在硅中加入五價原子后稱之為N型半導體，加入三價原子后稱之為P型半導體。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效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場。N型半導體及P型半導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型半導體及P型半導體內(nèi)雜質(zhì)濃度均勻分布則內(nèi)部沒有電場存在。若將N型半導體及P型半導體接和在一起，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型半導體擴散，同樣的空穴會由P型半導體向N型半導體擴散。

當光電池兩端接有負載時，將有電流流過負載,起著電池的作用。用單晶硅制作的太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率高達20%，但其成本高，主要用于空間技術(shù)。硅光電池的用途極度為廣泛。主要用于下述幾個方面：能源----硅光電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組與鎳鎘電池配合、可作為人造成衛(wèi)1星、宇宙飛船、航標燈、無人氣象站等設(shè)備的電源；也可做電子手表、電子計算器、小型號汽車、游艇等的電源。光電檢測器件----用作近紅外探測器、光電讀出、光電耦合、激光準直、電影還音等設(shè)備的光感受器。

光電控制器件----用作光電開關(guān)等光電控制設(shè)備的轉(zhuǎn)換器件。3、光電耦合器把半導體發(fā)光器件和光敏器件組合封閉裝在一起就組成了具有電---光---電轉(zhuǎn)換功能的光電耦合器。三、半導體發(fā)光器件半導體發(fā)光器件是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的器件。它包括發(fā)光二極管、紅外光源、半導體發(fā)光數(shù)字管等。1、發(fā)光二極管發(fā)光二極管的管芯也是一個PN結(jié),并具有單向?qū)щ娦?。PN結(jié)加上正向電壓時,電子由N區(qū)渡越(擴散)到空間電荷區(qū)與空穴復(fù)合而釋放出能量。這些能量大部分以發(fā)光的形式出現(xiàn)，因此，可以直接將電能轉(zhuǎn)換成光能。

應(yīng)用隨著傳統(tǒng)燃料能源的減少以及對環(huán)境造成的危害也越來越嚴重 ,能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家制定了大力發(fā)展太陽能的計劃。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。例如，美國的“ 光伏建筑計劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計劃” ，日本的“朝日計劃 ” ，以及我國發(fā)展的“光明工程 ”等都極大地促進了太陽能的發(fā)展。當前太陽能電池產(chǎn)品類型主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物半導體和疊層太陽能電池等，主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域。