§ 157. фотоволтаични клетки и Фотомикроскопия
Фотоклетка се нарича устройство, в което въздействието на изчакване лъчи на оптичен диапазон на енергия предизвиква промяна в неговите електрони изолационен свойства.
Фотоклетките се класифицират в три групи: 1) с външната фотоефект, 2) с вътрешния фотоелектричния ефект, и 3) бариерен слой.
В фотоклетка с външен фотоефект действие vyzy-Vaeth светлина изход от повърхностния слой на електрона фотокатода в външно пространство, че - във вакуум или силно разреден газ.
Управление устройство, като фотоклетка е показано на фиг. 222, както и. На вътрешната стена на стъклената колба една от които се евакуира въздух, от една страна прилага фотокатодна 2. широко използвани антимон-цезиеви фотокатоди. В центъра на колбата се вакуум-ЛИЗАЦИЯ фотоклетка армиран метален анод 3 като Neboli Shogo-пръстен или чиния. Колбата е снабдена с пластмасова tsoko-Lem 4. В долната част на капачката са щифтове 5, към който свързващите проводници се доставят от фотокатода и анода. С тези щифтове вкарани в панел на клетката fotoelementnuyu.
За използване на фотоклетка си анод и катод свързан източник на електрическа енергия - батерия.
Анодът е свързан към положителния полюс и фотокатода - с отрицателната клема на електрическа енергия източник.
Под действието на фотоклетка доставя zheniya напрежението електроди в електрическо поле, и електрони се отделят от повърхността осветен от фотокатода се отнася до положително заредена анод. Тези електрони създават във веригата
съотношението на фототока (в микроампера или не), получени от веригата за единица светлинен поток (лумена) на инцидент фотокатода.
За да се увеличи чувствителността фотоклетките в колбата понякога се инжектира малко количество газ, обикновено аргон. Такива слънчеви клетки са наречени газ напълнена. Големината на чувствителността на типа фотоклетка варира от 20 до 150 микроампера / LM.
За практическо използване на слънчеви клетки важно znĂ-chenie има волт-амперна характеристика (фиг. 222, Ь). Той изразява зависимостта на фототока на заявената-например zheniya фотоклетка към терминалите на постоянно количество светлина за осветяване фотокатода.
Вътрешно съпротивление вакуумни фотоклетки изчислява Xia сто megohms и газ напълнени - няколко десетки megohms. Схема фотоволтаични устройство с име вътрешен обем fotoeffek износване фоторезистори (СП) или фоторезист-ров е показано на Фиг. 223, както и.
Фоторезистор е стъклена плака, покрита с тънък слой от полупроводников материал (олово сулфид, бисмут сулфид, кадмиев сулфид), върху която са разположени на проводими електроди.
Същността на вътрешния фотоелектричния ефект е както следва. Известно е, че електропроводимостта е свързано с размера на зареждане износване-Leu, която има определен материал. Номерът на полу-тори на носители на електрически заряди може да се увеличи поради поглъщане на енергия от външната страна, по-специално под действието на светлинна енергия.
Увеличаването на размера на превозвачите електрически заряд в мате-риал се увеличава, способността му да провежда електрически ток.
В резултат на електрическото съпротивление намалява с талий-Лампата материал.
Отличителна черта на фоторезистори fotoelemen-ING с външния фотоефект, е, че във външния фотоефект електроните напускат границите на осветената материал, и с вътрешен фотоефект, те остават в рамките на материала, като по този начин увеличаване на броя на електрическите превозвачи зори-Ing.
промяна на проводимостта на полупроводници под въздействието на светлина може да бъде много голям. Някои материали в прехода от тъмнината към интензивно осветление резистентност се намаляват десетократно и варира съответно настоящите в фоторезистори платки (виж фиг. 223, б).
Степента на промяна на съпротивлението на поради влиянието на светлинния поток върху Фоторезистор,
където # 916; г - промяна резистентност FS, ома,
Rt. - FS съпротива в тъмното, ома,
А, показва броя на пъти по-голяма Rt жк. Това се нарича множеството промени FS резистентност.
Тя може да има стойност от 1,0 до 500. чувствителност се оценява в техните микроампера при напрежение от 1 до 500 и 3000 иА / LM-в, по този начин по-чувствителни от фото-елементи с външната фотоефект. Следователно, броят на устройствата в момента фоторезистори заменя със соларни клетки с външен фотоелектричния ефект.
Недостатък е, че когато фоторезистори осветление фототока не веднага достигне крайната си стойност, и забавяне на времето (закъснение фотоклетка), същото важи и за нелинейна зависимост на фототока интензитет, т.е.. Е. фототока vozra-престане по-бавно от силата светлина, осветителната фотоклетка. В допълнение, фототока, зависи от среда се изпарят-тура (1-3% при 10 ° С). Последното, това го прави трудно, когато Menen фоторезистори за големи промени в температурата на околната среда.
Апаратът на една от клетките с фотоелектричен ефект в заключващия-настоящото слой, наречен порта фотоклетки, показани на Фиг. 224. На база стомана
слой на селен, който се поставя на много фини (няколко хилядни от микрон), полупрозрачен слой от злато. Между полупроводникови на метала и в обработката на фотоклетка образува електрон-дупка р - п-възел.
Фотоклетка Корпус от изолационен мат ла има две клеми.
