Ogniwo fotoelektryczne to niezwykłe urządzenie służące do precyzyjnego pomiaru natężenia światła. Działa ono poprzez wydajną konwersję światła padającego lub docierającego do odbiorcy na prąd elektryczny, który następnie można precyzyjnie zmierzyć. Fotometry do różnych zastosowań szeroko wykorzystują ten pomysłowy wynalazek. Fotometr to urządzenie elektroniczne składające się z warstw specjalnych materiałów, które umożliwiają bezpośrednią konwersję światła na energię elektryczną.
To urządzenie elektroniczne zamienia światło na elektryczność i jest również znane jako fototuba lub oko elektryczne. Proces fotoelektryczności zachodzi poprzez trzy różne, ale pozornie podobne metody: fotoprzewodzące, fotoemisyjne i fotowoltaiczne. Ogniwo fotoelektryczne działa na zasadzie efektu fotoelektrycznego.
Efekt fotoelektryczny
Wyjaśnienia tego zjawiska dostarczył Albert Einstein (1879–1955). Wykazał on, że wiązkę światła padającą na obiekty, takie jak kawałek metalu, można wyobrazić sobie jako strumień poruszających się cząstek zwanych fotonami . Fotony przekazują swoją energię atomom w metalu, powodując wybicie części elektronów i wygenerowanie prądu elektrycznego.
Zobacz także: Czym jest połączenie równoległe w panelach słonecznych?
Działanie ogniwa fotoelektrycznego
Kiedy światło o większej częstotliwości, zwłaszcza wyższej niż częstotliwość progowa, pada na katodę, powoduje to emisję fotoelektronów . Elektrony te są przyciągane przez anodę, ponieważ jest ona połączona z dodatnim biegunem baterii. Powoduje to przepływ prądu.
Ale gdy tylko światło zostanie odcięte, nie ma emisji fotoelektronów z katody. Zatem w obwodzie zewnętrznym nie ma prądu.
Zastosowania ogniw fotoelektrycznych
Poniżej znajduje się lista zastosowań, w których wykorzystuje się te ogniwa.
- Ogniwa fotoelektryczne służą do odtwarzania dźwięku z filmów.
- Stosowany powszechnie w urządzeniach liczących, służących do kontrolowania liczby osób wchodzących do hali, pod warunkiem, że wchodzą one pojedynczo.
- Stosowany w alarmach antywłamaniowych i przeciwpożarowych.
- Fotokomórki są stosowane w obwodach oświetlenia ulicznego w celu automatycznego włączania i wyłączania oświetlenia o zmierzchu i o świcie.
- W fotometrii stosuje się je do porównywania zdolności oświetleniowych dwóch źródeł światła.
- W budynkach użyteczności publicznej do automatycznego otwierania drzwi
- Do określenia stałej Plancka
- Ogniwa fotoelektryczne są stosowane w kamerach telewizyjnych do rejestrowania i przesyłania scen.
- Stosuje się je również w fototelegrafii do przesyłania obrazów, odbitek itp. drogą radiową lub telegraficzną.
