อุปกรณ์เซนเซอร์แสง

อุปกรณ์ เซนเซอร์แสง นายสุดเขต แย้มบาน 63040150 นางสาวเสาวลักษณ์ ลาภเกิด 63040322

ขอ้ สอบกอ่ นเรยี น เร่ืองอุปกรณ์เซน็ เซอรแ์ สงอาทิตย์ 1. LDR ใช้งานได้ดีกับแสงท่มี ีความยาวคลื่นระหวา่ ง.................... nm ก. 300-500 ข. 400-700 ค. 600-800 ง. 800-1000 2. เม่อื แสงท่ีตกกระทบผิวหน้าของ LDR จะทาํ ใหค้ วามตา้ นทานของมันจะ.......... ก. ลดลง ข. เพ่มิ ขนึ้ ค. ถูกทกุ ขอ้ ง. ผดิ ทกุ ขอ้ จากรปู ตอ่ ไปนใ้ี ช้ตอบคำถามชอ้ 3-5 3.ขอ้ ใดคอื สญั ลักษณ์ของ LDR ก. A ข. B ค. C ง. D

4.ขอ้ ใดคือสัญลกั ษณข์ อง Photo diode ก. A ข. B ค. C ง. D 5.ข้อใดคือสญั ลักษณ์ของ LED ก. A ข. B ค. C ง. D 6.อุปกรณ์ขอ้ ใด ใช้เปน็ หลอดไฟแสดงผลได้ ก. LDR ข. Solar Cell ค. LED ง. Photo diode 7.อปุ กรณ์ขอ้ ใดใช้เป็นเซอรแ์ สงไม่ได้ ก. LDR ข. Solar Cell ค. LED ง. Photo diode

8. ข้อใดไมใ่ ชอ่ ปุ กรณ์เอาทพ์ ุตของอปุ กรณ์เชอื่ มตอ่ ทางแสง ก.โฟโตไ้ ดโอม ข.โฟโตไ้ ตรแอค ค.โฟโต้ดาร์รงิ ตัน ง.แอลอดี ีอนิ ฟาเรด 9. คุณสมบตั ิในข้อใดท่ี โฟโต้ไดโอด เหนอื กวา่ แอล ดอี าร์ ก. มคี วามไวตอ่ แสงมากกว่า ข. มีความไวตอ่ กระแสไฟฟา้ มากกวา่ ค. มีราคาต่ำกวา่ ง. มีกินไฟฟา้ กระแสมากกวา่ 10.อุปกรณใ์ ดที่มีความสามารถในการเปลี่ยนพลงั งานแสงเปน็ พลงั งานไฟฟา้ ไดโ้ ดยตรง ก. LDR ข. Solar Cell ค. LED ง. Photo diode 11.สญั ลักษณอ์ ุปกรณช์ นิดใดต่อไปนี้ ท่กี ารทำงานข้นึ อย่กู บั ปริมาณแสงที่ตกกระทบ ก. ข. ค.

ง. 12.อุปกรณ์ชนิดใดในวงจรไฟฟ้าที่เปลง่ แสงได้ ก. Prints Cercuits ข. Integrated Circuit ค. Light Emitting Diode ง. Light Dependent Resistor 13.ไดโอดเปล่งแสงใช้กระแสไฟฟา้ นอ้ ย เพ่อื ป้องกนั ไม่ให้เกิดการเสยี หายต้องมกี ารตอ่ ชิ้นสว่ น อิเลก็ ทรอนกิ สช์ นดิ ใด ก. ไอซี ข. ตวั ตา้ นทาน ค. ตวั เกบ็ ประจุ ง. ทรานซสิ เตอร์ 14.ไดโอด ทำหน้าที่อะไรในวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ ก. เป็นอุปกรณท์ ำหน้าท่ีตัด - ตอ่ วงจรไฟฟา้ ข. เปน็ อปุ กรณ์ใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นทางเดยี ว ค. เปน็ อปุ กรณ์ทีล่ ดปริมาณกระแสไฟฟ้าใหก้ บั วงจรไฟฟา้ ง. เป็นอุปกรณ์ทส่ี ามารถปรับค่าความตา้ นทานไดต้ ามตอ้ งการ

