Was ist eine Fotodiode?
Eine Fotodiode ist ein elektrisches Gerät, mit dem Licht mithilfe eines Fotodetektors erfasst und in ein Energiesignal umgewandelt wird. Die Fotodiode kann ein faseroptisches Element verwenden, um das Licht an die Diodenschaltung zu liefern, um es in Energie umzuwandeln. Dieselbe Funktion kann auch über ein Gerät ausgeführt werden, das einem Solarpanel oder einem Fenster ähnelt.
In den meisten Fällen wird die Fotodiode verwendet, um ein Triggersignal an ein elektrisches Gerät zu liefern, wenn es entweder UV-Strahlen oder Röntgenstrahlen ausgesetzt ist. Es kann auch verwendet werden, um dasselbe Triggersignal zu liefern, wenn die Lichtquelle entweder ausgeschaltet oder die Fotodiode von der Lichtquelle blockiert ist. Eine andere Funktion, die eine Fotodiode ausführen kann, besteht darin, ein elektrisches Gerät in Betrieb zu halten, während es Licht in ein Stromsignal oder eine Spannung umwandelt.
Eine Fotodiode arbeitet hauptsächlich entweder mit einer PIN- oder einer PN-Verbindungsstruktur. Dies bedeutet, dass in dem Moment, in dem eine Lichtquelle, wie beispielsweise ein UV-Strahl oder ein Röntgenstrahl, die Diode erreichen kann, die Reaktion innerhalb der Diode die Wechselwirkung von Elektronen ist. Diese Wechselwirkung zwischen den Elektronen erzeugt ein Loch, das positiv geladen wird und sich auf natürliche Weise in Richtung des Anodenanschlusses der Schaltung bewegt. Gleichzeitig werden die angeregten Elektronen natürlich von der Kathodenverbindung angezogen.
Diese beiden natürlich vorkommenden Reaktionen auf die Lichtquelle erzeugen einen sogenannten Photostrom. Dies bedeutet, dass die Lichtquelle in Energie umgewandelt wurde, was typischerweise zur Umwandlung der Lichtquelle in Spannung führt. Diese umgewandelte Energie wird dann an den Eingangssignalstromkreis des elektrischen Geräts abgegeben, an das sie angeschlossen werden soll. Dies ermöglicht es dem Eingangssignal von der Fotodiode, das elektrische Gerät durch die von der Lichtquelle erzeugte Energie mit Strom zu versorgen.
Es gibt verschiedene Verwendungszwecke für Fotodioden, je nachdem, wofür sie verwendet werden. Im Photovoltaik-Modus wird beispielsweise das Signal, das von der Diode erzeugt wird, die einer Lichtquelle ausgesetzt ist, gesammelt und gespeichert. Es wird dann nach Bedarf für das Gerät oder die Geräte, an die es angeschlossen ist, als Ausgangssignal verteilt.
Diese Art der Nutzung ist im Allgemeinen für Solarmodule relevant. Eine andere Verwendungsweise wird als photoleitend bezeichnet. In diesem Modus wird die durch die Bestrahlung der Diode mit einer Lichtquelle erzeugte Energie als direktes Stromsignal für das elektrische Gerät verwendet, mit dem die Diode betrieben wird.