Techniklexikon

Photozelle

Elektronisches (Elektronik) Bauelement, das Lichtenergie in elektr. Energie umwandelt. Eine Ph. besteht aus einem luftleer gepumpten Glaskolben. In ihn eindringende Lichtstrahlen treffen auf eine flächige Kathode (Elektroden), der ein Draht oder ein Metallstab als Anode (Elektroden) gegenüberliegt. Legt man an beide eine Spannung an, treten bei Lichteinfall Elektronen aus der Kathode aus, bewegen sich zur Anode und werden durch neue aus der Spannungsquelle ersetzt. Es fließt ein Strom, der der Lichtintensität proportional ist und der Lichtfrequenz (Frequenz) bis etwa 10 GHz trägheitslos folgt. Dieser Strom wird im allg. zur selbsttätigen Steuerung maschineller Einrichtungen genutzt, oft über eine Lichtschranke. Teilchenphysik, Photodiode, zu den Halbleiterzählern gehörender Detektor. Das Prinzip der Photozelle basiert auf einem p-leitenden Halbleitermaterial, das in Kontakt mit einem n-leitenden Halbleiter gebracht wird. An die Anordnung wird eine äussere Spannung in Sperrichtung angelegt, wodurch eine von Ladungsträgern freie (depletierte) Verarmungszone entsteht. Beim Durchgang eines Photons durch die Verarmungszone werden die dort über Photoeffekt entstehenden Elektron-Loch-Paare in der Sperrschicht getrennt und verursachen einen Stromstoss.

Photozelle: Schaltschema.