15.จากสญั ลกั ษณ์ ขอ้ ใดกลา่ ว ไม่ ถูกตอ้ ง ก. ข้วั ไฟฟา้ ดา้ น B เรยี กวา่ แอโนด ข. ชน้ิ ส่วนอเิ ลก็ ทรอนิกส์ชนิดนี้ คอื ไดโอด ค. ดา้ น A ต้องตอ่ เขา้ กบั ข้ัวบวกของแบตเตอร่ี ง. การต่อชนิ้ ส่วนอเิ ล็กทรอนิกส์ชนดิ น้ตี อ้ งตอ่ แบบอนกุ รมกบั วงจร 16. ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ไดโอด ทำหน้าทอ่ี ะไร ก. เปล่ียนความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ใหส้ งู ขึน้ ข. เปล่ียนรปู พลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานกล ค. ยอมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลกลบั ไป-กลบั มา ง. เปล่ยี นไฟฟา้ กระแสสลับให้เปน็ ไฟฟา้ กระแสตรง 17.ไดโอดยอมใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นทศิ ทางเดยี ว คอื ก. กระแสตรงกระแสไฟฟ้าไหลจากขั้ว P ไปยังข้ัว N ข. กระแสตรงกระแสไฟฟา้ ไหลจากขวั้ N ไปยังขว้ั P ค. กระแสสลับไหลจากศกั ยไ์ ฟฟ้าตำ่ ไปยงั ศกั ยไ์ ฟฟ้าสงู ง. กระแสสลบั ไหลจากศกั ย์ไฟฟ้าสงู ไปยงั ศกั ยไ์ ฟฟา้ ต่ำ 18.ถ้าต้องการให้ไดโอดเปลง่ แสงทำงานได้ ควรตอ่ ไดโอดเปลง่ แสงเข้ากบั วงจรดงั นี้ ก. ตอ่ แอดโนดของไดโอดเปลง่ แสงเข้ากับแบตเตอร่แี บบขนานกบั โวลลม์ ิเตอร์ ข. ตอ่ แอดโนดของไดโอดเปลง่ แสงเข้ากับตัวตา้ นทานแบบขนานกบั โวลลม์ ิเตอร์ ค. ต่อแอดโนดของไดโอดเปลง่ แสงเขา้ กับตวั เกบ็ ประจุแบบอนุกรมกบั โวลลม์ ิเตอร์ ง. ตอ่ แอดโนดของไดโอดเปล่งแสงเข้ากบั ตวั ทรานซสิ เตอรแ์ บบอนุกรม

19.ขอ้ ใดกลา่ วไม่ถูกต้องเกย่ี วกบั ไดโอดเปล่งแสง ก. เพือ่ ปอ้ งกนั ไมใ่ ห้ไดโอดเปลง่ แสงเสยี หายตอ้ งตอ่ แบบอนุกรม ข. ขายาวของไดโอดเปล่งแสงจะแสดงขว้ั ลบและขาส้นั จะแสดงข้ัวบวก ค. ทำหน้าท่กี ำหนดทิศการไหลของกระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ ไปทางเดยี วกัน ง. เมื่อมกี ระแสไหลในวงจรไฟฟา้ ศักย์ไฟฟา้ ของไดโอดทแี่ อโนดจะสงู กวา่ แคโทด 20.ข้อใด การต่อไดโอดและไดโอดเปล่งแสงเขา้ กบั วงจรไฟฟา้ ทีเ่ หมอื นกัน ก. กระแสไฟฟ้าไหลในวงจรไฟฟ้า จะมศี กั ยข์ องไดโอดทีแ่ คโทด สูงกวา่ ขั้วแอโนด ข. ตอ้ งตอ่ ขว้ั ลบของLED กบั ขว้ั ลบของแบตเตอร่ีและ ต่อขั้วบวกของLED กับ ขว้ั บวกของแบตเตอรี่ ค. ไดโอดยอมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ทิศทางเดียว คือไหลเขา้ ทาง แคโทดหรือ ขวั้ N แลว้ ออกทางแอโนด หรือข้วั P เทา่ นน้ั ง. การต่อแบบขนานข้วั P ของไดโอดเข้ากับข้วั บวกของแหลง่ จา่ ยกระแสไฟฟา้ ต่อ ขัว้ N ของไดโอดเขา้ กับขั้วลบของแหลง่ จ่ายกระแสไฟฟา้ 21. อุปกรณ์โฟโต้ (Photo Device) คืออะไร * ก.เปน็ อปุ กรณ์สารกง่ึ ตวั นำไวแสงชนดิ หนึ่ง ข.เปน็ อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำปรบั คา่ ได้ ค.เป็นอุปกรณ์สารกงึ่ ตวั นำแบบค่าคงท่ี ง.เป็นอปุ กรณ์สารกึ่งตัวนำแบบอิเลก็ โทรไรท์ 22.โฟโตไ้ ดโอด(Photo Diode) คือ ก.สารกึง่ ตวั นำชนดิ P และสารกงึ่ ตวั นำชนิด N ข.สารก่งึ ตวั นำชนิด P และสารก่ึงตัวนำชนิด P

