@@keiji6688 Regarding more strange phenomenon with diodes, I observed a photodiode effect from rectifier diodes in a DO-35 encapsulated glass package irradiated by a 10W full-spectrum white LED COB pointing the diode against the center of its optic lens. My tests with general signal diodes produced almost no induced voltage (1N4148) on my oscilloscope. However, when I switched to zener diodes, I generated as much as 550mV from Anode to Cathode. The specific zener voltage also impacted performance. 3.3V Zener diodes had poor performance (
1988年青年海外協力隊でマレーシアに赴任し工業系大学の講師として電子実習でリアクタンス変調の教材として可変容量ダイオードが手に入らなかった為に赤色発光ダイオードを代用部品として使用したのを思い出しました。また、VFOを制作するのに微調整用バリキャップの代わりにＬＥＤがちょうど良かったです。それから定電圧ダイオードも手に入らなかったので、やはり赤色発光ダイオードを定電圧ダイオードの代わりに使用し好成績を得ました。LEDは目的外使用で他の部品の代替品として使うには本当に便利ですよ。
モーターも発電機になるし、スピーカーもマイクになるし、LEDも太陽電池になるし、イチケンさんもイチケンさんにしかならないし、世の中って面白いな
太陽電池に電気を供給すると光る？？？？
@@北島正隆-d5x光るよ
@@北島正隆-d5x
素材によっては厳しいですねー
シリコン太陽電池は最もメジャーなものだと思いますが、シリコンは間接遷移型半導体で、発光しません。
エネルギーの変換は不可逆的なものではないからね
モーター→発電機 やったことある
スピーカー→マイク やったことある
LED→太陽電池 そんな発想はなかったｗ
EPROMを太陽電池として使い電卓が働きました。20数年前の実験です。ソーラー電卓の太陽電池を外して、代わりにEPROMを2～3個直列にして光を当てました。VCC-GNDピン間に電圧が出てきます。
昔、トランジスタが金属管パッケージだった時、上部を切り取って光センサに使う記事が雑誌に載ってたのを思い出しました。
LEDとソーラーも逆に使えるのは想像してなかった。
モータと発電、マイクとスピーカ、ペルチェによる発電を考えるなら想定の範囲内なのに想像できなかったのがくやしい。
ここら辺の分野の研究者です。
電圧が高くても光らない理由は色々ありますが、今回の場合まさに受光面積が小さいからでしょう。
通常、よほど上手く設計しないと光子１つに対して電子１つしか出てきません。
その１つの電子にかかる力を大きくする(電圧を高くする)ことは可能ですが、発光する時も電子１つに対して出てくる光子は1つになるので結果的にLEDの受光面積分の光子しか扱えず、ほぼ光っていないように見えます。
もっと厳密に言えば(1)LEDの受光面積が小さいために使える光子が少なく、(2)発光時に抵抗を受けるためにエネルギーが減少し、(3)発光時には360度に放出するために更に観測できる光子は少なくなります。
これらの点を踏まえると同じLEDを使っても(1)集光する部分を取り付け、(2)発光時の抵抗が少ない赤色系の発光源を用いて、(3)発光する光をまた集光すれば明るく見せることは可能になります。
他にも様々な要因はありそうですが身近な所から研究が始められるのは面白いので是非誰かの自由研究にでもしてください。
駄文長文失礼しました。
半導体でも、「光電子増倍管」みたいな仕組みって、作れないんですかね？
@@いつもの通りすがりの猫
他にエネルギー源が必要です。
光電子増倍管の仕組みを応用しても増えた電子分は外部電源からエネルギーを得る必要があるので今回の企画的には使えないでしょう。
今回の企画の範囲内で使えそうなエネルギー源としては例えば温度差による発電、電波(ラジオ放送など)を用いた電磁誘導、ギリギリで風力などが考えられますがいずれも光という高エネルギー波に変換しようとするのは難しいです。
大穴狙いで雷が落ちる前の空間中の電場を扱えれば不可能ではありませんが「空想科学読本」と同じレベルの議論になります。
@@keiji6688
>増えた電子分は外部電源からエネルギーを得る必要がある
ああそうか、「外部から電界をかけて」加速する必要があるからですね・・・
※ＬＥＤを「光センサ」として使う用途で、「感度を上げたい」ならば、使えるかもですね。
@@keiji6688 新技術のニュートリノ発電投資を始めようかと、えぇ。
最初の数カ月は利益相当額を返金し、更に出資者と資金が集まったら…
こりゃポンジ発電だな。
@@keiji6688 Regarding more strange phenomenon with diodes, I observed a photodiode effect from rectifier diodes in a DO-35 encapsulated glass package irradiated by a 10W full-spectrum white LED COB pointing the diode against the center of its optic lens.
