un aparat electronic, în care energia de absorbție a incidentului radiații optice pe ea este generat emf (Photovoltage) sau curent electric (fotocurent). Etapa F. bazat pe emisia fotoelectronilor (A se vedea. Photoemission) sau efectul fotoelectric intern (vezi. Efectul fotoelectric intern).
F. Acțiunea se bazează pe fotoemisie, este (ca în Fig.) Tub de vid cu doi electrozi - th fotocatodic si anod (colector de electroni) plasate într-un balon de sticlă sau cuarț evacuat sau umplut cu gaz. Incidentul fluxului luminos pe emisia fotoelectronilor fotocatodic cauza de la suprafața sa; F. La închiderea circuitului fluxurilor fotocurentilor în acesta, care este proporțională cu fluxul luminos. Rezultată ionizare umplut cu gaz F. (A se vedea. Ionizarea) de gaz și apariția non-auto avalanșă descărcare electrică din gazele (vezi. O descărcare electrică în gaze) amplifică fotocurentul. Cea mai comună F. cu antimoniu-cesiu și fotocatodic oxigen-argint-cesiu.
F. Acțiunea se bazează pe efectul fotoelectric intern, - dispozitivul semiconductor cu o joncțiune omogenă electron-gol (A se vedea joncțiunea electron-gol.) (P-n joncțiune) (Fig b ..), A heterojoncțiune semiconductor (A se vedea heterojunction semiconductor.) sau prin contact din metal-semiconductor (a se vedea. dioda Schottky). Absorbția radiației optice astfel F. conduce la o creștere a numărului de purtători liberi în semiconductoare (A se vedea. Semiconductors). Joncțiunea câmp electric (contact) purtătorii de sarcină separate spațial (de exemplu, F. cu p-n joncțiune, electronii se acumulează în n -oblasti și găurile - din p-regiune) rezultând photovoltage între straturi are loc; prin închiderea circuitului extern AF începe să curgă prin curentul electric de sarcină. Materialele din care operează F. servi semiconductoare Se, GaAs, CdS, Ge, Si, și altele.
F. servi în mod tipic receptoare de radiație sau receptoare ale luminii (vezi receptoare de radiație.) (Semiconductor F. în acest caz adesea echivalat cu fotodioda s); F. semiconductoare este, de asemenea, utilizat pentru conversia directă a energiei solare în energie electrică - (. A se vedea baterie solară) celule solare, generatoare fotovoltaice (generatorul fotovoltaic A se vedea.).
Parametrii de bază și caracteristicile FA 1) Sensibilitate Integral (HIC) - raportul dintre fotocurentului la apelant la tensiunea de anod de flux luminos nominal (y vacuum F.) sau ieșire scurtcircuit (y semiconductor F.). Pentru a determina ICH utilizat de obicei, sursele de lumină de referință (de exemplu, bec cu incandescență cu o valoare de culoare reproductibilă a temperaturii filamentului, de obicei egală cu 2840 K). Astfel, în vidul F. (cu catod de antimoniu-cesiu) HIC este de aproximativ 150 uA / lm, seleniu y - 600-700 uA / lm, y Ge - 3,10 4 uA / lm. 2) Sensibilitate spectrală - valoarea care definește intervalul de valori de lungimi de undă ale radiației optice, în care utilizarea practicabil activă F. Astfel, în vidul F. cu antimoniu și catod de cesiu, intervalul este de 0,2-0,7 microni în siliciu - 0 , 4-1,1 microni, de la germaniu - 0,5-2,0 microni. 3) Caracteristica curent-tensiune - dependența fotocurentului de tensiunea F. la o valoare constantă a fluxului luminos; pentru a determina condițiile optime de funcționare F. De exemplu, modul de funcționare în vid F. este selectat în regiunea de saturație (o regiune în care un fotocurentul practic neschimbat odată cu creșterea tensiunii). Valorile fotocurentilor (generate, de exemplu, siliciu F. iluminata bec) poate ajunge la o sarcină optimă (în calcul per 1 cm2 de suprafață de iluminat) de mai multe zeci mA (pentru siliciu F. iluminat de o lampă cu incandescență) și photovoltage - câteva sute de mV. 4) Eficiența sau raportul dintre conversia radiației solare (semiconductor F. folosit ca convertoarele de putere), - raportul dintre puterea electrică dezvoltată în sarcina nominală F. la puterea luminii incidente. In cele mai bune exemple de eficiență F. atinge 15-18%.
F. este utilizat în automatizare și control de la distanță, echipamente de măsurare fotometrie, metrologie, în optica, astrofizica, cercetarea spațială, în film și tehnica fotografică, fax, etc.; utilizarea promițătoare de semiconductori F. în sistemele spațiale de putere, echipamente marine și de navigație fluviale, centrale electrice și alte dispozitive.
Lit:. Ryvkin S. M. fenomenele fotoelectrice în semiconductori, M. 1963; Aparate de fotoelectrici, M. 1965; Vasilev A. M. Landsman A. P. fotovoltaică semiconductoare AM 1971.
Reprezentarea schematică a fotocelulei cu (a) și internă (b) efectul fotoelectric extern; Prin - fotocatodului; A - un anod; F - flux luminos; n și p - regiunea semiconductor cu donor și acceptor de impurități; E - o sursă de curent constant care servește pentru a crea un spațiu între K și A câmpului electric de accelerare a fotoelectronilor; RL - sarcină; linia punctată reprezintă p - n-joncțiune.
Marii Enciclopedii Sovietice. - M. sovietic Enciclopedia. 1969-1978.