ค.สารกึง่ ตัวนำชนดิ N และสารก่ึงตัวนำชนิด N ง.สารกึง่ ตวั นำชนดิ O และสารก่ึงตัวนำชนดิ N 23.โฟโต้ทรานซิสเตอร์ (Photo Transistor) คือ ก.โฟโต้ไดโอดซึ่งจะตอ่ อยูร่ ะหว่างขาเบสกับคอลเลคเตอร์ ของทรานซสิ เตอร์ ข.โฟโตไ้ ดโอดซึ่งจะตอ่ อยูร่ ะหว่างขาเบสกับอิมิตเตอร์ ของทรานซิสเตอร์ ค.โฟโตไ้ ดโอดซึ่งจะต่ออยูร่ ะหวา่ งขาคอลเลคเตอรก์ บั คอลเลคเตอร์ ของทรานซสิ เตอร์ ง.โฟโตไ้ ดโอดซง่ึ จะต่ออยรู่ ะหว่างขาเบสกบั ขว้ั บวกของแหล่งจา่ ย 24. โฟโต้ดาร์ลงิ ตันทรานซิสเตอร์ (Photo DaringtonTransistor)คือ ก.โฟโต้ทรานซสิ เตอร์ 2 ตัวตอ่ รว่ มกนั ในลักษณะวงจรดารล์ ิงตัน ข.โฟโตท้ รานซสิ เตอร์ 3 ตวั ต่อร่วมกันในลักษณะวงจรดารล์ งิ ตนั ค.โฟโตท้ รานซสิ เตอร์ 4 ตัวต่อรว่ มกันในลักษณะวงจรดารล์ งิ ตนั ง.โฟโตท้ รานซิสเตอร์ 5 ตัวต่อร่วมกันในลกั ษณะวงจรดารล์ ิงตัน 25. LDR คือ ก.ตวั ตา้ นทานทแ่ี ปรคา่ ตามแสง ข.ทรานซิสเตอรท์ แ่ี ปรค่าตามแสง ค.ตัวเก็บประจทุ แี่ ปรค่าตามแสง ง.ตวั เหนี่ยวนำทแี่ ปรคา่ ตามแสง 26.โฟโตท้ รานซสิ เตอร์ มีช่ืออีกอย่างหนง่ึ ว่าอะไร ก.โฟโตแ้ สง ข.โฟโตเ้ ซลล์ ค.โฟโต้ซสิ เตอร์

ง.ทรานซสิ เตอร์พลังแสง 27.พนื้ ท่ีไวแสงของโฟโตท้ รานซิสเตอร์ คอื ขาค่ใู ด ก.เบสกับกราว ข.เบสกบั อิมเิ ตอร์ ค.อมิ เิ ตอร์กับกราว ง.เบสกบั คอลเลคเตอร์ 28.การใชโ้ ฟโต้ไดโอด จะใหก้ ระแสไหลผา่ นตวั มนั ข้นึ อยู่กับอะไร ก. แสง ข.แรงดัน ค.กระแส ง.ความต้านทาน 29.แอลดีอาร์ สว่ นใหญ่ทำมาจากอะไร ก.กาไฟด์ ข.ซิลกิ อน ค.แคดเมยี น ง.แคดเมยี นซัลไฟด์ 30.อนิ พุตของอุปกรณเ์ ช่อื มตอ่ ทางแสงคอื อะไร ก.แอลอีดี ข.แอลดีอาร์ ค.โฟโต้ไดโอด ง.แอลอดี อี นิ ฟราเรด

