Ֆոտոէլեկտրական փոխադիմացող

Սահմանում

Ֆոտոէլեկտրիկ փոխակերպիչը սեմիկոնդուկտորային սարք է, որը լույսի էներգիան փոխակերպում է էլեկտրական էներգիայի։ Այն օգտագործում է ֆոտոզավեցելի տարր, որը լույսի հարվածի ժամանակ էլեկտրոններ է թողնում, փոխում է տարրի էլեկտրական հատկությունները և ծագում է հոսանք, որը համամասն է կուտակված լույսի ինտենսիվությանը։ Հետևյալ սխեման ցույց է տալիս սեմիկոնդուկտորային նյութի կառուցվածքը։

Ֆոտոէլեկտրիկ փոխակերպիչը կուտակում է իր սեմիկոնդուկտորային նյութի վրա հարվածող լույսի ճառագայթումը։ Այս կուտակումը էներգետացնում է նյութի էլեկտրոնները, իրենց շարժում է սկսում։ Էլեկտրոնների շարժումը առաջ է բերում երեք էֆեկտից մեկը.

• Նյութի դիմադրության փոփոխություն։

• Սեմիկոնդուկտորի ելքային հոսանքի փոփոխություն։

• Սեմիկոնդուկտորի ելքային լարման փոփոխություն։

Ֆոտոէլեկտրիկ Փոխակերպիչների Դասակարգում

Ֆոտոէլեկտրիկ փոխակերպիչները դասակարգվում են հետևյալ կերպ.

Ֆոտոէմիսիվ Ծառայակ

Ֆոտոէմիսիվ ծառայակը ֆոտոնները փոխակերպում է էլեկտրական էներգիայի։ Այն պարունակում է անոդային ձող և կաթոդային սալ, որոնք պատված են ֆոտոէմիսիվ նյութով, ինչպիսիք են ցեզիում անտիմոնը։

Երբ լույսի ճառագայթումը հարվածում է կաթոդային սալին, էլեկտրոնները սկսում են հոսել կաթոդից անոդին։ Անոդը և կաթոդը ամբողջությամբ փակ են ապակում և ապակու էվակվաց tübbi մեջ։ Երբ լույսի ճառագայթումը հասնում է փակ թյուբին, էլեկտրոնները ելում են կաթոդից և շարժվում անոդի ուղղությամբ։

Անոդը պահպանվում է դրական պոտենցիալով, ինչը առաջ է բերում ֆոտոէլեկտրիկ հոսանքի հոսքը անոդով։ Այս հոսանքի մեծությունը համամասն է լույսի ինտենսիվությանը, որը անցնում է թյուբով։

Ֆոտոկոնդուկտիվ Ծառայակ

Ֆոտոկոնդուկտիվ ծառայակը լույսի էներգիան փոխակերպում է էլեկտրական հոսանքի։ Այն օգտագործում է սելենիում (Se), գերմանիում (Ge) կամ կադմիում սելենիդ սեմիկոնդուկտորային նյութեր որպես ֆոտոզավեցելի տարր։

Երբ լույսի ճառագայթումը հարվածում է սեմիկոնդուկտորային նյութին, նրա հոսակայունությունը ավելանում է, և նյութը գործում է ինչպես փակ սովորական սահմանափակիչ։ Այնուհետև հոսանքը սկսում է հոսել նյութով, առաջ բերելով միլիամետրի ցուցիչի շեղումը։

Ֆոտովոլտային Ծառայակ

Ֆոտովոլտային ծառայակը ակտիվ փոխակերպիչ է։ Հոսանքը սկսում է հոսել ֆոտովոլտային ծառայակում, երբ բեռ է կապված նրա հետ։ Սիլիկոնը և սելենիումը հաճախ օգտագործվում են սեմիկոնդուկտորային նյութերի կապակցությամբ։ Երբ սեմիկոնդուկտորային նյութը կուտակում է լույս (ոչ ջերմություն), նրա ազատ էլեկտրոնները սկսում են շարժվել, ինչը հայտնի է որպես ֆոտովոլտային էֆեկտ։

Էլեկտրոնների շարժումը ծառայակում ծնում է հոսանք, որը հայտնի է որպես ֆոտոէլեկտրիկ հոսանք։

Ֆոտոդիոդ

Ֆոտոդիոդը սեմիկոնդուկտորային սարք է, որը լույսը փոխակերպում է հոսանքի։ Երբ ֆոտոդիոդը կուտակում է լույսի էներգիա, նրա սեմիկոնդուկտորային նյութի էլեկտրոնները սկսում են շարժվել։ Ֆոտոդիոդն ունի շատ կարճ պատասխանի ժամանակ և պատրաստված է գործանալ հակառակ հոսանքով։

Ֆոտոտրանզիստոր

Ֆոտոտրանզիստորը սարք է, որը լույսի էներգիան փոխակերպում է էլեկտրական էներգիա, ծնելով և հոսանք, և լարում։

Ֆոտովոլտային Ծառայակ

Ֆոտովոլտային ծառայակը բիպոլար սարք է, որը կազմված է սեմիկոնդուկտորային նյութից, որը փակ է անհասանելի պարանում, որը թույլ է տալիս լույսին հեշտությամբ հասնել ֆոտոզավեցելի տարրին։ Երբ տարրը կուտակում է լույս, հոսանքը սկսում է հոսել սարքի բազից իմիտատորին, որը այնուհետև փոխակերպվում է լարում։