光伏效應(yīng)在19世紀即被發(fā)現(xiàn)，早期用來制造硒光電池，直到晶體管發(fā)明后半導(dǎo)體特性及相關(guān)技術(shù)才逐漸成熟，使太陽光電池的制造變?yōu)榭赡?。因素太陽光電池之所以能將光能轉(zhuǎn)換成電能主要有兩個因素：1、光導(dǎo)效應(yīng)(photoconductive effect)；2、內(nèi)部電場；這一過程有兩種解決途徑，最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。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(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場。原理概述被攝景物通過攝像機的光學(xué)系統(tǒng)在光電靶上成像，由于光像各點亮度不同，因而使靶面各單元受光照的強度不同

在負載RL中有電流流過，其電流大小取決于光電靶在該單元的電阻值大小。光照強處對應(yīng)阻值較小，流過負載RL的電流就較大，因而RL兩端產(chǎn)生的壓降也就較大。負載電阻RL上形成電壓就是攝像管輸出的圖像信號。光電轉(zhuǎn)換過程（圖像的攝取過程）：被攝景物通過攝像機的光學(xué)鏡頭在光電靶上成像，被電子束將這幅圖像分解為像素，同時把各個像素的亮度轉(zhuǎn)變?yōu)樵谪撦d電阻RL上大小不同的電壓降，從而形成攝像管輸出信號。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。

這即是所謂的光電效應(yīng)，也是太陽光電池的轉(zhuǎn)換原理。光電轉(zhuǎn)換材料是通過光生伏特1效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的材料。主要用于制作太陽能電池。太陽是一個巨大的能源庫，地球上一年中接收到的太陽能高達1.8×10 (18次方) 千瓦時。研究和發(fā)展光電轉(zhuǎn)換材料的目的是為了利用太陽能。電從原子中逃逸出來,必須吉兇服原子的束縛而做功，而光照正是向電子提供能量,使它有能力逃逸出來的一種形式。光電轉(zhuǎn)換材料的工作原理是：將相同的材料或兩種不同的半導(dǎo)體材料做成PN結(jié)電池結(jié)構(gòu)，當太陽光照射到PN結(jié)電池結(jié)構(gòu)材料表面時

只有當光照射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。本實驗將介紹常用的量子探測器或稱光子探測器，它是利用材料的光電效應(yīng)制作成的探測器，故也稱為光電轉(zhuǎn)換器。