LEDs als Fotoelement

Wir verwenden normalerweise LEDs, um aus elektrischer Energie Licht zu erzeugen.

LEDs können aber auch aus Licht elektrische Energie erzeugen. Sie arbeiten dann als Fotoelement.

Messungen an LEDs

Wir messen einfach die Wirkung von LEDs, indem wir jeweils eine LED mit einer anderen LED bestrahlen. Verschiedene Farben werden gegenübergestellt. Alle LEDs werden mit etwa 20 mA betrieben.

In Bild 1 sind meist LEDs gleicher Farbe gegenübergestellt. An der Position

• 15 handelt es sich um zwei normale diffuse rote LEDs,

• bei 20 um zwei superhelle rote LEDs,

• bei 45 um zwei infrarote LEDs,

• bei 50 liegt eine Glühlampe mit 5 V/30 mA einer infraroten LED gegenüber und

• bei 55 wird eine superhelle rote LED von einer blauen beleuchtet.

Wir messen die Spannung an der beleuchteten LED. Sie wird als Leerlaufspannung bezeichnet, weil dabei kein Strom entnommen wird. Die LEDs können auch Strom abgeben. Ein gutes Maß ist der Kurzschlussstrom.

LED-Typ	Leerlaufspannung / V	Kurzschlussstrom / µA
rote diffuse LED	0,0	0,0
rote glasklare superhelle LED	0,8	31,4
grüne glasklare superhelle LED	2,0	1,6
gelbe glasklare superhelle LED	1,7	0,0
blaue glasklare LED	2,4	10,3
weiße LED	1,7	0,0
infrarote glasklare LED	0,8	5,6
infrarote LED an Glühlampe	0,7	0,9
rote superhelle LED an blauer LED	1,4	0,9

Diffuse LEDs ergeben insofern schlechte Werte, als sie Licht in alle Richtungen emittieren und aus allen Richtungen empfangen.

Besonders wirksam sind glasklare LEDs: superhelle rote, blaue und infrarote.

Weiße LEDs emittieren alle Farben von rot bis blau. Sie basieren auf blauen LEDs. Durch eine Leuchtschicht wird das Blau in alle Farben des sichtbaren Lichts umgewandelt. Wenn Licht auf sie fällt, wird nur ein kleiner Teil des Farbspektrums in elektrische Energie umgewandelt, nämlich blau. Einfallendes blaues Licht wird auch nur unzureichend umgewandelt.

Wir haben die LEDs als Lichtschranken betrieben. Wenn wir den Lichtstrahl unterbrechen, geht der Strom durch die empfangende LED zurück.

• Nachmessen.

LEDs zur Messung der Beleuchtung

Wir können LEDs auch zur Messung der Umgebungshelligkeit verwenden. Die gemessenen Werte hängen stark von der Helligkeit ab. Wir untersuchen, welche LEDs zur Messung der Umgebungshelligkeit am besten geeignet sind.

Die folgenden Messungen wurden bei normaler Raumbeleuchtung durchgeführt. Der Kurzschlussstrom war in allen Fällen 0.

LED-Typ	Leerlaufspannung / V
rote diffuse LED	0,15
rote glasklare superhelle LED	0,09
grüne glasklare superhelle LED	0,03
gelbe glasklare superhelle LED	0,02
blaue glasklare LED	0,16
weiße LED	0,00
infrarote glasklare LED	0,15

Messung in heller Sonne

LED-Typ	Leerlaufspannung / V	Kurzschlussstrom / µA
rote diffuse LED	0,65	0,05
rote glasklare superhelle LED	1,44	0,55
grüne glasklare superhelle LED	1,90	0,40
gelbe glasklare superhelle LED	1,91	0,38
blaue glasklare LED	1,15	0,16
weiße LED	0,32	0,00
infrarote glasklare LED	0,81	3,54

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