My tests with general signal diodes produced almost no induced voltage (1N4148) on my oscilloscope. However, when I switched to zener diodes, I generated as much as 550mV from Anode to Cathode. The specific zener voltage also impacted performance. 3.3V Zener diodes had poor performance (
マトリクスLEDを光センサーとして使い、タッチパネルのように動作させているのを見たことがあります。こういう用途も面白いですね。
え、太陽電池に電流を流すと光るんですか！？そっちもみたい笑
同じ疑問が生じました。
原理的には光るようです
実際にこれを応用して太陽電池の劣化具合を調べる研究もされてるみたいです
でも、太陽電池を発光させたときの光は赤外線らしいので、人間の目では見えないですね
@@ラズベリー王子-f9sシリコンはバンドギャップがカスだから赤外線で光るの？
マムシに向かってソーラーパネルの赤外線発射したら
マムシ「うわっ！まむし！」
ってなるのかな？
マムシ、なんか笑ってしまった(笑)
昔、学習雑誌の付録で光ファイバーを使って、お互いの送受信機にLEDを使った糸電話風のトランシーバーをサンプル作って提出しました。懐かしかったです。今後も面白い企画をお願いします。
光センサーは専用のを、とは言いますが、光センサーは光によって抵抗値が変化するものがほとんどなので、起電力が変化するLEDを利用すればセンサー監視中の電力を極力減らすことができる回路が組めるかもしれませんね…
太陽電池のように発電式のセンサーもありますよ
そちらの方が精度も感度も高いので
【60年前】
ゲルマニウムトランジスタが家電品に使われ始めたころのトランジスタは透明の樹脂で封止されていました。投稿にあるような光電効果による誤動作を避けるため黒色の塗料が塗ってありました。
そのころをトランジスタの塗料を剥いで受光素子として利用し、懐中電灯を対面させせて光電話を作って中学校の文化祭に出品しました。
その技術は、昔「初歩のラジオ」か「ラジオの製作」で、見たことがあったような気がする。
何年か前から、夏休みの自由研究のノリでやろうと思ってたんですが、まさかイチケンさんがやってくれたとは(笑)
コマーシャルの下で電解コンデンサーが動いてるなとは思いましたが、最後に発火して爆笑でした（笑）
モーターを回すと逆に発電できると知ったとき、「じゃあLEDに光を当てたら発電できるのかよ」と思ったけど、本当に発電できたんだ…
子供の頃、何故うまく行かないか悩んでいた事を思い出しました そうかそうだったんだ ありがとうございます
仕組みが同じのは知ってたけどペルチェ素子みたいに発電できるの知らなかった
思った以上に電圧出ていて目から鱗！
ガス漏れセンサーにLED使われてると聞いたことが有ります。
ガス漏れ検知器のコアは、酸化被膜とガスが接触した時に生じる抵抗値の変化を測定するものが多いようです。
が、調べたら赤外線式と言うものも有ったので、それがLEDを使っているのかも知れません。
ガス漏れはわかりませんが、光電煙感知器や炎感知器は受光素子を使ってますね
ガス漏れ火災報知機の動作原理は全然勉強しなかったし試験にも出なかったなぁ……
LEDだと内部インピーダンスが高すぎて電圧は出るけど電流が取り出せない、って感じですね。
LEDで発電してLED光らせるっておもろい😂
実用性はない 豆知識的な動画が酒のお供に丁度良い。ありがとうございます。電子回路とか勉強したいな～とは思う40代後半
有没有好方法自学的么？我也喜欢电子电路，但我不是电子专业而是计算机的
理科の授業で理解出来なかったことが、これですごく良く分かった。スッキリした。
