光伏效應(yīng)在19世紀(jì)即被發(fā)現(xiàn)，早期用來制造硒光電池，直到晶體管發(fā)明后半導(dǎo)體特性及相關(guān)技術(shù)才逐漸成熟，使太陽光電池的制造變?yōu)榭赡?。因素太陽光電池之所以能將光能轉(zhuǎn)換成電能主要有兩個因素：1、光導(dǎo)效應(yīng)(photoconductive effect)；擴散過程中，一部分電子和空穴復(fù)合消失,大部分擴散到PN結(jié)邊緣。2、內(nèi)部電場；因此在選取太陽能電池的材料時，必須要考慮到材料的光導(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場。原理概述被攝景物通過攝像機的光學(xué)系統(tǒng)在光電靶上成像，由于光像各點亮度不同，因而使靶面各單元受光照的強度不同

擴散的結(jié)果使得接面附近的N型半導(dǎo)體失去電子得到空穴而帶正電，P型半導(dǎo)體失去空穴得到電子而帶負電。因為電荷密度不均因此在接面附近產(chǎn)生電場，如果有自由電子或空穴在電場內(nèi)產(chǎn)生，則會因為受到電場的作用而移動，自由電子向N型半導(dǎo)體移動，而電洞向P型半導(dǎo)體移動，因此這個區(qū)域缺乏自由電子或空穴而稱之為空乏區(qū)。光傳感器通常是指紫外到紅外波長范圍的傳感器，其類型可分為量子探測器和熱探測器兩類。當(dāng)光照射在空乏區(qū)內(nèi)將硅原子的電子激發(fā)產(chǎn)生光生電子與空穴對，電子與空穴對會因為電場作用而使電池內(nèi)的電荷往兩端集中，此時只要外加電路將兩端連接即可利用電池內(nèi)的電力

半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率是由載流子濃度決定的。載流子就是由半導(dǎo)體原子 逸出來的電子及其留下的空位----- 空穴。電從原子中逃逸出來,必須吉兇服原子的束縛而做功，而光照正是向電子提供能量,使它有能力逃逸出來的一種形式。因此，光照可以改變載流子的濃度,從而必變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。擴散的結(jié)果使得接面附近的N型半導(dǎo)體失去電子得到空穴而帶正電，P型半導(dǎo)體失去空穴得到電子而帶負電。光電導(dǎo)器件主要有光敏電阻、光電二極管光電三極管等。1、光敏電阻這是一種半導(dǎo)體電阻。在沒有光照時,電阻很大;在一定波長范圍的光照下,電阻值明顯變小。

常用的光電效應(yīng)轉(zhuǎn)換器件有光敏電阻、光電倍增器、光電池、PIN管、CCD等。光電倍增器是把微弱的輸入轉(zhuǎn)換為電子，并使電子獲得倍增的電真空器件。當(dāng)光信號強度發(fā)生變化時，陰極發(fā)射的光電子數(shù)目相應(yīng)變化，由于各倍增極的倍增因子基本上保持常數(shù)，所以陽極電流亦隨光信號的變化而變化，此即光電倍增管的簡單工作過程。2、光電二極管光電二極管的管芯也是一個PN結(jié),只是結(jié)面積比普通二極管大,便于接收光線。由此可見，光電倍增管的性能主要由光陰極、倍增極及極間電壓決定。光電陰極受強光照射后，由于發(fā)射電子的速率很高，光電陰極內(nèi)部來不及重新補充電子，因此使光電倍增管的靈敏度下降。