Фотоэлементы.

Фотоэлементы и их применение

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами.

Внешний фотоэффект

А — анод; К — катод светочувствительный; О — окошко для доступа света.

Достоинства фотоэлемента: безынерционность, фототок I пропорционален световому потоку Ф.

Недостатки фотоэлемента: слабый ток, малая чувствительность кдлинноволновому излучению; сложность в изготовлении, не используется в цепях переменного тока.

Применение в технике

1. Кино: воспроизведение звука.
2. Фототелеграф, фототелефон.
3. Фотометрия: для измерения силы света, яркости, освещенности.
4. Управление производственными процессами. Ф — фотоэлемент; У —усилитель; Р — электромагнитное реле; К. — катушка; Я — якорь.

Внутренний фотоэффект

Изменение концентрации носителей тока в веществе и как следствие изменение электропроводности данного вещества под действием света.

Фоторезистор—устройство, сопротивление которого зависит от освещенности.

Используется при автоматическом управлении электрическими цепями с помощью световых сигналов и в цепях переменного тока

Вентильный фотоэффект

Возникновение ЭДС под действием света в системе, содержащей контакт двух различных полупроводников.

Используется в солнечных батареях, которые имеют КПД 12—16% и применяются в искусственных спутниках Земли, при получении энергии в пустыне.

Принцип действия солнечной батареи: при поглощении кванта энергии hv полупроводником освобождается дополнительная пара носителей (электрон и дырка), которые движутся в разных направлениях: дырка — в сторону полупроводников p-типа, а электрон — в сторону полупроводников n-типа.

В результате образуется в полупроводнике n-типа избыток свободных электронов, а в полупроводнике p-типа — избыток дырок. Возникает разность потенциалов.