Una celda fotoeléctrica, también conocida como fotocélula o resistencia dependiente de la luz (LDR), es un dispositivo semiconductor que presenta un cambio en su resistencia eléctrica cuando se expone a la luz. Las células fotoeléctricas se basan en el principio de fotoconductividad, donde la conductividad de un material semiconductor aumenta con la absorción de luz.

Aquí hay una explicación más detallada de cómo funcionan las células fotoeléctricas:

1. Material semiconductor: Las células fotoeléctricas suelen estar hechas de un material semiconductor, como sulfuro de cadmio (CdS), seleniuro de cadmio (CdSe) o arseniuro de galio (GaAs).

2. Fotoconductividad: Cuando la luz incide en el material semiconductor de la célula, la energía de los fotones es absorbida por los electrones del material, lo que hace que salten de su banda de valencia a la banda de conducción. Como resultado, la conductividad del material semiconductor aumenta, permitiendo que fluya más corriente eléctrica a través de él.

3. Conexión del circuito: La célula fotoeléctrica suele estar conectada en un circuito en serie, con una fuente de alimentación (como una batería) y una carga (como una resistencia). Cuando la luz incide sobre la celda, el aumento de la conductividad reduce la resistencia del semiconductor, lo que permite que fluya más corriente a través del circuito.

4. Cambio de resistencia: El cambio de resistencia de la célula fotoeléctrica es proporcional a la intensidad de la luz incidente. A medida que aumenta la intensidad de la luz, aumenta la conductividad y disminuye la resistencia. Este cambio de resistencia se puede utilizar para medir la intensidad de la luz o controlar otros dispositivos en función del nivel de luz.

Las células fotoeléctricas tienen una amplia gama de aplicaciones, algunas de las cuales incluyen:

- Fotómetros en cámaras para ajustar automáticamente la configuración de exposición según las condiciones de luz ambiental.

- Farolas automáticas que se encienden cuando oscurece y se apagan cuando hay suficiente luz natural.

- Alarmas de intrusión o sistemas de seguridad que utilizan células fotoeléctricas para detectar movimiento o cambios en los patrones de luz.

- Sensores ópticos en dispositivos electrónicos, como fotocopiadoras, lectores de códigos de barras y codificadores ópticos.

- Abridores de puertas automáticos que detectan la presencia de una persona u objeto detectando un cambio en el recorrido de la luz.