Фотоэлектрик трансформатор

Анықтама

Фотоэлектр трансформаторы - бұл жарық энергиясын электр энергиясына айналдыратын полупроводниковік прибор. Ол жарықтың тауданғанда фоточувствителді элементтен электрондар шығатындығымен, элементтің электр қасиеттері өзгереді және абсорбцияланған жарықтың интенсивтігіне пропорционалды түрде ағым пайда болады. Төмендегі схема полупроводниковік материалдың құрылымын көрсетеді.

Фотоэлектр трансформатор жарық радиациясын өздігінен полупроводниковік материалына тауып, материалдың электрондарының энергиясын арттырады, оларды қозғалысқа қоюға әкеледі. Электрондардың қозғалысы үш нәтижеге әкеледі:

• Материалдың қарсылығының өзгеруі.

• Полупроводниковіктің шығыс ағымының өзгеруі.

• Полупроводниковіктің шығыс напряжениесының өзгеруі.

Фотоэлектр трансформаторлардың классификациясы

Фотоэлектр трансформаторлар төмендегі түрлерге бөлінеді:

Фотоэмиссионды клетка

Фотоэмиссионды клетка фотондарды электр энергиясына айналдыратын прибор. Оның анод тышқы сызығы мен катод плитаы бар, екеуі де цезий-антимоний сияқты фотоэмиссионды материалмен қапталған.

Жарық радиация катод плитаға тауып, электрондар катодтан анодқа қозғалыс бастайды. Анод және катод капталған, қараңғы заттармен толтырылған тұрақты құбырда жабыстырылады. Жарық радиация құбырға жеткенде, электрондар катодтан шығып, анодға қарай қозғалады.

Анод теріс потенциалда ұстаылады, бұл фотоэлектр ағымының қозғалуына әкеледі. Бұл ағымдың өлшемі құбыр арқылы өтуінен жарықтың интенсивтігіне пропорционалды.

Фотокондуктивді клетка

Фотокондуктивді клетка жарық энергиясын электр ағымына айналдыратын прибор. Ол кадмиум селенид, германий (Ge) немесе селений (Se) сияқты полупроводниковік материалдарды фотоэлемент ретінде қолданады.

Жарық нурлары полупроводниковік материалға тауып, оның проводимділігі артады, материалдың ағым өтуі мүмкіндігі жарық күйдімен сияқты болады. Ағым материал арқылы өте бастайды, сандық үстелдің көрсеткіші ауысады.

Фотовольтаикалық клетка

Фотовольтаикалық клетка - бұл активті трансформатор. Фотовольтаикалық клеткада ағым қосылған күйде бастайды. Кейбір жағдайларда кремний және селений сияқты полупроводниковік материалдар қолданылады. Полупроводниковік материал жарықты (жылуын емес) абсорбциялағанда, оның бос электрондары қозғалыс бастайды - бұл фотовольтаикалық эффект деп аталады.

Электрондардың қозғалуы клеткада ағым пайда етеді, бұл фотоэлектр ағымы деп аталады.

Фотодиод

Фотодиод - бұл жарықты ағымға айналдыратын полупроводниковік прибор. Фотодиод жарық энергиясын абсорбциялағанда, оның полупроводниковік материалының электрондары қозғалыс бастайды. Фотодиод өте қыска уақытта жауап береді және кері биас режимінде иштейді.

Фототранзистор

Фототранзистор - бұл жарық энергиясын электр энергиясына, ағым мен напряжениеға айналдыратын прибор.

Фотовольтаикалық клетка

Фотовольтаикалық клетка - бұл полупроводниковік материалдан тұратын биполярлық прибор, ол терең контейнерде жабыстырылған. Жарық фотоэлементке жеңіл түрде жетеді. Элемент жарықты абсорбциялағанда, ағым прибордың базасынан эмиттеріне қарай өте бастайды, ол напряжениеға айналдырылады.