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¿Qué son las celdas Fotoconductivas?

marzo 17, 2022
¿Qué son las celdas Fotoconductivas?

Sensor fotoconductor

La célula fotoconductora es un dispositivo semiconductor de dos terminales cuya resistencia terminal varía (linealmente) con la intensidad de la luz incidente. Por razones obvias, a menudo se le llama dispositivo fotorreductor.

Los materiales fotoconductores más utilizados son el sulfuro de cadmio (CdS) y el seleniuro de cadmio (CdSe). Ambos materiales responden con bastante lentitud a los cambios en la intensidad de la luz. El tiempo de respuesta espectral máximo de las unidades de CdS es de unos 100 ms y de 10 ms para las células de CdSe. Otra diferencia importante entre los dos materiales es su sensibilidad a la temperatura. La resistencia de una célula de seleniuro de cadmio cambia mucho con los cambios de temperatura ambiente, pero la resistencia del sulfuro de cadmio permanece relativamente estable. La respuesta espectral de una célula de sulfuro de cadmio se asemeja mucho a la del ojo humano, por lo que la célula se utiliza a menudo en aplicaciones en las que la visión humana es un factor, como el control del alumbrado público o el control automático del iris de las cámaras.

Los elementos esenciales de una célula fotoconductora son el sustrato cerámico, una capa de material fotoconductor, electrodos metálicos para conectar el dispositivo a un circuito y una carcasa resistente a la humedad.

Aplicaciones de las células fotoconductoras

Los dispositivos fotosensibles pueden dividirse en dispositivos fotovoltaicos y dispositivos fotoemisivos. La célula CdS es un tipo de dispositivos fotoconductores. Se trata de sensores semiconductores que utilizan el efecto fotoconductor en el que la luz que entra en la superficie fotoconductora reduce la resistencia. Se aplica un voltaje a ambos extremos de una célula CdS y el cambio de resistencia debido a la luz se emite como una señal de cambio de corriente. A pesar de su pequeño tamaño, la corriente de salida por superficie fotoconductora es lo suficientemente grande como para accionar directamente los relés. Por esta razón, las células de CdS se utilizan en una gran variedad de campos.

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Fotoconductor pdf

Se basa en el principio de que la resistencia de ciertos materiales semiconductores disminuye cuando se exponen a las radiaciones. En otras palabras, tales materiales tienen una alta resistencia en la oscuridad y una baja resistencia en la irradiación. La célula fotoconductora se encuentra que cuando las radiaciones de suficiente energía caen sobre tales materiales fotosensibles hacen que los electrones se desprendan de sus enlaces covalentes generando así pares de huecos de electrones. Los cuatro materiales que se utilizan normalmente en las células fotoconductoras son el sulfuro de cadmio (Cds), el sulfuro de talmio (TIS), el salanuro de cadmio (CdSe) y el sulfuro de plomo (PbS).

Los dos electrodos se extienden en un patrón interdigital para aumentar el área de contacto con el material sensible. De este modo, es posible obtener una gran relación entre la resistencia a la oscuridad y a la luz. Se necesita una fuente de alimentación externa para generar una dirección y proporcionar un camino para que fluya la corriente. El valor de la tensión aplicada varía de unos pocos voltios a varios cientos de voltios, dependiendo de las aplicaciones de las fotocélulas.

Dispositivo fotoconductor

Las células fotoconductoras modifican la resistencia de un circuito eléctrico en función de la cantidad de luz que incide en la célula. Por ello, las células fotoconductoras se denominan a veces dispositivos fotorresistentes. Las células fotoconductoras se utilizan con frecuencia en aplicaciones como las farolas, que se encienden cuando los niveles de luz ambiental caen por debajo de un determinado umbral.La luz visible es una forma de radiación electromagnética. La luz visible es una forma de radiación electromagnética. Como la radiación electromagnética es portadora de energía y la luz es una forma de radiación electromagnética, la luz es portadora de energía y puede utilizarse para provocar una corriente eléctrica. Esto se llama efecto fotoeléctrico. Cuando los fotones de la luz caen sobre una superficie conductora, entregan su energía a la superficie, lo que hace que los átomos pierdan electrones y generen corriente eléctrica. Este fenómeno fue descubierto por primera vez por Heinrich Hertz en 1887, pero no se comprendió plenamente hasta que Albert Einstein concluyó sus investigaciones sobre el fenómeno en 1905. En 1921, Einstein recibió el Premio Nobel por sus esfuerzos para describir el efecto fotoeléctrico. Las células fotoconductoras cuentan con una lente en su superficie superior, que funciona para concentrar la luz donde se necesita. Debajo de la lente, un pequeño trozo de sulfuro de calcio receptivo a la luz o una sustancia similar lleva conectores eléctricos, que facilitan la colocación de la célula en un circuito. Cuando el nivel de luz que llega a la célula aumenta, la resistencia en la célula disminuye, lo que permite que la corriente fluya a través del circuito.

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