これ、昔世界一受けたい授業でやってた気がする
懐かしいな
単機能のチープな学習リモコンだと赤外線受光素子を別途用意せず、送信用の赤外線LEDで受光して学習する奴がありますね
キセノン・フラッシュランプの発光時間特性を測定するのに適当な受光素子がなかったのでLEDを使ってました。
それから４０年くらい前のトランジスタ技術の記事で、回路基板を調整しようとしてエキステンションカードを繋いで回路基板を筐体の外に出す場合、基板に装着してあるガラスビードダイオードが室内照明の光で起電して測定に誤差が出る恐れについて書かれていました。
太陽光パネル光らせてほしいｗ
全く同じこと考えてたわww
デンジャラス・イチケンになりそうw
昭和のラジオ買ったら、手回し発電の他にLEDが付いてて発電するらしく、ライトは電球なんで、昔なのに面白いこと考えるなあと思っていたところにたまたまイチケンさんの動画がw
随分面白かったです。ありがとうございます。
とても興味深くて面白かったです。今回説明されたのはシリコン系ですね。うちの太陽光パネル、今は製造されていない化合物系CISパネルというもので、太陽光に照射すると光照射効果というので出力が増加する面白いものでした。
既に過去の製品ですが、動画の解説ネタに困った際にでも、忘れ去られる前に取り上げてもらえたら幸いです。
海外の動画でLEDや抵抗、コンデンサーを直接はんだ付けしてミニマムな電子回路を作成するショート動画をみて、LEDを光センサーとして使用しているものがあったのですが、その動作原理が、この動画をみてようやくわかりました。
とにかく ”LEDアレイ” に驚愕しました！
まぁ、元々は今回の光源みたいな使い方を想定して作ったんでしょうが・・・
LEDの簡易センサ的利用法として、放射線の検出に使えると聞いたことがあります。PN接合の空乏層に放射線が飛び込むと、光の場合と同様の理屈でに検出できる様です。
線源の入手と扱いが面倒そうですけど、実験としては面白いかなと。
(ちょっと調べてみたらフォトダイオードを使った作例がありました。はは…)
秋月にまだキットがあるようですね。
福島の事故直後にそれを作るのがプチブームになりました
アウトドアなイチケンさん貴重ｗ こんな理科・工学の先生だったら嫌いにならずにすんだのになぁｗ
お、HIOKIのハイエンドですね( ´∀｀ )
LEDで発電できるの知らなかったです。ペルチェ素子の光版のイメージですね。
200WのLED照明って凄まじいですね。
大陽光パネルに電流流すと光るとかLEDで発電できるとか知らなかった！
マブチモーターと似たようなもんなんですね
BBCのMicroBitのLEDは光センサーとしても、プログラムでますね。びっくりですね。アウトプットとインプットが繋がって、プログラムがアナログデジタル変換ADCも使える。昔、８２５５でプリンターポートから入力する見ないなもんですね。
ゲルマニウム・ダイオードとかを光センサーに使うのは雑誌とかで見た記憶があります。
他には温度特性を利用して温度センサーなんかにも使用した例もあったなぁ・・・。
このLEDアレイを使って昆虫の目（複眼）を再現ことは出来ないだろうか？昆虫には世界がどう見えるのか興味深い実験が出来ると思う。
パナソニックの自転車用テールライトでは光センサーとしてLEDが使われていました。
今回の動画と同じように、発光ダイオードを日光に当てて「おー、電圧きとるやん」というのは試したことがありました
でも太陽電池も光るということは知らなかったし思いつきもしなかった…。いま考えてみるとなぜそういう発想に至らなかったのか謎だ。
電子工作やってると発光ダイオードは数千個単位で持ってるけど、太陽電池は持ってないから視野が狭くなってたのかな。
CPUでカイロ作ってたと思ったらいつのまにかスポンサーがついて大物になったものだなぁ
