Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na przeniesieniu elektronu z pasma walencyjnego do pasma przewodzenia w wyniku pochłonięcia energii padającego fotonu. W efekcie powstaje para nośników elektron‑dziura, które uczestniczą w przepływie prądu.

Fotokomórka działa na zasadzie efektu fotoelektrycznego zewnętrznego, możemy więc odrzucić odpowiedzi b i d, które zawierają półprzewodniki mogące ulegać efektowi fotoelektrycznemu wewnętrznemu.

Odpowiedź a jest również niepoprawna ze względu na dużą pracę wyjścia kadmu. Zgodnie z równaniem na energię fotonu $E=hc/\lambda$ praca wyjścia wynosząca 4,08 eV odpowiada granicznej długości fali w próżni $\lambda$ = 305 nm, leżącej w obszarze nadfioletu. Fotokomórka sterująca lampami ulicznymi powinna działać w zakresie światła widzialnego. Graniczna długość fali dla cezu wynosi 580 nm, co znajduje w środku rozkładu długości fal światła białego.

Ładunek 1,6 nC można przeliczyć na liczbę elektronów dzieląc go przez ładunek elementarny, otrzymując 10Indeks górny 10¹⁰ elektronów. Liczba elektronów emitowanych z kolejnych dynod jest ciągiem geometrycznym ze stałą 10. Z pierwszej dynody emitowanych jest 10 elektronów, z drugiej 100, z $n$-tej 10Indeks górny nⁿ. Aby uzyskać 10Indeks górny 10¹⁰ elektronów potrzeba 10 dynod.

Graniczna długość fali w próżni, która może wywołać efekt fotoelektryczny wewnętrzny w krzemie wynosi ok 1 μmum, zgodnie ze wzorem $E=hc/\lambda$, gdzie $E$ jest wartością przerwy energetycznej. Fala o takiej długości przypada na obszar podczerwieni. Zarówno światło widzialne, jak i podczerwień może wywoływać efekt fotoelektryczny. Krzem może być stosowany do detekcji promieniowania widzialnego, ale taka matryca nie będzie odporna na działanie wysokich temperatur.

German. Przerwa energetyczna o szerokości 0,7 eV odpowiada fali o długości w próżni ok 1,8 μmum, czyli podczerwieni. Pozostałe materiały mają za dużą przerwę energetyczną, aby promieniowanie podczerwone mogło wywołać efekt fotoelektryczny wewnętrzny.

1. W wyniku efektu fotoelektrycznego wewnętrznego w złączu w części n złącza p‑n gromadzą się elektrony, zaś w części p dziury. Powstałe napięcie jest stałe.

2. Fotony o energii przekraczającej szerokość przerwy energetycznej powodują przeniesienie elektronu z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa i powstanie pary elektron‑dziura. Zarówno fotony o energii niewiele, jak i znacznie, przekraczającej szerokość przerwy energetycznej wywołują ten sam efekt. Ilość uzyskanej energii elektrycznej nie jest więc proporcjonalna do energii fotonów.

Zalety:

• pozyskiwanie energii elektrycznej bez uszczuplania jakichkolwiek zasobów na Ziemi

• brak emisji COIndeks dolny 2₂

• brak innych zanieczyszczeń

• możliwość zamontowania małych ogniw w domu

Wady:

• działanie uzależnione od pogody – konieczność dysponowania zapasowym, konwencjonalnym źródłem energii

• jej stosowalność uzależniona jest od szerokości geograficznej i klimatu regionu

• wytwarzanie energii tylko w ciągu dnia