Światłość (natężenie źródła światła[a]) w fotometrii - wielkość charakteryzująca wizualną jasność źródła światła. Światłość jest podstawową wielkością w fotometrii wizualnej. Jednostką światłości jest kandela, która należy do jednostek podstawowych układu jednostek SI.

Z innymi wielkościami fotometrycznymi światłość wiąże się następującym równaniem

co oznacza, że światłość I jest równa stosunkowi strumienia świetlnego dΦ emitowanego w nieskończenie mały kąt bryłowy dω do wartości tego kąta.

Luminancja - wielkość fotometryczna będąca miarą natężenia oświetlenia padającego w danym kierunku. Opisuje ilość światła, które przechodzi lub jest emitowane przez określoną powierzchnię i mieści się w zadanym kącie bryłowym. Jest to miara wrażenia wzrokowego, które odbiera oko ze świecącej powierzchni.

Jednostką luminancji w układzie SI jest kandela na metr kwadratowy (cd/m²), nazywana też nit (nt), w układzie CGS -​ stilb.

Luminancja punktu powierzchni w danym kierunku, jest to wielkość fotometryczna wyrażająca iloraz elementarnej światłości dI, jaką emituje elementarne otoczenie dS danego punktu w tym kierunku, do wielkości pozornej tego otoczenia widzianej z danego kierunku. Jednostką luminancji jest kandela na metr kwadratowy (cd/m2)

L= dI/dScosϵ

Luminancja jest zdefiniowana jako

L_v to wartość luminancji (cd/m²),

F to wielkość strumienia świetlnego (lm),

\theta to kąt pomiędzy normalną do powierzchni i określonym kierunkiem,

A to powierzchnia źródła (m²),

\Omega to wielkość kąta bryłowego (sr).

Strumień świetlny - wielkość fizyczna z dziedziny fotometrii wizualnej określająca całkowitą moc światła emitowanego z danego źródła światła mogącego wywołać określone wrażenie wzrokowe.

Strumień świetlny oznaczany jest literą Φ. Jego jednostką miary jest lumen. Izotropowe źródło punktowe, którego światłość jest równa 1 kandeli, emituje strumień 4π lumenów.

Natężenie oświetlenia - gęstość strumienia świetlnego padającego na daną powierzchnię, równa granicy ilorazu strumienia świetlnego \Phi padającego na powierzchnię i pola S tej powierzchni, przy S dążącym do 0.

Gdy znana jest światłość I źródła światła, to wzór opisujący natężenie oświetlenia w dowolnym punkcie powierzchni można przedstawić następująco:

gdzie E jest natężeniem oświetlenia, \alpha jest kątem między normalną do powierzchni a wektorem skierowanym na źródło światła a r odległością punktu powierzchni od źródła światła.

Natężenie oświetlenia jest jedyną wielkością światła, która nie charakteryzuje samego źródła światła, lecz jasność oświetlenia powierzchni.

Jednostką natężenia oświetlenia w układzie SI jest luks (lx) równy lumen na metr kwadratowy (cd·sr·m-2)

Fotoogniwo (ogniwo słoneczne, ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne) - element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury (zob. nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.

Po raz pierwszy efekt fotowoltaiczny zaobserwował A.C. Becquerel w 1839 r. w obwodzie oświetlonych elektrod umieszczonych w elektrolicie, a obserwacji tego zjawiska na granicy dwóch ciał stałych dokonali 37 lat później W. Adams i R. Day.

Fotoogniwa słoneczne są produkowane z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu (Si), germanu (Ge), selenu (Se). Zwykłe ogniwo słoneczne z krystalicznego krzemu ma nominalne napięcie ok. 0,5 wolta. Poprzez połączenie szeregowe ogniw słonecznych można otrzymać baterie słoneczne. Istnieją baterie z różną liczbą ogniw, w zależności od zastosowania, jak i od jakości ogniw.

Zasada działania:

Fotoogniwo jest zbudowane z półprzewodnika i tworzy złącze p-n, na które pada światło. Padające na złącze fotony o energii większej od szerokości przerwy energetycznej półprzewodnika powodują powstanie par elektron-dziura. Pole elektryczne wewnątrz półprzewodnika, związane z obecnością złącza p-n, przesuwa nośniki różnych rodzajów w różne strony. Elektrony trafiają do obszaru n, dziury do obszaru p. Rozdzielenie nośników ładunku w złączu powoduje powstanie na nim zewnętrznego napięcia elektrycznego. Ponieważ rozdzielone nośniki są nośnikami nadmiarowymi (mają nieskończony czas życia), a napięcie na złączu p-n jest stałe, oświetlone złącze działa jako ogniwo elektryczne, czyli takie, w którym źródłem prądu są reakcje chemiczne zachodzące między elektrodą a elektrolitem.

---