Uma fotocélula, também conhecida como célula fotoelétrica ou resistor dependente de luz (LDR), é um dispositivo que converte energia luminosa em energia elétrica. Consiste em um material semicondutor, como o sulfeto de cádmio (CdS) ou o sulfeto de chumbo (PbS), que apresenta uma alteração na resistência elétrica quando exposto à luz.
Construção: Uma fotocélula normalmente consiste em uma fina camada de material semicondutor depositado sobre uma base metálica. A camada semicondutora é coberta com um material transparente, como o vidro, para protegê-la de fatores externos. A base metálica serve como um eletrodo, enquanto a camada semicondutora atua como o outro eletrodo.
Princípio de funcionamento: Quando a luz atinge o material semicondutor, faz com que os elétrons do material absorvam energia e se movam para um nível de energia mais alto. Esse processo gera elétrons livres e aumenta a condutividade do semicondutor, resultando na diminuição de sua resistência elétrica. Como resultado, mais corrente flui através do circuito quando exposto à luz do que à escuridão.
Aplicativos: As fotocélulas têm uma ampla gama de aplicações, incluindo:
1.
Sensores de luz: As fotocélulas podem ser usadas como sensores de luz para detectar a presença ou ausência de luz. Eles são comumente usados em vários dispositivos eletrônicos, como sistemas de iluminação automática, sistemas de segurança e iluminação pública.
2.
Fotômetros: As fotocélulas podem medir a intensidade da luz convertendo a intensidade da luz em um sinal elétrico. Eles são usados em vários instrumentos, como medidores de luz, medidores de exposição e fotômetros, para medir níveis de luz para fotografia, processos industriais e experimentos científicos.
3.
Dispositivos optoeletrônicos: As fotocélulas são componentes essenciais em dispositivos optoeletrônicos que combinam tecnologias ópticas e eletrônicas. Eles são usados em dispositivos como interruptores ópticos, fotodiodos e fototransistores, que encontram aplicações em comunicação por fibra óptica, sensoriamento óptico e automação industrial.
4.
Células solares: As fotocélulas são os blocos de construção fundamentais das células solares, que convertem a energia luminosa do sol em energia elétrica. As células solares utilizam materiais semicondutores para gerar corrente elétrica quando expostas à luz solar e são amplamente utilizadas em painéis solares para geração de energia renovável.
A sensibilidade, a faixa espectral e o tempo de resposta das fotocélulas variam dependendo do material semicondutor utilizado e do design do dispositivo. Ao aproveitar o efeito fotoelétrico, as fotocélulas desempenham um papel crucial na conversão de luz em sinais elétricos utilizáveis para diversas aplicações em tecnologia e na vida cotidiana.
