Виконала: Лобосова Юлія
У природі існує три види фотоефекту: зовнішній, внутрішній і вентильний. Всі вони знайшли широке застосування в практиці.
При зовнішньому фотоефекті з металу під дією світла вилітають електрони. Зовнішній фотоефект використовується в вакуумному фотоелементі. Він складається з скляного балона, покритого зсередини з одного боку цезієм (елемент з малою роботою виходу). Це катод. У центрі балона розташовується кільце - анод. Повітря з балона викачано. Під дією світла, що потрапляє в фотоелемент через віконце для променів, з катода вибиваються електрони. Електричне поле направляє електрони на анод. Чим більше світла, тим більше струм в фотоелементі.
Сурм'яно-цезієвий фотоелемент, який використовує явище зовнішнього фотоефекту
У фотореле під дією світла змінюється напруга на базі транзистора і спрацьовує електромагнітне реле. Воно може включати турнікет в метро, пристрій для рахунку деталей на конвеєрі, працювати в різних схемах автоматики і телемеханіки.
Фотоелементи безпеки-пульти для шлагбаумів
У кіно фотоелемент Новомосковскет оптичну запис, записану на кіноплівці і відтворює її за допомогою підсилювача і динаміка. Світло від лампи концентрується на звуковій доріжці кіноплівки, в тому місці, де нанесена оптична запис. Світловий потік, проходячи через звукову доріжку, змінюється і потрапляє на фотоелемент. Чим більше світла проходить через доріжку, тим голосніше звук в динаміці.
При внутрішньому фотоефекті під дією світла в фоторезистори збільшується число вільних електронів і росте струм. Фоторезистор складається з напівпровідника, розташованого між двома сітками (відстань між електродами маленьке, а площа більша)
Фоторезистор використовується в фотореле. Під дією світла збільшується сила струму в фоторезистори. Спрацьовує електромагнітне реле, яке включає вуличне освітлення, бакени, різні схеми автоматики і телемеханіки. Але фотореле інерційний. Спрацьовує через частки секунди, тому що інерційний фоторезистор.
Фоторезистор дуже чутливий до найменшого зміни світла. Його встановлюють у фокус телескопа і вимірюють температуру зірок. Він чутливий до інфрачервоних променів і використовується в інфрачервоній техніці.
При вентильному фотоефекті електрони переходять з освітленій області в неосвітлену. У вентильному фотоелементі під дією світла виникає різниця потенціалів і він може служити джерелом струму. Фотоелемент складається з металевої пластинки, на яку наноситься тонкий шар селену, покритий надтонкою прозорим шаром золота. Чим більше світла, тим вище напруга. Це дозволяє використовувати фотоелемент в люксметром для визначення освітленості. Як джерело струму вентильний фотоелемент використовується в сонячних батареях на космічних станціях, а так само як джерело живлення малої потужності в мікрокалькуляторах, годиннику, в транзисторних малопотужних приймачах.
70 000 фотоелементів виробляють енергію для армії США
фотоефект вентильний електрон освітлена
На сонячних електростанціях можна використовувати різні типи фотоелементів промислового призначення, але всі вони повинні задовольняти комплексу вимог:
- висока надійність при тривалому (25-30 років) ресурсі роботи;
- висока доступність сировини і можливість організації масового виробництва;
- прийнятні з точки зору термінів окупності витрати;
Найбільш ймовірними матеріалами для фотоелементів сонячних електростанцій вважаються кремній і арсенід галію.
Виготовлення фотоелементів та збирання сонячних батарей на автоматизованих лініях забезпечить багаторазове зниження собівартості батареї.
Фотоелемент на основі полікристалічного кремнію