convérte a enerxía luminosa en enerxía eléctrica. Emprega un elemento fotosensible que emite electróns cando é golpeado pola luz, alterando as propiedades eléctricas do elemento e inducindo unha corrente proporcional á intensidade da luz absorbida. O esquema a continuación ilustra a estrutura do material semiconductivo.
Un transductor fotoeléctrico absorbe a radiación luminosa incidente no seu material semiconductivo. Esta absorción energiza os electróns do material, facendo que se movan. A mobilidade dos electróns produce un dos tres efectos:
Clasificación dos Transductores Fotoeléctricos
Os transductores fotoeléctricos clasifícanse como segue:
Célula Fotoemisiva
A célula fotoemisiva convérte os fotóns en enerxía eléctrica. Contén unha barra de ánodo e unha placa de catodo, ambas recubertas con un material fotoemisivo como o antimonio de cesio.
Cando a radiación luminosa golpea a placa de catodo, os electróns comezan a fluir do catodo ao ánodo. Ambos, o ánodo e o catodo, están selados dentro dun tubo opaco e evacuado. Cando a radiación luminosa alcanza o tubo selado, os electróns son emitidos polo catodo e móvense cara ao ánodo.
O ánodo mantense nun potencial positivo, provocando que flua unha corrente fotoeléctrica a través del. A magnitude desta corrente é directamente proporcional á intensidade da luz que pasa a través do tubo.
Célula Fotoconductiva
A célula fotoconductiva convérte a enerxía luminosa en corrente eléctrica. Utiliza materiais semiconductivos como o seleniuro de cadmio, o xermán (Ge) ou o selenio (Se) como elemento fotosensible.
Cando un raio de luz golpea o material semiconductivo, a súa conductividade aumenta, e o material actúa como un interruptor pechado. Entón, a corrente fluye a través do material, desviando o puntero dun medidor.
Célula Fotovoltaica
A célula fotovoltaica é un tipo de transductor activo. A corrente comeza a fluir na célula fotovoltaica cando se conecta unha carga a ela. O silicio e o selenio son comúnmente utilizados como materiais semiconductores. Cando o material semiconductivo absorbe luz (non calor), os seus electróns libres comezan a moverse, un fenómeno coñecido como o efecto fotovoltaico.
O movemento dos electróns xera unha corrente na célula, coñecida como corrente fotoeléctrica.
Fotodiodo
O fotodiodo é un dispositivo semiconductivo que convérte a luz en corrente. Cando un fotodiodo absorbe enerxía luminosa, os electróns no seu material semiconductivo comezan a moverse. O fotodiodo ten un tempo de resposta moi curto e está deseñado para funcionar baixo polarización inversa.
Fototransistor
O fototransistor é un dispositivo que convérte a enerxía luminosa en enerxía eléctrica, xerando tanto corrente como tensión.
Célula Fotovoltaica
A célula fotovoltaica é un dispositivo bipolar composto por material semiconductivo encerrado nun recipiente transparente, permitindo que a luz chegue facilmente ao elemento fotosensible. Cando o elemento absorbe luz, a corrente comeza a fluir dende a base ata o emisor do dispositivo, sendo entón convertida en tensión.
