ПРИМЕНЕНИЕФОТОЭФФЕКТА
Выполнила: Лобосова Юлия
11 А класс
В природе существует три видафотоэффекта: внешний, внутренний и вентильный. Все они нашли широкоеприменение в практике.
При внешнемфотоэффекте изметалла под действием света вылетают электроны. Внешний фотоэффект используетсяв вакуумном фотоэлементе. Он состоит из стеклянного баллона, покрытого изнутрис одной стороны цезием (элемент с малой работой выхода). Это катод. В центребаллона располагается кольцо — анод. Воздух из баллона выкачан. Под действиемсвета, попадающего в фотоэлемент через окошко для лучей, из катода выбиваютсяэлектроны. Электрическое поле направляет электроны на анод. Чем больше света,тем больше ток в фотоэлементе.
/>
Сурьмяно-цезиевыйфотоэлемент, использующий явление внешнего фотоэффекта
В фотореле под действиемсвета меняется напряжение на базе транзистора и срабатывает электромагнитноереле. Оно может включать турникет в метро, устройство для счёта деталей наконвейере, работать в различных схемах автоматики и телемеханики.
/>
Фотоэлементыбезопасности- пульты для шлагбаумов
В кино фотоэлемент читаетоптическую запись, записанную на киноплёнке и воспроизводит её с помощьюусилителя и динамика. Свет от лампы концентрируется на звуковой дорожкекинопленки, в том месте, где нанесена оптическая запись. Световой поток,проходя через звуковую дорожку, меняется и попадает на фотоэлемент. Чем большесвета проходит через дорожку, тем громче звук в динамике.
При внутреннемфотоэффекте поддействием света в фоторезисторе увеличивается число свободных электронов ирастёт ток. Фоторезистор состоит из полупроводника, расположенного между двумясетками (расстояние между электродами маленькое, а площадь большая)
Фоторезистор используетсяв фотореле. Под действием света увеличивается сила тока в фоторезисторе.Срабатывает электромагнитное реле, которое включает уличное освещение, бакены,различные схемы автоматики и телемеханики. Но фотореле инерционное. Срабатываетчерез доли секунды, т.к. инерционен фоторезистор.
Фоторезистор оченьчувствителен к малейшему изменению света. Его устанавливают в фокус телескопа иизмеряют температуру звёзд. Он чувствителен к инфракрасным лучам и используетсяв инфракрасной технике.
При вентильномфотоэффектеэлектроны переходят из освещённой области в неосвещённую. В вентильномфотоэлементе под действием света возникает разность потенциалов и он можетслужить источником тока. Фотоэлемент состоит из металлической пластинки, накоторую наносится тонкий слой селена, покрытый сверхтонким прозрачным слоемзолота. Чем больше света, тем выше напряжение. Это позволяет использоватьфотоэлемент в люксметрах для определения освещенности. В качестве источника токавентильный фотоэлемент используется в солнечных батареях на космическихстанциях, а так же как источник питания малой мощности в микрокалькуляторах,часах, в транзисторных маломощных приёмниках.
/>
70 000 фотоэлементоввырабатывают энергию для армии США
фотоэффект вентильныйэлектрон освещенная
На солнечныхэлектростанциях можно использовать разные типы фотоэлементов промышленногоназначения, но все они должны удовлетворять комплексу требований:
— высокая надёжность придлительном (25-30 лет) ресурсе работы;
— высокая доступностьсырья и возможность организации массового производства;
— приемлемые с точкизрения сроков окупаемости затраты;
— удобствотехобслуживания.
Наиболее вероятными материаламидля фотоэлементов солнечных электростанций считаются кремний и арсенид галлия.
Изготовлениефотоэлементов и сборка солнечных батарей на автоматизированных линиях обеспечитмногократное снижение себестоимости батареи.
/>
Фотоэлемент на основеполикристаллического кремния