Cad é Fótadiode? (Cuid 2)

Is féidir na fadhbanna seo a leanas a réiteach trí úsáid a bhaint asFótadiodenó Fóta-trasraitheoir. Mar shampla, ní mór don cheamara fón an solas comhthimpeallach a thomhas chun a chinneadh an gá an flash a chur i ngníomh. Conas leibhéil ocsaigine san fhuil a mheas go neamh-ionrach? Tiontaíonn na gléasanna optoelectronic seo solas (fótóin) go comharthaí leictreacha ar féidir le microprocessor (nó microcontroller) "a fheiceáil." Ar an mbealach seo, is féidir suíomh agus socrú rudaí a rialú, déine an tsolais a chinneadh agus airíonna fisiceacha an ábhair a thomhas bunaithe ar a idirghníomhaíocht leis an solas.

Anois, déanaimis labhairt faoin dara cuid.

1. Struchtúr photodiode

Ceann de na príomhriachtanais maidir le fótadiode ná limistéar oiriúnach chun solas a bhailiú. Laistigh de acomhal caighdeánach PN, tá sé seo sách beag, ach is féidir an limistéar a mhéadú trí úsáid a bhaint as dé-óid PIN. Ós rud é go bhfuil an réigiún intreach san acomhal gníomhach a úsáidtear le haghaidh bailiú solais, tá an réigiún a úsáidtear le haghaidh bailiú solais i bhfad níos mó, rud a fhágann go bhfuil an photodiode PIN níos éifeachtaí.

Sa phróiseas déantúsaíochta photodiode, cuirtear sraitheanna intreacha tiubh isteach idir na sraitheanna P-cineál agus N-cineál. Is féidir an ciseal eigen idirmheánach a bheith go hiomlán eigen nó dópáil go han-éadrom chun é a dhéanamh ina N-ciseal. I gcásanna áirithe, is féidir é a fhás ar an tsubstráit mar chiseal epitaxial, nó is féidir é a chuimsiú laistigh den tsubstráit féin.

Is féidir an ciseal idirleata P móide a fhorbairt ar chiseal epitaxial N-cineál tromdhópáilte. Tá an teagmháil déanta as dearadh miotail agus is féidir é a dhéanamh ina dhá chríochfort mar anóid agus catóide. Is féidir limistéar tosaigh an dé-óid a roinnt ina dhá chineál, mar shampla dromchla gníomhach agus dromchla éighníomhach.

Is féidir dearadh an dromchla neamhghníomhach a dhéanamh le dé-ocsaíd sileacain (SiO2). Ar dhromchla gníomhach, is féidir le solas lonrú air, agus ar dhromchla neamhghníomhach, ní féidir le solas lonrú. Tríd an dromchla gníomhach a chlúdach le hábhar frith-fhrithchaiteach, ní chailltear fuinneamh an tsolais, agus is féidir an t-uasmhéid a thiontú ina sruth leictreach.

Is é ceann de na príomhriachtanais a bhaineann le fótadiode ná a chinntiú go sroicheann an t-uasmhéid solais an ciseal intreach. Ceann de na bealaí is éifeachtaí chun é seo a bhaint amach ná na teagmhálacha leictreacha a chur ar thaobh an fheiste, mar a thaispeántar san íomhá. Ligeann sé seo an t-uasmhéid solais chun an réigiún éifeachtach a bhaint amach. Fuarthas amach ós rud é go bhfuil an tsubstráit dópáilte go mór, nach bhfuil beagnach aon chaillteanas solais ós rud é nach réigiún gníomhach é seo.

Ós rud é go n-ionsúitear solas in achar áirithe den chuid is mó, is gnách go dtagann tiús na ciseal intreach leis seo. Laghdóidh aon mhéadú thar an tiús seo an luas oibríochta - fachtóir tábhachtach i go leor iarratas - agus ní mhéadóidh sé go mór éifeachtacht.

Is féidir le solas dul isteach sa fhótadiode ó thaobh amháin den acomhal freisin. Tríd an bhfótadiode a oibriú ar an mbealach seo, is féidir níos lú sraitheanna intreacha a dhéanamh chun an luas oibríochta a mhéadú, ach le héifeachtúlacht laghdaithe.