LEDは光らせるために光電変換効率は97%以上ですが、初期の開発時点では変換効率が50%を切るものもありました。こちらの方が、太陽光発電に適しています。いわゆる光電変換効率が低ければ低いほど太陽光発電の効率は上がります。またコンデンサーで電荷をため、1/10秒未満のパルス電圧で発光できるようにすれば、発電と発光がギリギリできるかも知れません。
その昔、テレビ番組の「所さんの目がテン」でLEDの特集があり太陽光発電できると放送してました…
LED、半導体の中で一般個人にとって一番入手性が良いからなのか趣味レベルでは光源意外の用途もたまに見ますね。整流用途とか。
この現象を利用して光っているLEDを指で押さえると反射した光で消費電流がさがり、それを感知して無接点SWにするアイディアが昔ありました。
素材までは記憶していないので、今の消費電流の下がったLEDでは再現できないかもしれません。
追加：もしかしたら二素子の二色発光ダイオードかもしれません、片方を光らせてもう片方を受光素子として使っていたのかも。
話には知っていましたがやって見せてくれるのが有難いです
LED素子の光る以外の使い方
自分は基準電圧（チェナーダイオードの代用）
として使うことが多いです。
電子工作ネタとしてLEDをセンサーに使ってる作品を見たことがあります
ドットマトリクスLEDをセンサーにして、ペンライトを当てた(描いた)位置と同じLEDを光らせて再現するというものです
発電は微妙でもセンサーには意外と使えるそうです
LEDが発電する様に、太陽電池は発光するらしいですよ！！
ただし、市販のソーラーパネルは並列逆電流防止ダイオードが入っているそうで、実験には向かないようです。
（シリコン太陽電池は作りが違うので、並列逆電流防止ダイオードが太陽電池に入っていると思います。）
光センサーの一時代用との話でしたが、フォトカプラーICがあるので、絶縁回路の一部分では実用化されていると考えて良いと思います。
（データシート上では、LEDと受光トランジスターの組み合わせになっています。）
LEDも太陽電池もＰ・Ｎ素子を使っていますが、発光と受光で素子の比率が違うのだと思います。🤔🤔🤔
紫外線LEDは紫外線のバンドギャップがあるので発電に与える光は紫外線よりも高いエネルギーを与える必要はありそう
micro:bitは5×5のLEDマトリックスを光センサーとしても使えるようになってますね。
もしかしたら 5V程度の電圧になるまで直列し、何個も繋げたらましになるかもしれません
役に立たないけど夏休みの自由研究みたいで面白かったっす
LEDの発電を使って検波回路を作る鉱石ラジオがありますね。
ファミコンの光線銃が、画面からの光線を太陽電池が拾って、作動する装置でしたね。
ＣＯＢタイプＬＥＤの一部に紫外線ＬＥＤ等を照射すると照射してない部分のチップが光りますね
それは蛍光剤が発光してるだけでは？
@@kamov8888 わずかにですがチップが発光してますよ
色によって発電量が変わる
発電には使えないけど、センサーとしては使えそうという点
安く簡易的な光の色分けのセンサーとして使えそうな感じか？
励起エネルギー以上を当てないと発電できないはずなので、LEDなら光っている波長より短い波長の光を当てると発電できると思います。
光センサーを並べるとまともに発電するんですかね。
太陽電池はLEDとして光りますか？太陽電池は赤外線領域にも感度あるので光っても肉眼では見えないと思いますが実験見たい。
子どもの頃、白LED2個を並列に繋いで片方のLEDに紫のレーザー光を当てるともう片方のLEDが光ったので不思議に思っていました。
まぁ実用性はあまり無い感じですね。
人工の光で紫外線LEDが光らなかったのは量子効果によるものですね。
電子を励起させるのは「光」ではなく「光子」なので光子自体のエネルギーが足りないと電子のエネルギーが十分励起されないということになります。
そして光子のエネルギーは光の波長によって決まります。光量は光子の数のような感じです。なのでＬＥＤのバンドギャップに対して十分波長が短かい光じゃないといけないというわけです。