Когато светлочувствителен повърхността на фотоклетка тампон-място греди на светлина, те проникват през полупрозрачен метален филм в полупроводникови ла - селен, свободни електрони тях; Последното е пробит от стр -п-преходен метал филм с него и го отрицателен заряд. В тази връзка елек-trodes дължимата грижа е положително заредени електрони. Под влияние на потенциалната разлика, възникващи в елемент на схема безпроблемно се покае фототок на.
Селен фотоволтаични клетки имат висока чувствителност (до 500- 600 иА / LM).
Освен селен, за производство на слънчеви клетки с клапан промяна талий сулфид, меден оксид, сребърен сулфид, германий, и силиций. Важна особеност на тези фотоклетки е възможно да се получи значителна фототок при осветяване на повърхността, без да включва на електрическата верига на източника на захранване.
осветяване на фотокатода излъчвана от първичен електрона повърхностно-платно от електрическо поле, създадено между директно анода и фотокатода, висока скорост lyayutsya устройство за положително заредена анода. Тъй като анодът е оформен като мрежа, повечето електрони преминават през него и със сила, засяга повърхност емитер. Всеки електроните, влизащи
даване на излъчвателя, а не чук-колко електрони, чийто връх-ност. В резултат на този бум-bardirovki емитер с неговата повърхност в множество вторични електрони излъчваната, броят на ко-toryh 7-10 пъти ко-lichestvo първични електроните удрящи на излъчвателя.
Тъй като анодът е сравнително-ИПИ потенциал-триал емитер U = 50 и място с близки жените към него, всички електрони удари анода и анод токов кръг се случи, палци изчерпващи 7-10 фототока пъти образува първична Електронно-тронове, отделяни от фото-катод. Сформирани са от вторичните електроните могат да се движат, като действа върху него Електротехника обезмаслено или магнитно поле, на правила, не-последователно от това колко (20) излъчватели. В конкретния случай, по-значителни ще неколкократно Wuxi-Лени електронен поток (Усилията да се настроят на 10 8). Този начин на усилията-ТА нарича фототок мултиплициране-Ниеми. Поради тази причина, устройства, базирани на действието, което е
Този процес, наречен фотоумножители.
Фиг. 225, б е схема на четири fotoumnozhi от кажа. Светлинните лъчи са насочени чрез L на обектива на FK1 на фотокатодния.
Потокът от първични електрони от катода, който пропуска да К2 катод (първия етап печалба) излъчващи повишен поток на вторични електрони. Този поток от електрони последователно Wuxi-Ливан на каскади с катоди К3 и К4 и пада върху фотоумножи на анод, който е свързан към схема захранва от фотоумножител.
Изходният ток на фотоумножителя е относително малък, а не болка-тя няколко десетки милиампера, като снимка предназначение umnozhitelya- не се получат високи изходни токове и работи с изключително малък светлинен поток.
Фотоволтаични клетки са широко използвани в светлинна бариера. Обикновено, фото-реле е комбинация от фотоклетка и електромагнитното реле (фиг. 226).
Чрез терминали "въвеждане" светлинна бариера е свързан с източник на електрическа енергия на променлив ток в 127-220. Чрез терминали "Изход" присъединява към обекта (товар) съвети, контролиран с помощта на тер-Toreli.
Когато Фоторезистор затъмнява, а след това на власт-ка в своята верига е много малка, поради факта, че в тъмното Фоторезистор притежава болка шайби за устойчивост (ома 107-108).
Поради отворените контакти на електромагнитното реле чрез управляван обект със не поток - това е изключено.
Много често за Уве-lichenie фототока IC използва тръба Wuxi числител. В този случай светлинната бариера състои от фото-елемент, усилвател и електромагнитно реле. Схемата на такива фото-трон-реле е показано на фиг. 227.
сила-ТА Лампата на анод верига 1 е включен електромагнитно реле 2, който се присъединява към контактите на обектите, контролирани от релето. В фотоклетка 3 свързан в единия край на лампата мрежа, а другият - към акумулатора 4.
Когато осветен фотоклетка на резистентност R и спад на напрежението в мрежата се поддържа от лампа напрежение на отрицателна по отношение на катода. Лампата в този случай за Пърт, няма ток в анод веригата.
Когато осветяването на фотоклетката престава чрез веригата на лампата в анод ток започва да тече и релейни контакти затварянето му обект на веригата.
Фиг. 228 показва фотоелектричния автомат веригата, която автоматично спира ротационен (отпечатани) хартия машината при счупване. контрол Работа машина три Фоторезистор. В автомат верига включва: първичен електромагнитно реле RI-разряди са средно реле Р1 тип ISU-48 с контакти skayuschimi натоварване-допа до 1000 VA и три осветление лампа.
В счупване на хартия светлина пада върху един или повече фото-резистори. Така чрез първичния реле Р1 разширява достатъчно точна сила ток и контактите са затворени. В резултат на това, да се включат тръбопровод безопасност вторичен реле Р2. който се отваря на двигателя схема ma-автобуса. Машината спира автоматично.
1. Каква е структурата на германиевите атоми?
2. Каква е разликата електрон проводимост на полупроводници от дупката?
3. В какво състояние диод полупроводникови преминава електрически ток?
4. Как селен клапан?
5. Каква е разликата изправено напрежение за филтър на половин вълна поправка?
6. Каква е р - н-преход е един транзистор?
7. Име и направи три основни превключване верига транзистор.
8. Как клетката и действа с външен фотоелектричния ефект?
9. Какво е фотоумножителя?
10. Какви елементи е ключа фотоелектронна?
Свързани статии