อุปกรณเ์ ซนเซอรแ์ สง แอล ดี อาร์ แอล ดอี าร์ (LDR : Light dependent resistor) คือตวั ต้านทานชนดิ ไวแสงหรอื เรียกวา่ ตัวต้านทานแบบโฟโต้คอนดัคตีฟ (Photoconductive) โครงสร้างภายในจะทําด้วยสารแคดเมียม เซลไี นต์ (Cadmium Selenide) หรอื ใช้แคดเมียมซัลไฟต(์ Cadmium Sulfide) ใช้งานได้กับแสงท่ี มีความยาวคลื่นระหว่าง 400-700 nm คือย่านแสงที่ตามนุษย์มองเห็น และเหมาะที่จะใช้งานใน ย่านความถี่ต่ำเพราะความไวต่อแสงของมันไม่ดีนัก ค่าความต้านทานแสงมืด (Dark resistance) ประมาณ 1MΩ และค่าความต้านทานเมื่อแสงสว่างสูงสุด ประมาณ 100Ω นิยมนําไปใช้งาน กับ วงจรเซน็ เซอร์แสง เพื่อควบคมุ การเปิดปดิ อุปกรณ์ไฟฟา้ และเคร่ืองมือวัดความเขา้ แสง เปน็ ตน้ ลกั ษณะของ แอล ดีอาร์แสดงในรปู ที่ 5-1 และคุณสมบัติของมันแสดงในรปู ที่ 5-2 รปู ท่ี 5-2 LDR : Resistance(Ω) vs Illuminance(Lux)

รปู ที่ 5-3 LDR : Resistive response(%) vs wavelength(nm) กล่าวคือ เมื่อแสงที่ตกกระทบผิวหน้าของ แอล ดีอาร์จะทําให้ความต้านทานของ แอล ดีอาร์มีค่า ลดลง ย่งิ แสงมีความสว่างมาก ความตา้ นทานย่งิ ลดลงมากดังกราฟในรูป 5-2

การนํา แอล ดีอารไ์ ปใชง้ าน 1.วงจร Automatic Light circuit หรือวงจรเปิด-ปิด ไฟฟ้าอัตโนมัติโดยใช้แอล ดีอาร์เบอร์ NORP12 เป็นตัวตรวจจับแสงสว่าง เมื่อมีแสงสว่างเพียงพอ จะทำให้ ทรานซิสเตอรเ์ บอร์ BC170 ทาํ งานและขบั ใหท้ รานซสิ เตอร์กาํ ลงั เบอร์ 2N3053 ทํางานไป ด้วย ผลคือทําให้หลอดไฟฟ้า 12V 2.2W ติดสว่าง ตัวต้านทานปรับค่าได้ VR1 เป็นตัวปรับ ความไว ของแสงสวา่ งที่จะทําใหห้ ลอดไฟฟ้าทาํ งาน วงจรดงั รปู 5-4 รูปที่ 5-4 Automatic Light circuit 2.วงจร Light Meter หรือวงจรเครื่องวัดแสงดังรูปที่ 5-5 โดยความต้านทาน R1=100KΩ,R2=200KΩ คือตัวต้านที่เลือกย่านวัดและใช้กัลป์วานอมิเตอร์ 100 μA เป็นสเกลใน การอ่านค่าความสว่างของแสง ทั้งนี้ตะต้องมีการปรับแต่เครื่องมือวัดแสงนี้กับเครื่องมือวัดแสง มาตรฐาน เชน่ ลกั ซม์ เิ ตอร์(Lux Meter) กอ่ น เป็นต้น รูปท่ี 5-5 Light Meter circuit

