Una fotocélula es cualquiera de una amplia gama de sensores que reaccionan en función de la presencia de luz o energía electromagnética. Se pueden encontrar en muchas formas diferentes, desde paneles solares que usan luz para generar electricidad, hasta fotorresistores, que cambian de resistencia en función de la cantidad de luz presente. Este dispositivo es uno de los avances modernos más importantes, que permite la creación de una amplia gama de nuevas tecnologías.
Uno de los tipos más comunes de fotocélula es el fotorresistor, un dispositivo construido con un semiconductor de alta resistencia. Cuando llega suficiente luz al semiconductor, absorbe fotones para que los electrones ya presentes tengan suficiente energía para conducir, lo que reduce la resistencia. Un fotorresistor puede ser intrínseco, como los hechos de silicio, en cuyo caso requerirá una buena cantidad de luz para disminuir la resistencia, o extrínseco, con un dopante agregado para disminuir la cantidad de energía necesaria para desencadenar una reacción, ellos muy sensibles.
Los fotorresistores se utilizan en todo tipo de cosas que necesitan reaccionar a la luz de alguna manera. Algunas pantallas, como las de los relojes, pueden incluir una fotorresistencia para mantener la esfera legible o para iluminarse en la oscuridad. Muchas farolas las incluyen para asegurarse de que se enciendan automáticamente cuando la luz baja lo suficiente. Las luces nocturnas, como las que muchas personas tienen en el baño, también contienen este tipo de sensor para que solo estén encendidas cuando está oscuro. El medidor de luz que se encuentra en la mayoría de las cámaras modernas también suele ser un fotorresistor, que ayuda a medir la cantidad de luz que llega a la lente para ayudar al fotógrafo a calcular qué velocidad de obturación y apertura deben usar.
Otra forma de fotocélula ampliamente vista se conoce como célula fotovoltaica o célula solar. Estos utilizan el efecto fotovoltaico, donde se liberan electrones cuando la radiación electromagnética golpea la superficie, para generar electricidad. Luego, esta electricidad se almacena generalmente en un sistema de baterías y se puede utilizar como fuente de energía renovable.
Algunos otros tipos se enfocan más en medir tipos específicos de energía. Los detectores ópticos, por ejemplo, actúan como termómetros avanzados: absorben la radiación electromagnética y reaccionan al aumento de energía de formas determinadas que pueden determinar exactamente el aumento de la temperatura ambiente, o simplemente pueden medir cuánta luz incide en la superficie. Otros, conocidos como detectores criogénicos, son tan sensibles que pueden usarse para detectar la presencia de una pequeña cantidad de radiación electromagnética, como un solo rayo X o un solo fotón infrarrojo.
Uno de los tipos más básicos es una fotocélula química. Este tipo se encuentra en una cámara no digital en forma de placa fotográfica, donde la luz que golpea la placa hace que una molécula de haluro de plata se divida en un átomo de halógeno y un átomo de plata metálica, que luego se puede usar para crear una imagen. . Las cámaras modernas utilizan en su lugar dispositivos de carga acoplada, que son otro tipo de fotocélula, para lograr el mismo resultado transfiriendo carga eléctrica en lugar de dividir la plata.