太陽(yáng)能 編光電轉(zhuǎn)換 鎖定本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫(xiě)與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。光電轉(zhuǎn)換是通過(guò)光伏效應(yīng)把太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。1、多接面、多能隙、多能帶結(jié)構(gòu)，使用不同能隙的材料來(lái)吸收不同波長(zhǎng)的光子。這一過(guò)程的原理是光子將能量傳遞給電子使其運(yùn)動(dòng)從而形成電流。這一過(guò)程有兩種解決途徑，常見(jiàn)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(lái)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(fù)電的電子和帶正電的空穴分離。

3、光電三極度管光電三極管的結(jié)構(gòu)與普通三極度管相同,但基區(qū)面積較大,便函于接收更多的入射光線。入射光在基區(qū)激發(fā)出電子----空穴時(shí)，形成基極電流，而集電極電流是基極電流β倍，因此光照便能有效地控制集電極電流。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(méi)有電場(chǎng)存在。光電三極管比光電二極管有更高的靈敏度。二、光伏打器件----硅光電池半導(dǎo)體PN結(jié)在受到光照射時(shí)能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)，叫光伏打效應(yīng)。硅光電池就是利用光伏打效應(yīng)將光能直接換成電能的半導(dǎo)體器件。

硅光電池就是一個(gè)大面積PN結(jié)。光照可以使薄薄的P型區(qū)產(chǎn)生大量的光生載流子。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(duì)，電子與空穴對(duì)會(huì)因?yàn)殡妶?chǎng)作用而使電池內(nèi)的電荷往兩端集中，此時(shí)只要外加電路將兩端連接即可利用電池內(nèi)的電力。這些光生電子和空穴，會(huì)向PN結(jié)方向擴(kuò)散。擴(kuò)散過(guò)程中，一部分電子和空穴復(fù)合消失,大部分?jǐn)U散到PN結(jié)邊緣。在結(jié)電場(chǎng)的作用下，大部分光生空穴被電場(chǎng)推回P型區(qū)而不能穿越PN結(jié)；大部分光生電阻卻受到結(jié)電場(chǎng)的加速作用穿越PN結(jié)，到達(dá)N型區(qū)。隨著光生電子在N型區(qū)的積累及光生空穴在P型號(hào)區(qū)的積累，會(huì)在在PN對(duì)的兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的電位差，這就是光生電動(dòng)勢(shì)。

光電控制器件----用作光電開(kāi)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。本實(shí)驗(yàn)將介紹常用的量子探測(cè)器或稱光子探測(cè)器，它是利用材料的光電效應(yīng)制作成的探測(cè)器，故也稱為光電轉(zhuǎn)換器。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(gè)PN結(jié),并具有單向?qū)щ娦?。PN結(jié)加上正向電壓時(shí),電子由N區(qū)渡越(擴(kuò)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。