Doğal fotoselin mekanizması nedir?

Bir cam kürenin iç yüzünü belli bir kısmı açık kalacak şekilde alkali metal (potasyum,lityum vb.) İle kaplarız.cam kürenin alt tarafında bulunan uca katot diyeceğiz. Çünkü üst tarafta bağladığımız pilin eksi kutbunu cam küreye bağladık ve orası anot ucu oldu. Alkali metaller yüksek enerjili beyaz ışık alınca (örneğin güneş ışığı) elektronları kopar ve anot ucuna çekilirler.yani fotosel işlevi görür. Güneş ışığı gelince devre tamamlanmış olur ve çalışır.bu devreyi örneğin odamızın penceresine koyabiliriz. Sabahleyin güneş doğduğunda bir motor yardımı ile perdemiz açılabilir. Veya tam tersi güneşten rahatsız olmamak için otomatik olarak güneş gelince perdemiz kapanmış olur. Başka bir şey de olabilir örneğin bir buzzer yardımı ile güneş doğar doğmaz bizi uyandırabilir. Bu sistemin normal fotoselden bir avantajı var.normal fotosel herhangi bir ışık kaynağı ile çalışabilir mesela el feneri, araba farı, sokak lambası gibi. Fakat bu sistem sadece yüksek enerjili beyaz ışıkta çalışacağı için yanlış zamanda devreyi çalıştırmaz. Sadece güneş doğunca çalıştırır.





kaynak

Alm. Photozelle f, Fr. Cellule f photoélectrique, İng. Photoelectric cell. Üzerine ışık düştüğü zaman akım, gerilim gibi elektrikli olaylar meydana getiren eleman. Çalışması, 1887de keşfedilen fotoelektrik olayına dayanır. Morötesi ışınların kurşun, arsenik, antimon sülfürleri gibi maddelerin elektronlarını serbest bıraktırarak yayılması neticesi tesbit edilen fotoelektrik olay, değişik tesirler ile kendini gösterir. Bâzı yarı iletkenlere çarpan ışık, yarı iletkenin elektrik iletkenliğinin, yâni direncinin değişmesine, bâzı yarı iletkenlerde ise bir gerilim, yâni elektromotor kuvvet meydana gelmesine sebeb olur. Sezyum, potasyum tuzları gibi bâzı maddelerde, maddenin elektronlarının serbest hale gelip yayılması da fotoelektrik bir olaydır. Bu fotoelektrik olayların cereyan ettiği elemanların hepsi fotosel olarak bilinir. Özelliklerine göre değişik gâyelerle kullanılır. Sokak lambalarının gün ışığına göre kontrol edilmesi, kapı otomatikleri, matbaacılıkta renk ayırımı, asansörleri durduran kumanda sistemleri, baca duman yoğunluğunun ve sıvıların bulanıklığının ölçülmesi, miktarı fazla olan cisimlerin sayılmasında kullanılan
sayaçlar, matbaacılıkta kâğıt kesme giyotinlerinde eller bıçak kısmına girdiğinde makinayı durduran sistemler vb. fotoselin belli başlı kullanma alanlarını teşkil eder.
Işıkla, bâzı metal atomlarının serbest hâle gelmesi, ışığı meydana getiren ve foton denilen enerji paketçiklerinin enerjisinin elektrona geçmesi neticesi meydana gelir. Bunun için foton enerjisinin elektronu koparacak miktarda olması gerekir. Serbest hâle gelen elektronlar ışığın şiddetine bağlıdır. Elektron sayısının çok fazla olması için, elektronlarını ayırmada az enerji gereken maddeler kullanılır. Gün ışığı için en uygun madde antimon ve sezyum alaşımı, aydınlatma için gümüş oksit üstüne kaplanmış sezyumdur. Serbest hale gelen elektronlar bir elektrik akımına dönüştürüldüğünde ışık şiddetini ölçmede kullanılır. Bu prensibe göre çalışan fotoseller, televizyon kameralarında ışığın elektrik sinyallerine dönüştürülmesi, film ses kayıtlarının okunması gibi yerlerde kullanılır.
Işıkla direncin değişmesi veya fotoiletkenlik esasına göre çalışan fotosellerde kadmiyum sülfür ve selenyum kullanılır. Böyle bir fotosel bir elektrik devresine bağlandığında, fotoiletken diye de bilinen selenyum veya kadmiyum sülfür üzerine ışık düşerse, bu iletkenlerin direnci değişeceğinden, devrenin akımı dolayısıyla gerilimi de değişir. Fotoiletken olarak ayrıca talyum sülfür, germanyum, kurşun sülfür gibi maddeler de kullanılır. Bu maddeler fotodiyot olarak da bilinmektedir.
Gerilim meydana getiren fotoseller fotovoltaik diyot olarak da bilinir. Bir iletkenin, selenyum, germanyum ve silisyum gibi bir yarı iletkenle birleşmesiyle meydana gelir. Birleşme yerine bir ışık çarpınca küçük bir gerilim (fotogerilim) veya elektromotor kuvvet meydana gelir. Bu gerilim fotoselin bağlı olduğu devrede ışık şiddetiyle orantılı bir elektron akımına sebeb olur. Başka bir güç kaynağı gerektirmediğinden, bunlar diğer fotosellerden üstündür. Kamera pozometreleri ve röleler başlıca kullanma alanlarıdır.