Η φωτοδίοδος είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση και τη μετατροπή του φωτός σε ενεργειακό σήμα μέσω της χρήσης ενός φωτοανιχνευτή. Η φωτοδίοδος μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα στοιχείο οπτικών ινών για να μεταφέρει το φως στο κύκλωμα της διόδου για να το μετατρέψει σε ενέργεια. Θα μπορούσε επίσης να εκτελέσει την ίδια λειτουργία μέσω μιας συσκευής παρόμοιας με ένα ηλιακό πάνελ ή ένα παράθυρο.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η φωτοδίοδος χρησιμοποιείται για την παροχή ενός σήματος ενεργοποίησης σε μια ηλεκτρική συσκευή όταν αυτή εκτίθεται είτε σε ακτίνες UV είτε σε ακτίνες Χ. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παροχή του ίδιου σήματος ενεργοποίησης όταν η πηγή φωτός είτε είναι απενεργοποιημένη είτε η φωτοδίοδος είναι αποκλεισμένη από την πηγή φωτός. Μια άλλη λειτουργία που μπορεί να εκτελέσει μια φωτοδίοδος είναι να διατηρεί μια ηλεκτρική συσκευή σε λειτουργία μέσω της διαδικασίας μετατροπής του φωτός σε σήμα ισχύος ή τάση.
Μια φωτοδίοδος λειτουργεί κυρίως είτε σε PIN είτε σε δομή σύνδεσης PN. Αυτό σημαίνει ότι τη στιγμή που μια πηγή φωτός, όπως μια ακτίνα UV ή μια ακτίνα Χ, μπορεί να φτάσει στη δίοδο, η αντίδραση μέσα στη δίοδο είναι η αλληλεπίδραση ηλεκτρονίων. Αυτή η αλληλεπίδραση μεταξύ των ηλεκτρονίων δημιουργεί μια οπή που φορτίζεται θετικά, η οποία κινείται φυσικά προς τη σύνδεση ανόδου του κυκλώματος. Ταυτόχρονα, τα διεγερμένα ηλεκτρόνια έλκονται φυσικά από τη σύνδεση της καθόδου.
Αυτές οι δύο φυσικές αντιδράσεις στην πηγή φωτός δημιουργούν αυτό που αναφέρεται ως φωτορεύμα. Αυτό σημαίνει ότι η πηγή φωτός έχει μετατραπεί σε ενέργεια, συνήθως με αποτέλεσμα τη μετατροπή της φωτεινής πηγής σε τάση. Αυτή η μετατρεπόμενη ενέργεια παραδίδεται στη συνέχεια στο κύκλωμα σήματος εισόδου της ηλεκτρικής συσκευής στην οποία έχει σχεδιαστεί να συνδεθεί. Αυτό επιτρέπει στο σήμα εισόδου από τη φωτοδίοδο να τροφοδοτεί την ηλεκτρική συσκευή μέσω της ενέργειας που παράγεται από την πηγή φωτός.
Υπάρχουν διαφορετικές χρήσεις για τις φωτοδίοδοι, ανάλογα με το για ποιο σκοπό χρησιμοποιούνται. Στη φωτοβολταϊκή λειτουργία, για παράδειγμα, το σήμα που παράγεται από τη δίοδο που εκτίθεται σε μια πηγή φωτός συλλέγεται και αποθηκεύεται. Στη συνέχεια διασπείρεται ως σήμα εξόδου, όπως απαιτείται για τη συσκευή ή τις συσκευές στις οποίες είναι συνδεδεμένο.
Αυτός ο τρόπος χρήσης είναι γενικά σχετικός με τα ηλιακά πάνελ. Ένας άλλος τρόπος χρήσης ονομάζεται φωτοαγώγιμος. Σε αυτή τη λειτουργία, η ενέργεια που δημιουργείται από την έκθεση της διόδου σε μια φωτεινή πηγή χρησιμοποιείται ως άμεσο σήμα ισχύος για την ηλεκτρική συσκευή την οποία χρησιμοποιείται η δίοδος για την τροφοδοσία.