Fotocelulă fotosensibil și cum funcționează

Cuvântul fotoelemente este grup generic mare de dispozitive electronice reacționează într-un fel la lumină.

Unele dintre acestea - lumină fotoelemente este utilizat în același scop ca și discutat în încălzire a instrumentului, și anume, pentru a produce un flux de lucru de electroni ... Astfel de fotocatozii au dispozitive care, atunci când sunt iluminate încep să emită electroni, în care numărul de electroni emiși este proporțională cu intensitatea iluminării. Astfel de celule fotovoltaice sunt numite celule cu PhotoEffect externa (electronilor emiși de catod la spațiul extern). Celulele fotovoltaice de acest tip, este larg aplicată. De exemplu, acestea sunt utilizate într-un film de sunet în care înregistrarea optică convertită - fonogramă - în oscilații electrice corespunzătoare frecvenței sunetului.

Într-un alt tip de celule solare sub influența luminii este nici o emisie de electroni în spațiul cosmic. Iluminarea lor duce la faptul că unele dintre electronii asociate anterior cu substanța atomii vede din aceste link-uri și este capabil să se deplaseze liber

în cadrul substanței, adică. e. este capabil să formeze un curent electric. Prin urmare, aceste celule solare expuse la iluminare se modifică conductivitatea (rezistență este schimbat la curent electric). Celulele fotovoltaice de acest tip sunt numite celule cu efect fotoelectric intern, ca „lansat“, ca urmare a electronilor de iluminare să rămână în interiorul corpului. Ele sunt, de asemenea, numite fotorezistoare. Astfel de celule solare, de asemenea, sunt cele mai utilizate pe scară largă în domeniu; în special, acestea sunt utilizate într-un tub de transmisie de televiziune (Vidicon).

Există un grup de celule solare cu efectul fotoelectric intern, care, din cauza unora dintre caracteristicile sale (existența așa-numitul strat de barieră), atunci când devin surse de energie de lumină. Celulele fotovoltaice de acest tip este numit de suprimare a fasciculului. Astfel de fotocelule (seleniu) funcționează în metri convenționale de expunere fotografice, prin care definesc expunerea pentru fotografierea. celule solare de siliciu de același tip cunoscut sub numele de panouri solare.

Acestea sunt utilizate pentru radio de putere și echipamente electrice în al treilea onestității prin satelit și lansarea spațiu sovietic și începe să fie folosite pentru a alimenta radiouri portabile.

Trebuie remarcat faptul că termenul „acoperire“ este arbitrară într-o anumită măsură. Nu trebuie să fie înțeles ca lumina este doar razele de lumină vizibile. Celulele fotovoltaice răspundeau și razele infraroșii și ultraviolete.

Aici avem în vedere numai celulele solare din primul grup - cu o barieră de lumină externă, ca celulele solare rămase fac parte din grupul de dispozitive semiconductoare.

Lucrul cu efect fotocelule fotoelectric extern bazat pe utilizarea emisiei photoelectron - un fenomen observat în unele metale (emisia de electroni sub influența razelor de lumină incidente).

Cel mai frecvent Materialul folosit pentru fotocatozii de cesiu, de obicei, nu într-o formă pură, și compuși cu alte substanțe. Sunt mai susceptibile de a aplica un oxigen-cesiu și antimoniu-cesiu catozi.

Baza fotocelulei este o sticlă de sticlă, aproximativ jumătate din suprafața interioară, care este acoperit cu stratul fotosensibil și formează un fotocatod. Lumina sau orice invizibil i gura de vizitare razele care intră prin porțiunea transparentă a recipientului fotocatodul, electronii sunt trase afară din ea, numărul care este proporțională cu intensitatea de iradiere (vizibil atunci când sunt iluminate cu fascicule de lumină - proporțional cu intensitatea luminii).

Pentru a deriva electronii din circuitul extern este mic anod, în general, de formă inelară, situată în mijlocul cilindrului. Forma inelară este atașat la anod, astfel încât acesta nu a fost un obstacol în incidentul raze pe catod. Între catod și anod tensiunea este aplicată la aproximativ 150-250, care este un rezultat al tuturor electronilor, vede lumina de la catod la anod, iar curentul papură este format într-un circuit extern conectarea la anod la catod.

