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。在結(jié)電場的作用下，大部分光生空穴被電場推回P型區(qū)而不能穿越PN結(jié)。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。

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。三、半導(dǎo)體發(fā)光器件半導(dǎo)體發(fā)光器件是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的器件。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)。它包括發(fā)光二極管、紅外光源、半導(dǎo)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。

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。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(fù)電。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。

1、多接面、多能隙、多能帶結(jié)構(gòu)，使用不同能隙的材料來吸收不同波長的光子。減少載子能帶內(nèi)的能量釋放，大幅度提高太陽能電池的效率；2、一個光子產(chǎn)生多個電子一空穴對，增加輸出的光 電流，從而提高太陽能 電池的效率；3、熱載子太陽能電池，提高載子溫度能夠大幅度提高太陽能電池的效率；4、黑體輻射的頻譜轉(zhuǎn)換，將太陽光改變成理想的光源，減少載子能帶內(nèi)的能量釋放，提高太陽能電池的效率；5、新材料如染料感光太陽能電池、聚合物和有機物材料的太陽能電池等；6、熱光伏特1效應(yīng)，將不能進行光伏效應(yīng)的太陽能通過晶格振動的多聲子吸收轉(zhuǎn)化為可以進行光伏效應(yīng)的光能 ，從而提高太陽能電池的效率。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。