太陽能 編光電轉(zhuǎn)換 鎖定本詞條由“科普中國”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項目 審核 。光電轉(zhuǎn)換是通過光伏效應(yīng)把太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的過程。這一過程的原理是光子將能量傳遞給電子使其運動從而形成電流。這一過程有兩種解決途徑，常見的一種是使用以硅為主要材料的固體裝置，另一種則是使用光敏染料分子來捕獲光子的能量。染料分子吸收光子能量后將使半導(dǎo)體中的帶負電的電子和帶正電的空穴分離。半導(dǎo)體光電器件是把光和電這兩種物理量聯(lián)系起來，使光和電互相轉(zhuǎn)化的新型半導(dǎo)體器件。

為更有效的利用由電子與空穴來產(chǎn)生電流，因此必須加入電場使自由電子與空穴分離進而產(chǎn)生電流。1產(chǎn)生電場的方式很多如PN接面、金屬半導(dǎo)體接面等，其中1常用的方式為PN接面。提高自由電子濃度常用的方法是在硅中加入少量的五價原子，五價原子的四個價電子與硅鍵結(jié)后剩下一個價電子，使剩下的價電子游離只需要0.05ev，比原來的1.1ev小很多，在室溫超過200度k時即可使所有雜質(zhì)產(chǎn)生自由電子，同樣在硅中加入少量的三價原子可以提高空穴濃度。2、發(fā)光數(shù)字管把磷化發(fā)光管或磷化發(fā)光管的管芯制成條狀,用七條發(fā)光管組成七段式數(shù)字顯示管，可以顯示從0到9的十個數(shù)字。

在硅中加入五價原子后稱之為N型半導(dǎo)體，加入三價原子后稱之為P型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體雖然帶有自由電子或空穴但本身仍然保持電中性，如果N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體內(nèi)雜質(zhì)濃度均勻分布則內(nèi)部沒有電場存在。若將N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體接和在一起，會因為兩邊自由電子與空穴的濃度不同產(chǎn)生擴散。N型半導(dǎo)體中自由電子濃度較高，因此自由電子由N型半體向P型半導(dǎo)體擴散，同樣的空穴會由P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體擴散。隨著科技的進步，CCD技術(shù)日臻完善，已廣泛用于安全防范、電視、工業(yè)、通信、遠程教育、可視網(wǎng)絡(luò)1電話等領(lǐng)域。

只有當(dāng)光照射pn結(jié)時才能使耗盡層內(nèi)產(chǎn)生載流子(電子-空穴對)，載流子被結(jié)內(nèi)電場加速形成光電流。利用該原理制成的光電二極管稱為耗盡層光電二極管。耗盡層光電二極管有pin層、pn層、金屬-半導(dǎo)體型、異質(zhì)型等CCD(Charge Coupled Device)即電荷耦合器件，通過輸入面上光電信號逐點的轉(zhuǎn)換、儲存和傳輸，在其輸出端產(chǎn)生一時序信號。隨著科技的進步，CCD技術(shù)日臻完善，已廣泛用于安全防范、電視、工業(yè)、通信、遠程教育、可視網(wǎng)絡(luò)1電話等領(lǐng)域。如國產(chǎn)625-A型硫化1鎘光敏電阻,其光照電阻小于50千歐,暗電阻大于50兆歐。