Emisia de electroni din fotocatod relativ neglijabile, astfel încât curenții date de fotocelule sunt mici. cilindrii Pentru a crește numărul lor, sunt administrate uneori fotocelule o anumită cantitate de orice gaz inert cum ar fi argon. Astfel de celule solare sunt numite umplute cu gaz. Creșterea curentului anod are loc în celulele solare umplute cu gaz datorate ionizarea gazului. Scos de la catod, electronii întâlniți pe traseul său spre anod cu particulele de gaz și electronii sunt eliminați din - unul sau mai multe. Acești electroni care rezultă din ionizare, sunt incluse în fluxul total de electroni și se deplaseze spre anod. În același timp, ionii pozitivi (atomi de gaz), care și-au pierdut o parte din electronii sunt atrași de catod încărcat negativ, afectează pe suprafața sa și are emboss de un număr de electroni care se grăbesc, de asemenea, la anod.

Electronii liberi rămase orbiteze ionii pozitivi sunt umplute cu electroni, dar cantitatea de electroni ejectat este mai mare decât necesitatea de a umple orbitele goale pentru ioni, astfel încât fluxul de electroni într-o fotocelulă umplut cu gaz pentru aceeași intensitate a expunerii la radiații este mult mai mare decât într-un vid. In celulele solare, conținând gaz sub presiune de aproximativ 10 -2 mm Hg. Art. posibilă atingerea creșterii curente de 5-8 ori comparativ cu fotocelule vid.

fotocelule umplute cu gaz pot fi distinse cu ușurință de vidul prin litera „G“, disponibilă în desemnarea acestora. Această scrisoare reprezintă „umplut gazul“. De exemplu, TF-3 desemnare standuri pentru celula de cesiu, al treilea tip umplut cu gaz.

Dar fotocelulele umplute cu gaz produc curenți foarte mici măsurate microamperi. Prin urmare, utilizarea lor este necesar să se utilizeze amperi tub.

După cum sa menționat deja, celulele solare de toate tipurile sunt găsite în știința și tehnologia modernă și cea mai largă varietate de aplicații. În special, aplicarea fotocelule accentuat în ultimii ani, datorită utilizării masive a dispozitivelor automate. O parte esențială a acestor dispozitive este, în multe cazuri, este o celulă fotoelectrică.

Fotocelule a permis să efectueze una dintre cele mai mari realizări ale tehnologiei moderne, televizor. Cu toate acestea, în televiziune este dificil de aplicat celulele solare de tipul pe care tocmai l-am întâlnit. Oricare dintre celulele fotovoltaice, din care am vorbit, reacționează numai la intensitatea totală a luminii incidente. Catodul fotocelulei este un întreg. Curentul care dă catod depinde de valoarea incidentului fluxului luminos pe catod. Dacă, să zicem, jumătate din suprafața catodului obscur, dar incidentul de flux luminos pe a doua jumătate a acestuia, dublarea, curentul dat de catod nu se schimbă. Astfel, este imposibil de a judeca catod fotoelemente curent modul în care sunt iluminate secțiuni individuale ale acestuia.

Celula foto detectează o iluminare totală a tuturor suprafeței sale cu catod Dacă ne-am dorit să pună în aplicare cu ajutorul celulelor solare, „a vedea“ dispozitiv, de la fiecare punct al imaginii ar trebui să obțină un curent separat, care nu s-ar fi amestecat cu curenții de celelalte puncte. Acesta este modul în care și ochii noștri.

Retina pe care obiectivul este proiectat imagine este o colecție de milioane finaluri fotosensibile ale nervului optic, în care fiecare dintre aceste terminații în centrele creierului sunt fibra nervoase singur, un singur „fir“, pe care informațiile transmise cu privire la cantitatea de lumină detectată final de date .

proiectează dispozitive inițiale de televiziune au fost în esență repetarea ochiului dispozitivului. Ei folosesc numărul maxim posibil de celule fotovoltaice dispuse pe un plan într-un mod eșalonat. Pe acest plan, imaginea transmisă a fost proiectată. Fiecare celulă fotoelectrică este percepută cantitatea de lumină care corespunde imaginii parțiale proiectată pe ea. Dintre toate celulele solare erau firele individuale la amplificator și apoi la becurile plasate în același decalate fotocelule. Luminozitate bec strălucire depinde de cantitatea de lumina care cade pe celula solară conectat cu ea.

Desigur, un astfel de sistem nu poate fi pus în aplicare. Dacă aplicați o cantitate mică de celule solare și becuri, imaginea va fi prea dur, neclare. Se aplică același lucru este numărul care este necesar pentru imagini adecvate definiție care urmează să fie transmise (câteva sute de mii), este aproape imposibil.

Sursa: Burlyand VA armăsari IP jamboane Reader. 1963