Fotozellen

Eine Fotozelle ist ein lichtempfindliches elektronisches Bauelement, das Licht in eine elektrische Größe umwandelt. Je nach Bauart kann sie eine Strom- oder Spannungssignal erzeugen oder ihren Widerstand in Abhängigkeit von der Lichtintensität ändern. Fotozellen werden vor allem als Sensoren in Mess- und Steuersystemen eingesetzt, etwa zur Regelung von Beleuchtung, in Kameras oder in automatischen Lichtschranken.

Zu den gängigsten Typen gehören lichtabhängige Widerstände (LDR, oft Cadmium-Sulfid oder Cadmium-Selenid), deren Widerstand stark sinkt, wenn das Licht zunimmt. Photodioden und Phototransistoren erzeugen oder verstärken Strom proportional zur Lichtmenge und reagieren in der Regel schneller als LDRs. In der Praxis kommen auch Fotowiderstände, Photowandlungen und andere sensorische Varianten zum Einsatz, je nach Anforderung an Empfindlichkeit, Linearität und Reaktionszeit.

Funktionsprinzipien variieren: Bei LDRs verändert sich der Widerstand durch photoleitende Effekte; Photodioden liefern lichtabhängigen Strom, der durch äußere Schaltungen in eine geeignete Größe umgewandelt wird; Phototransistoren arbeiten wie Transistoren, deren Basissignal durch Licht gesteuert wird. In vielen Anwendungen wird die Lichtstärke in ein analoges oder digitales Signal überführt.

Anwendungen umfassen automatische Beleuchtungssteuerung, Belichtungsmessung in Kameras, Sicherheits- und Anwesenheitssensorik, Industrieprozesse und Consumer-Elektronik. Der Begriff Fotozelle dient oft als Oberbegriff neben Solarzellen (Photovoltaik); letztere erzeugen primär elektrischen Strom aus Licht, während Fotozellen überwiegend Licht als Sensor verwenden.