แอล อี ดี แอล อี ดี(Light emitting diodes) หรือไดโอดเปล่งแสง เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนําท่ี ปล่งแสงได้เมือ่ ได้รบั กระแสไฟฟ้า และเปล่งแสงไดห้ ลายสตี ามแตช่ นดิ ของสารทใี่ ช้ในการผลิต แอล อีดี ความยาวคลื่นแสงจะเป็นตัวบอกสีซึ่งหมายถึงขนาดของความยาวคลื่นที่ LED เปล่งแสง ออกมา เช่น สีฟ้า จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 468nm สีขาว จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 462nm สีเหลือง จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 468nm สีเขียว จะมีความยาวคลื่น ประมาณ 565nm สีแดง จะมีความยาวคลืน่ ประมาณ 630nm เป็นตน้ รูปท่ี 5-6 โครงสร้างและสัญลักษณ์แอล อีดี โครงสร้างคลา้ ยไดโอด แต่เปล่งแสงได้เมือ่ ไดร้ บั ไบแอสตรง แอล อีดีประกอบไปด้วย สารกงึ่ ตัวนาํ ชนิด พีและเอ็นประกบเขา้ ด้วยกนั มผี วิ ดา้ นหนงึ่ เรียบคล้ายกระจก เม่อื จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง ใหก้ บั แอล อีดโี ดยจ่ายขว้ั บวกเข้ากบั แอโนด(A) และขวั้ ลบ เข้ากับแคโธด(K) จะทาํ ใหอ้ เิ ล็กตรอน ไดร้ ับพลังงานสงู ขนึ้ จึงข้ามรอยตอ่ มารวมกบั โฮล ทส่ี ารพีเมื่อระดับพลังงานของอเิ ลก็ ตรอน เปลยี่ นแปลงจึงคายพลงั งานออกมาเปน็ คล่นื แสง สําหรบั วงจรขับหลอด แอล อดี ีแสดงในรูปท่ี 5-7 รูปที่ 5-7 วงจรขับหลอด แอล อดี ีการคํานวณคา่ ความต้านทานจาํ กัดกระแส

ความต้านทานจํากัดกระแส ในวงจรขับ แอล อีดีมีความจําเป็น เพราะว่า หากใช้ค่ามากเกินไป กระแสไฟฟ้าไหลได้น้อยหลอด แอล อีดีจะดับ และหากมีค่าน้อยเกินไป กระแสไฟฟ้าไหลได้ มากกว่าความต้องการ ทําให้หลอด แอล อีดีอาจจะขาดได้จากรูป 5-7(a) คือ R1 สามารถคํานวณ ได้จาก คา่ พกิ ัดของ แอล อดี ีเช่น แอล อีดีสีแดง มีแรงดนั ตกคร่อมเมื่อนาํ กระแส (VF) = 1.8V และ กระแส(IF) = 12.5mAดงั นนั้ ในทางปฏิบติจั ะเลอื กค่า ความตา้ นทานมาตรฐาน คอื R=820Ωตัวอยา่ งที่ 5-1 จากวงจรต่อไปน้ีจง หาคา่ Rx เมื่อ IF=10mA, VF=2.0V

โฟโต้ไดโอด โฟโตไดโอด (Photo diodes) คือ สารกึ่งตัวนําสองชิ้นคือ พี-เอ็นคล้ายไดโอด จะทํางาน เมื่อได้รับไบแอสกลับ และเมื่อมีแสงเข้ามาตกกระทบที่รอยต่อ พีเอ็น จะเปลี่ยนสัญญาณแสงให้ เป็น สัญญาณไฟฟ้า เมื่อแสงตกกระทบอิเล็กตรอนที่ ยึดติดอยู่กับอะตอมจะหลุดออกจากวงโคจร เกิดเป็นอิเล็กตรอนอิสระ และโฮลอิสระขึ้นอิเล็กตรอน และโฮลเหล่านี้จะเคลื่อนที่เข้าไปในเขต ปลอดพาหะ เกิดเป็นกระแสไฟฟ้าย้อนกลับด้วยปริมาณที่แปรเปลี่ยน ตามความเข้มแสง เรียกว่า กระแสโฟโต้(Photo current) โฟโต้ไดโอดจะมีความไวต่อแสงมากกว่า แอล ดีอาร์ดังนั้นจึงนิยม นําไปใช้งานอย่างกว้างขวางกว่า แอล ดีอาร์ เช่น การวัดความเข้มแสง ชัตเตอร์แสง การวัดระยะ ทางไกลด้วยแสงอินฟาเรด การตรวจจับสัญญาณแสงที่ความถี่สูง เป็นต้น ลักษณะและวงจร โฟโต้ ไดโอดแสดงดงั รปู ที่ 5-8 รปู ท่ี 5-8 โฟโตไ้ ดโอด