I gcásanna áirithe, is féidir heterojunctions a úsáid. Tá solúbthacht bhreise ag an gcineál seo tógála chun solas a fháil ón tsubstráit agus tá bearna fuinnimh níos mó aige, rud a fhágann go bhfuil sé trédhearcach don solas.

Mar phróiseas nach bhfuil chomh caighdeánach, tá sé níos costasaí é a chur i bhfeidhm agus mar sin is gnách é a úsáid le haghaidh táirgí níos speisialaithe.

2. Saintréithe Photodiode

(1) tréithe volta-aimpéar

Tagraíonn sé don ghaolmhaireacht idir an fóta-shruth ar an bhfótaifid agus an voltas a chuirtear air.

(2) Saintréithe soilsithe

Tagraíonn sé don ghaol idir flosc lonrúil agus fótavoltach nuair a bhíonn an voltas fóta-óid idir an chatóid agus an anóid tairiseach. Tugtar íogaireacht an fhótadiode ar fhána an chuar tréith éadrom.

(3) Saintréithe speictreach

Tugtar an t-airí speictreach ar an ngaol idir an fótavoltach agus tonnfhad an tsolais eachtra. Tá baint ag fuinneamh an fhótóin le tonnfhad an tsolais: dá fhaide an tonnfhad, is lú an fuinneamh fótóin; Dá ghiorra an tonnfhad, is ea is fuinniúla an fótón.

3. Feidhm fótadiode

(1) Rialú solais

Is féidir an fótadiode a úsáid mar lasc fhótaileictreach, agus taispeántar a chiorcad san fhigiúr seo a leanas. Nuair nach bhfuil aon solas ann, gearrtar photodiode VD1 mar gheall ar voltas droim ar ais. Gearrtar amach trasraitheoirí VT1 agus VT2 freisin gan aon bhunsruth. Tá an sealaíocht sa stát scaoilte.

Nuair a astaítear solas ar VD1, aistríonn sé ó scoite go seoladh. Mar thoradh air sin, téann VT1 agus VT2 ar siúl i ndiaidh a chéile, tarraingíonn an sealaíocht K, agus cuirtear an ciorcad rialaithe ar siúl.

(2) fáiltiú comhartha optúla

Is féidir fóta-óid a úsáid chun comharthaí solais a fháil. Taispeánann an pictiúr seo a leanas an ciorcad fóta-óid aimplithe a fhaigheann comhartha optúil. Faightear an comhartha solais le photodiode VD, arna aimpliú ag VT, agus aschur trí chúpláil toilleoir C.

4. Iarratais Photodiode

(1) Fótachill

Go bunúsach is limistéar mór den acomhal PN é an fhótachill. Nuair a astaítear solas ar dhromchla acomhal PN, mar shampla an dromchla P-réigiún, táirgeann gach fótón sa P-réigiún péire leictreon-poll saor in aisce má tá fuinneamh an fhótóin níos mó ná bandaleithead bandgap an ábhair leathsheoltóra.

Déanann an péire poll leictreon idirleathadh isteach go tapa agus foirmíonn sé fórsa leictreamhaighnéadach a bhaineann le déine solais faoi réimse leictreach an acomhal. Ag an am seo, má úsáidimid é mar sholáthar cumhachta agus é a nascadh le ciorcad seachtrach, chomh fada agus a bhíonn solas ann, leanfaidh sé ag soláthar cumhachta, arb é fótacell é. I bhfocail eile, is gléas fhótaileictreach PN-acomhal é an fhótachill gan aon voltas claonta. Féadann sé fuinneamh solais a thiontú go leictreachas go díreach.

(2) Cealla gréine

Is gléas leathsheoltóra é grianchill. Nuair a bhuaileann solas na gréine leathsheoltóir, frithchaitear cuid de agus ionsúitear an chuid eile nó téann sé isteach sa leathsheoltóir. Éiríonn teas as cuid den solas a ionsúitear, agus imbhuaileann fótóin eile leis na leictreoin valence a dhéanann suas an leathsheoltóir, ag cruthú péirí leictreon-pholl. Ar an mbealach seo, déantar fuinneamh solais a thiontú go leictreachas.