ちょうど気になってたので助かります！
イヤホンがマイクの代用になるの と同じような事かな？
LEDライトの低照度モードのデューティー比を調べるのにLDEとトランジスターで回路を組んで調べたことが在るので
LEDをセンサー代わりに使う事は出来ると思います。
配信ありがとうございます。
LEDの代わりにフォトダイオードでの発電の実験もぜひお願いします。受光窓や面積もあってある程度 太陽電池用途に使えそうです。
明るい場所でLED使ったら乾電池が充電されて危ないなんて事聞いたこと無いもんなぁ…
すごく面白い検証でした。ありがとうございました。紫外線LEDの開放電圧(青色より)低いのは、紫外線発光に使われるバンドギャップと別の場所を測っているように思いました。0.8V位だと、可視光よりずっと赤外線側なような気がします。というか、当てる光に赤外線が混ざってたりするのでしょうか？紫外線を照射するものの、それより手前で赤外光により電流が流れてしまい、開放電圧が取れていないとか。。
「高い電圧源」と「低い電圧源」を、並列（内部インピーダンスはゼロでない）にすれば「低い電圧源」が勝つ、ということか・・・
太陽光パネルに電流を流すと発光するのかな？
ためになる…！
太陽光パネルが光るなら普通のガラス管封止のシリコンダイオードもIf流せば光るかな？スマホで撮影したら赤外線でも映りますね！よし、やってみようっと
半導体には直接遷移型と間接遷移型があり、直接遷移型は光り、間接遷移型は光らないです。
シリコンは間接遷移型なので、ほとんど光らないと思います。
イチケンさん、白くてペラペラな指で綺麗ですね
まーもしLEDに光当てたらめっちゃ発電される！となったら、電子機器に光当てた瞬間ぶっ壊れそうだから妥当な結果よな…。
ちょうど廃炉不可避になったところだから助かる
あれ作る前にわからなかったのかな
メカニズム的には赤外線リモコンの受光部用赤外LEDセンサみたいなもんですかね・・・
電圧自体はかなり出てるので更に集積度高めて量産効率あげれば将来的に現在のシリコン型太陽電池より自由な形状に作れるような気はしなくもないです
そのびっしりLED発電板を光らせてみてください！！
不良品LEDが沢山あれば足踏みマッサージ器とか作れそうですね
え？
不良品CPUで生け花する人もいますよね
言われてみれば実用であるかはともかく原理的に可能であるとすぐ気づきました
目👀のつけどころが...
40個直列でそれを25束ねてます？それで53V出るけど電流流れないからそれぞれの素子は壊れないし電流も取り出せないってことですよね！
2SK241のゲート駆動用にLEDを光センサーとして使う人がいたなあ
撮影用ライトなので紫外線成分は必要ないので出ないようにされているんではないでしょうか
紫外線出ていると色かぶりすることも有るらしいし
紫外線出ていると、日焼けしたりして良くないです。モノによっては、当てただけで劣化するし。
キャパシタを並列に入れたら、ある程度使えそうな気がする。
ペルチェ素子のゼーベック効果みたいですね
LEDとは関係ないが、
ショットキーバリアダイオードとかでも光発電できたような気がする。
基盤に光当てると思わぬ問題が発生しそう。
赤外線で発電できるダイオードなら夜でも発電できそう。
樹脂を削ってむき出しにしたらってことですか？
@@tasukuclanel4072 ガラスでモールドしてるやつ、今はもうないかな。
最近雷が多くて、雷ガードっていう商品がたくさんあります、本当に効果あるでしょうか？
あなたのアイコンを見て、とても見覚えがあるのですが、谷口さんでしょうか？
よく分かりました！
ありがとう
LEDアレイの出来が良いです！それで思ったのですがディスクリートイメージセンサとか出来ないでしょうかw