การนาํ โฟโต้ไดโอดไปใช้งาน 1.วงจร Photo diode Light detector circuit หรือวงจรตรวจจับความเข้มแสง โดยใช้โฟโต้ไดโอดทําหน้าที่เป็นตัวเซ็นเซอร์ตรวจจับแสง และต่อเข้าที่อินพุตของออปแอมป์เพื่อ ขยายแรงดันเอาต์พุตโดยแรงดันเอาต์พุต จะแปรผันตรงกับค่าความเข้มแสง คือ VO=ISxRf และ IS=RxILดังน้ันเมือ่ ความเขม้ ของแสงมีค่าสูง จะได้แรงดันเอาตพ์ ตุ สงู ตามไปด้วยนน่ั เอง รูปท่ี 5-10 โฟโตท้ รานซสิ เตอร์ (Photo Transistor) โฟโต้ทรานซิสเตอร์ (Photo Transistor) จะประกอบด้วยโฟโต้ไดโอดซึ่งจะต่ออยู่ ระหว่างขาเบสกับคอลเลคเตอร์ ของทรานซิสเตอร์ ดังรูป 2 กระแสที่เกิดขึ้นจากาการ เปลี่ยนแปลงของแสงจะถกู ขยายด้วยทรานซิสเตอร์ (Transistor) ในการใช้งานโฟโต้ทรานซิสเตอร์ รอยต่อระหว่างเบส-อิมิตเตอร์ (Base-Emitter) จะต่อไบอัสกลับ (Reverse Bias) ที่รอยต่อนี้เอง เป็นสว่ นท่ที ำใหเ้ กิดการแปลงค่ากระแสที่ข้นึ อยกู่ ับความเขม้ แสง ถ้าให้ IP = กระแสทีเ่ กิดขน้ึ เนอ่ื งจากแสง IB = กระแสเบสท่ีมาจากภายนอก เมื่อไบอัสกลับ (Reverse Bias) ที่รอยต่อระหว่างเบสกับคอลเลคเตอร์ (Base-Collecter) และมี แสงตกกระทบที่บริเวณรอยต่อ กระแสอันเนื่องจากแสง (IP) จะถูกขยายด้วยอัตราขยายของ

ทรานซิสเตอร์เป็นกระแสอิมิตเตอร์ (IE) และถ้าไบอัสตรงที่ขาเบสด้วยกระแสเบส (IB) จาก ภายนอกก็จะถูกขยายรวมกบั กระแสเนือ่ งจากแสง (IP) ดว้ ย ถ้าให้ IP = กระแสที่เกิดขึ้นเนื่องจากแสง IB = กระแสเบสท่มี าจากภายนอก IE = กระแสอมิ ิตเตอร์ hfe = อตั ราขยายของทรานซสิ เตอร์ จากสมการของทรานซสิ เตอรค์ ือ IC = hfeIB และ IE = IC + ( IB IP ) จะได้ IE = IC + ( IB IP ) hfe + I ะเห็นได้ว่ากระแส IE เปลี่ยนแปลงตามกระแส IP ด้วยอัตราขยายถึง hfe+1 เท่าซึ่งถ้า IP มีค่า เปลี่ยนแปลงจาก 1-10 A และทำให้ hfe มีค่าประมาณ 100 จะได้ค่า IE เปลี่ยนแปลงจาก 100 A ถงึ 1mA อัตราขยายกระแสยิ่งสูงจะทำให้ผลตอบสนองต่อแสงจะไวขึ้น ค่า hfe สูงๆ จะต้องทำให้รอยต่อ ระหว่างเบสกับคอลเล็กเตอร์มีพื้นที่มาก แต่ก็ทำให้กระแสรั่วไหลสูงขึ้นด้วย เพราะรอยต่อจะถูก ไบอัสกลบั (Revese Bias)

