Co je fotodioda?

Fotodioda je elektrické zařízení používané k detekci a přeměně světla na energetický signál pomocí fotodetektoru. Fotodioda může použít vláknově optický prvek k dodávání světla do diodového obvodu k jeho přeměně na energii. Stejnou funkci by mohl provádět také pomocí zařízení podobného solárnímu panelu nebo oknu.

Ve většině případů se fotodioda používá k přenosu spouštěcího signálu do elektrického zařízení, když je vystavena UV záření nebo rentgenovému záření. Může být také použit k dodání stejného spouštěcího signálu, když je světelný zdroj buď vypnutý nebo je fotodioda blokována ze světelného zdroje. Další funkcí, kterou může fotodioda provádět, je udržovat elektrické zařízení v provozu procesem přeměny světla na výkonový signál nebo napětí.

Fotodioda pracuje především na struktuře připojení PIN nebo PN. To znamená, že ve chvíli, kdy je světelný zdroj, jako je UV paprsek nebo rentgen, schopný dosáhnout diody, reakce uvnitř diody je interakcí elektronů. Tato interakce mezi elektrony vytváří díru, která se stává kladně nabitou, která se přirozeně pohybuje směrem k anodovému zapojení obvodu. Současně jsou excitované elektrony přirozeně přitahovány ke katodovému spojení.

Tyto dvě přirozeně se vyskytující reakce na světelný zdroj vytvářejí tzv. Fotoproud. To znamená, že světelný zdroj byl přeměněn na energii, což obvykle vede k přeměně světelného zdroje na napětí. Tato převedená energie je poté dodávána do vstupního signálního obvodu elektrického zařízení, ke kterému je připojeno. To umožňuje, aby vstupní signál z fotodiody napájel elektrické zařízení energií získanou ze zdroje světla.

Pro fotodiody existují různá použití v závislosti na tom, pro co jsou použity. Například ve fotovoltaickém režimu je signál, který je generován z diody vystavené světelnému zdroji, shromažďován a ukládán. Poté je rozptýlen jako výstupní signál podle potřeby pro zařízení nebo zařízení, ke kterým je připojen.

Tento způsob použití je obecně relevantní pro solární panely. Jiný způsob použití se nazývá fotovodivý. V tomto režimu je energie vytvářená vystavením diody světelnému zdroji použita jako přímý energetický signál pro elektrické zařízení, které se používá k napájení diody.