Eine Fotodiode ist ein elektrisches Gerät, das verwendet wird, um Licht mithilfe eines Fotodetektors zu erkennen und in ein Energiesignal umzuwandeln. Die Photodiode kann ein faseroptisches Element verwenden, um das Licht an die Diodenschaltung zu liefern, um es in Energie umzuwandeln. Es könnte auch die gleiche Funktion durch ein Gerät erfüllen, das einem Solarpanel oder Fenster ähnelt.
In den meisten Fällen wird die Fotodiode verwendet, um ein Triggersignal an ein elektrisches Gerät zu liefern, wenn es entweder UV-Strahlen oder Röntgenstrahlen ausgesetzt wird. Es kann auch verwendet werden, um das gleiche Triggersignal zu liefern, wenn die Lichtquelle entweder ausgeschaltet ist oder die Fotodiode von der Lichtquelle gesperrt ist. Eine weitere Funktion, die eine Fotodiode erfüllen kann, besteht darin, ein elektrisches Gerät durch den Prozess der Umwandlung von Licht in ein Stromsignal oder eine Spannung in Betrieb zu halten.
Eine Fotodiode arbeitet hauptsächlich entweder mit einer PIN- oder einer PN-Verbindungsstruktur. Dies bedeutet, dass in dem Moment, in dem eine Lichtquelle, wie beispielsweise ein UV-Strahl oder ein Röntgenstrahl, die Diode erreichen kann, die Reaktion im Inneren der Diode die Wechselwirkung von Elektronen ist. Diese Wechselwirkung zwischen den Elektronen erzeugt ein Loch, das positiv geladen wird, das sich auf natürliche Weise in Richtung des Anodenanschlusses des Stromkreises bewegt. Gleichzeitig werden die angeregten Elektronen natürlich vom Kathodenanschluss angezogen.
Diese beiden natürlich vorkommenden Reaktionen auf die Lichtquelle erzeugen einen sogenannten Photostrom. Dies bedeutet, dass die Lichtquelle in Energie umgewandelt wurde, was typischerweise zur Umwandlung der Lichtquelle in Spannung führt. Diese umgewandelte Energie wird dann an die Eingangssignalschaltung des elektrischen Geräts geliefert, an das sie angeschlossen werden soll. Dadurch kann das Eingangssignal von der Fotodiode das elektrische Gerät durch die von der Lichtquelle erzeugte Energie mit Strom versorgen.
Es gibt unterschiedliche Anwendungen für Fotodioden, je nachdem, wofür sie verwendet werden. Im Photovoltaik-Modus wird beispielsweise das Signal, das von der Diode erzeugt wird, die einer Lichtquelle ausgesetzt wird, gesammelt und gespeichert. Es wird dann je nach Bedarf für das Gerät oder die Geräte, mit denen es verbunden ist, als Ausgangssignal verteilt.
Diese Nutzungsart ist im Allgemeinen für Solarmodule relevant. Eine andere Verwendungsart wird als photoleitfähig bezeichnet. In diesem Modus wird die Energie, die durch die Belichtung der Diode mit einer Lichtquelle erzeugt wird, als direktes Stromsignal für das elektrische Gerät verwendet, das die Diode mit Strom versorgt.