Dá bhrí sin, tar éis an solas na gréine a ionradaithe, ginfidh dhá cheann na cille gréine voltas DC, rud a dhéanfaidh fuinneamh solas na gréine a thiontú go díreach i sruth DC. Má dhéanaimid sádráil mar thoradh ar an miotail go dtí na sraitheanna P agus N agus an t-ualach a nascadh, sreabhfaidh an sruth tríd an gciorcad seachtrach.

Ar an mbealach seo, má nascann muid an tsraith fótachealla go comhthreomhar, is féidir voltas agus sruth áirithe a ghiniúint don chumhacht aschuir.

(3) córas soilsithe fótavoltach

Is córas giniúna cumhachta é córas giniúna cumhachta fótavoltach a úsáideann cealla gréine chun fuinneamh na gréine a thiontú go leictreachas. Úsáideann sé an éifeacht fótavoltach.

Is iad na príomhchodanna cealla gréine, cadhnraí, rialtóirí agus inverters. Ard-iontaofacht, saol seirbhíse fada, gan aon truailliú, giniúint cumhachta neamhspleách, oibriú photodiode ceangailte le greille.

Toisc go bhfuil tionchar mór ag fachtóirí comhshaoil ​​seachtracha ar nós solas agus teocht ar an modh fótavoltach fótavoltach, athraíonn an pointe oibriúcháin go tapa. Tá córais neamhspleácha giniúna cumhachta agus córais giniúna cumhachta nasctha leis an eangach.

① Córas giniúna cumhachta fótavoltach neamhspleách

Is modh giniúna cumhachta é córas giniúna cumhachta fótavoltach Neamhspleách nach bhfuil ceangailte leis an eangach. Teastaíonn cadhnraí uaidh chun fuinneamh a stóráil don oíche. Úsáidtear giniúint cumhachta fótavoltach gréine neamhspleách go príomha i sráidbhailte agus i dtithe iargúlta

Léaráid struchtúir den chóras ginte volta

② córas giniúna cumhachta fótavoltach ceangailte le greille

Tá córas giniúna cumhachta fótavoltach atá nasctha le greille ceangailte leis an eangach náisiúnta chun cumhacht a sholáthar don ghreille. Ní gá cadhnraí a bheith aige. Tá córais ghiniúna cumhachta fótavoltach cónaithe den chuid is mó sa bhaile. Úsáidtear iad freisin i bhfóntais phoiblí, i gcórais soilsithe tírdhreacha oíche, agus i bhfeirmeacha gréine.

(4) Is iad na feidhmeanna eile a bhaineann le fótadiodóidí ná:

•Úsáidtear fóta-óid mar braiteoir solais. Ós rud é go bhfuil an sruth atá ann comhréireach le déine an tsolais, úsáidtear é freisin chun déine an tsolais a thomhas.

•Is féidir fóta-óid i brathadóirí deataigh a úsáid chun deatach agus tine a bhrath.

• Cuirtear fóta-óid agus soilse le chéile chun aonraitheoirí optúla agus cúplóirí optúla a dhéanamh

•Úsáidte mar chill gréine i bpainéil ghréine

•Úsáidte le haghaidh scanóir barrachóid, aithint carachtar

•I gcás córais braite constaicí,

•Is féidir é a úsáid mar láithreacht leathanaigh agus mar chuntar leathanaigh i printéirí

•Chun gaireacht a bhrath, oximeter

•Úsáidtear é freisin le haghaidh ionchódóirí optúla agus díchódaithe

•Tarchur faisnéise optúla, bunaithe ar chumarsáid snáithíní optúla

• Braiteoir suímh

Eolas teagmhála:

Má tá aon smaointe agat, bíodh leisce ort labhairt linn. Is cuma cén áit a bhfuil ár gcustaiméirí agus cad iad na riachtanais atá againn, leanfaimid ár gcuspóir chun ardchaighdeán, praghsanna íseal, agus an tseirbhís is fearr a sholáthar dár gcustaiméirí.