太陽能 編光電轉(zhuǎn)換 鎖定本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應(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。硫化1鎘光敏電阻對可見光敏感,用硫1化鎘單晶制造的光敏電阻對X射線、γ射線也敏感。染料分子吸收光子能量后將使半導體中的帶負電的電子和帶正電的空穴分離。

光電效應(yīng)當電子從外界獲得能量時將會跳到較高的能階，獲得的能量越多跳的能階也越高，電子處在較高的能階時并不穩(wěn)定，很快就會把獲得的能量釋放回到原來的能階。如果電子獲得的能量夠高就擺脫原子核的束縛成為自由電子，電子空出來的位置則稱為空穴。自由電子可能會因為摩擦或碰撞等因素損失能量，后受到空穴的吸引而復合。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)。例如，硅的外層電子要成為自由電子需要吸收1.1ev的能量，當硅外層電子吸收到的光能量超過1.1ev時將會產(chǎn)生自由電子及空穴

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。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。與較亮像素對應(yīng)的靶單元阻值較小，與較暗像素對應(yīng)的靶單元阻值較大，這樣一幅圖像上各像素的不同亮度就表現(xiàn)為靶面上各單元的不同電阻值，原來按照明暗分布的“光像”就變成了相應(yīng)的“電像”。