Définition: Le transducteur photoélectrique convertit l’énergie lumineuse en énergie électrique. Il est en matériau semi-conducteur. Le transducteur photoélectrique utilise un élément photosensible, qui éjecte les électrons lorsque le faisceau de lumière absorbe à travers elle.
Les décharges des électrons varient la propriété de l’élément photosensible. Par conséquent, le courant induit dans les appareils. L’amplitude du courant est égale à la lumière totale absorbée par l’élément photosensible.
La figure ci-dessous montre le schéma du matériau semi-conducteur.
Le transducteur photoélectrique absorbe le rayonnement de lumière qui tombe sur leur matériau semi-conducteur. L’absorption de la lumière dynamise les électrons du matériau, et donc les électrons commencent à bouger. La mobilité des électrons produit l’un des trois effets.
- La résistance du matériau change.
- Le courant de sortie du semi-conducteur change.
- La tension de sortie du semi-conducteur change.
Classification des transducteurs photoélectriques
Les transducteurs photoélectriques sont classés de manière suivante.
Cellule photoémissante
La cellule photoémissive convertit les photons en énergie électrique. Il est constitué de la route anode et de la plaque de cathode. L’anode et la cathode sont recouvertes d’un matériau photoémissant appelé antimoine de césium.
Lorsque le rayonnement de lumière tombe sur les plaques de cathode, les électrons commencent à circuler de l’anode à la cathode. L’anode et la cathode sont scellées dans un tube évacué opaque fermé. Lorsque le rayonnement de lumière tombe sur le tube scellé, les électrons commencent à émettre de la cathode et se déplacent vers l’anode.
L’anode est maintenue au potentiel positif. Ainsi, le courant photoélectrique commence à circuler à travers l’anode. L’amplitude du courant est directement proportionnelle à l’intensité de la lumière la traverse.
Cellule photoconductrice
La cellule photoconductrice convertit l’énergie lumineuse en courant électrique. Il utilise le matériau semi-conducteur comme le séléniure de cadmium, GE, SE, comme élément de détection de photo.
Lorsque le faisceau de lumière tombe sur le matériau semi-conducteur, leur conductivité augmente et le matériau fonctionne comme un interrupteur fermé. Le courant commence à couler dans le matériau et dévie le pointeur du compteur.
Cellule photographique
La cellule photovoltaïque est le type de transducteur actif. Le courant commence à circuler dans la cellule photovoltaïque lorsque la charge y est connectée. Le silicium et le sélénium sont utilisés comme matériau semi-conducteur. Lorsque le matériau semi-conducteur absorbe la chaleur, les électrons libres du matériau commencent à se déplacer. Ce phénomène est connu comme l’effet photovoltaïque.
Les mouvements des électrons développent le courant dans la cellule et le courant est connu sous le nom de courant photoélectrique.
Photodiode
La photodiode est un matériau semi-conducteur qui convertit la lumière en courant. Les électrons du matériau semi-conducteur commencent à se déplacer lorsque la photodiode absorbe l’énergie lumineuse. Le temps de réponse de la photodiode est très inférieur. Il est conçu pour travailler en biais inverse.
Phototransistor
PhototransistorLe phototransistor est un appareil qui convertit l’énergie lumineuse en énergie électrique. Il produit à la fois le courant et la tension.
La cellule photovoltaïque est un dispositif bipolaire en matériau semi-conducteur. Le matériau semi-conducteur est enfermé dans un récipient opaque dans lequel la lumière atteint facilement l’élément photosensible. L’élément absorbe la lumière et le courant commence à circuler de la base à l’émetteur de l’appareil. Ce courant est converti en tensions.