Une cellule photoélectrique, également connue sous le nom de cellule photoélectrique ou résistance dépendante de la lumière (LDR), est un dispositif semi-conducteur qui présente une modification de sa résistance électrique lorsqu'il est exposé à la lumière. Les cellules photoélectriques sont basées sur le principe de photoconductivité, selon lequel la conductivité d'un matériau semi-conducteur augmente lors de l'absorption de la lumière.

Voici une explication plus détaillée du fonctionnement des cellules photoélectriques :

1. Matériau semi-conducteur : Les cellules photoélectriques sont généralement fabriquées à partir d'un matériau semi-conducteur, tel que le sulfure de cadmium (CdS), le séléniure de cadmium (CdSe) ou l'arséniure de gallium (GaAs).

2. Photoconductivité : Lorsque la lumière frappe le matériau semi-conducteur de la cellule, l’énergie des photons est absorbée par les électrons du matériau, les faisant passer de leur bande de valence à la bande de conduction. En conséquence, la conductivité du matériau semi-conducteur augmente, permettant à davantage de courant électrique de le traverser.

3. Connexion du circuit : La cellule photoélectrique est généralement connectée dans un circuit en série, avec une source d'alimentation (comme une batterie) et une charge (comme une résistance). Lorsque la lumière tombe sur la cellule, la conductivité accrue réduit la résistance du semi-conducteur, permettant ainsi à davantage de courant de circuler dans le circuit.

4. Changement de résistance : La variation de résistance de la cellule photoélectrique est proportionnelle à l'intensité de la lumière incidente. À mesure que l’intensité lumineuse augmente, la conductivité augmente et la résistance diminue. Ce changement de résistance peut être utilisé pour mesurer l'intensité lumineuse ou contrôler d'autres appareils en fonction du niveau de lumière.

Les cellules photoélectriques ont un large éventail d’applications, parmi lesquelles :

- Posemètres dans les appareils photo pour ajuster automatiquement les paramètres d'exposition en fonction des conditions de lumière ambiante.

- Des lampadaires automatiques qui s'allument lorsqu'il fait sombre et s'éteignent lorsqu'il y a suffisamment de lumière naturelle.

- Alarmes anti-intrusion ou systèmes de sécurité utilisant des cellules photoélectriques pour détecter les mouvements ou les changements dans les modèles de lumière.

- Capteurs optiques dans les appareils électroniques, tels que les photocopieurs, les lecteurs de codes-barres et les encodeurs optiques.

- Ouvre-portes automatiques qui détectent la présence d'une personne ou d'un objet en détectant un changement dans le trajet lumineux.