โฟโต้ดารล์ งิ ตนั ทรานซสิ เตอร์ (Photo DaringtonTransistor) โฟโต้ดาร์ลิงตันทรานซิสเตอร์ (Photo DaringtonTransistor) คือโฟโต้ทรานซิสเตอร์ 2 ตัว ต่อรว่ มกนั ในลกั ษณะวงจรดาร์ลิงตนั คือตอ่ ในลักษณะขาอิมิตเตอร์(Emitter) ของตัวหนง่ึ จะต่อเขา้ กบั เบส (Base) ของตวั ถัดไป ลักษณะการตอ่ เช่นนี้จะทำใหท้ รานซสิ เตอรม์ อี ัตราการขยายสูงขนึ้ อกี มาก เซลลแ์ สงอาทติ ย์ เ ซ ล ล ์ แ ส ง อ า ท ิ ต ย ์ ( Solar Cells) ห ร ื อ photovoltaic cell ซ ึ ่ ง ม า จ า ก ค ํ า ว่ า Photovoltaic คําว่า photo หมายถึง แสง และ volt หมายถึง แรงดันไฟฟ้าเมื่อรวมคําแล้ว หมายถงึ กระบวนการผลติ ไฟฟา้ จากการตกกระทบของแสงบนวัตถทุ ม่ี คี วามสามารถในการเปลีย่ น พลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง อุปกรณ์สารกึ่งตัวนํา เช่น ซิลิคอน (Silicon), แกลเลี่ยม อาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide), อินเดียมฟอสไฟด์ (Indium Phosphide), แคดเมียม เทลเลอ ไรด์ (Cadmium Telluride) และคอปเปอร์อินเดียม ไดเซเลไนด์ (Copper Indium Diselenide) เป็นต้น ทําหน้าที่แปลงความเข้มของสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เมื่อความเข้มของแสงอาทิตย์มี ค่ามาก จะให้กําลงั ไฟฟา้ มาก นั่นเอง โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตยป์ ระกอบไปดว้ ย สารกึ่งตัวนํา ชนิด พีและเอ็น เช่นเดียวกันกับโฟโต้ไดโอด ที่ต่างกันคือ เซลล์แสงอาทิตย์จ่ายไฟฟ้าออกมาได้โดย ไม่ต้องใช้แรงดันไบแอสกลับป้อนให้มัน แสงอาทิตย์เมื่อนําขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ต่อเข้ากับ อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์เหล่านั้น ทําให้สามารถทํางานได้ ลกั ษณะของเซลล์แสงอาทิตย์และสญั ลักษณ์แสดงในรูปที่ 5-11

การทํางานของเซลล์แสงอาทติ ย์ เมื่อเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับแสงอาทิตย์จะเกิดการสร้างพาหะนําไฟฟ้าประจุลบและ บวกขึ้น ได้แก่ อิเล็กตรอนและ โฮล โครงสร้างรอยต่อพี-เอ็นจะทําหน้าที่สร้างสนามไฟฟ้าภายใน เซลล์เพื่อแยกพาหะนําไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปที่ขั้วลบ และพาหะนําไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ขั้วบวก (ปกติที่ฐานจะใช้สารกึ่งตัวนําชนิดพีขั้วไฟฟ้าด้านหลังจึงเป็นขั้วบวก ส่วนด้านรับแสงใช้สารกึ่ง ตัวนําชนิดเอ็น ขั้วไฟฟ้าจึงเป็นขั้วลบ) ทําให้เกิด แรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง เมื่อตอ่ ใหค้ รบวงจรไฟฟ้าจะเกิดกระแสไฟฟา้ ไหลไปสโู่ หลด ประสทิ ธิภาพของเซลลแ์ สงอาทติ ย์ ชนิดซิลิคอนผลึกเดี่ยว (Single Crystalline Silicon solar cell) มีประสิทธิภาพ ระหวา่ ง 15-20% ชนิดซิลิคอนผลึกผสม (Polycrystalline Silicon solar cell) มีประสิทธิภาพ ระหว่าง 13-15% ชนิดอะมอร์ฟสั ซลิ คิ อน (Amorphous Silicon solar cell) มปี ระสิทธภิ าพระหว่าง 5-8%