青色LEDだとそのバンドギャップは３～４eV。太陽電池のバンドギャップは赤外1eV程度。それより短波長の光子でしか発電できません。青色より短波長では１光子の電圧は高いが、光子数が少ないです。
ちゃんとした太陽光パネルの発電効率はどんなもんなんだろう？
動画の最後の方で言ってますが・・・
市販されてる拡散レンズを集光レンズとして使えばどうなるんだろう？
白色LEDは中身は青色LEDだから起電力同じなのか・・・
初めて知りました。勉強になりました。
いつも楽しく拝見させて頂いています
砲弾型の素子面積が小さいというのであれば、比較的大き目(5630とか5050とか)の表面実装型LEDを基板上
にギッシリ敷き詰めてLEDアレイを作るとか、パワー半導体ならぬ30～200Wクラス等のパワーLEDを使って
みるのは如何でしょうか？
尤も、パワーLEDの照明で作った光をパワーLEDに照射して発電とか本末転倒にも程がありますが、パワー
LED発電中に砲弾型LEDを繋いで燃やすといういつものイチケンさんの十八番も出来…(´Д｀)
ホトダイオードで太陽光発電できるのかってのも気になる
噂では「1S1588（汎用ダイオード）」ですら、光を当てると微小電圧は発生してるらしいですが・・・
8:37 多分、光る色と同色成分が無いと発電出来ないのでは無く
光る色より波長の短い(光子1つのエネルギーが多い/大きい)光ならば発電出来るかなと
光電効果やらバンドギャップやらで
↑があっていれば
多分LEDを光らせる時の電圧降下と
今回の起電力って同じなのかなと予想
※蛍光塗料で色つけるタイプのLEDを除く
あれ？それにしては青色とか紫外線の起電力が小さい……？
あ、電源入れてから光り始める(電流が流れ始める)ギリギリの電圧と同じ……？
高校生の時の仮説は正しかった！ モーターを回せば発電するなら、豆電球に明るい光を当てたら発電するのではないかと！
さすがに豆電球では無理ですね。
この動画見てたら、おススメにコレが出て来た
ruclips.net/video/zkyusaKBVUM/видео.html
【電気の知識シリーズ】電気をあやつる半導体 ～みんなの知らないLED発電!？～
LEDじゃなくて普通のダイオードでもやってみて欲しい
Techno frontier お疲れさまでした。
8:26
概ね正しいですね。そこに気づかれるのはシンプルにすごいです。
LED/太陽電池の発光/受光は、光の波長と半導体のバンドギャップが大きく影響します。
一般的に真性半導体において、照射する光の波長に対応するエネルギーよりも、半導体のバンドギャップの方が大きいと、どれだけ強力でも光は吸収されずに透過します(価電子帯の電子が励起されない為)。
発光はこの逆で、バンドギャップ以上の光を放出することはできません。
逆にこの性質を活かして、分光した光を照射して半導体のバンドギャップ(正確には光学的バンドギャップ)を評価する、紫外可視光分光法(UV-vis )という手法があります。
半導体薄膜のバンドギャップを評価する上で非常に便利です。
(P/N接合しているので、本来はアクセプター準位とドナー準位で議論すべきですがややこしいです。)
ちなみにですが、光の波長λ(nm)とエネルギーE(eV)の関係は、E=hνを用いて
E=1240/λ
の式で、けっこう正確に概算できます。
ハインラインが光を電気に変える仕掛け(なんと家庭で簡単に作れる！)が発明されるSFを1940年に書いていますが、それは変換効率90%越えで、逆に電流を流すと普通に照明に使えるレベルで明るく光る……というものだったんですよね。
現実はキビシイ（＞_＜）
このネタ、結構前になりますがTwitter(旧X あれ？)に実験動画を投稿し
イチケン氏に「いいね」を頂いた夏休みの自由研究レベルのアレ。
アナログテスターだと針が振れないくらい起電力がないことは知ってた。
詳細な測定結果が得られお礼を申し上げるとともに動画ネタとしてお役に立てたかな？
実は私の実験動画とは全然全く完全に関係がなかったりしてね…。ｗ