光電效應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。如國產(chǎn)625-A型硫化1鎘光敏電阻,其光照電阻小于50千歐,暗電阻大于50兆歐。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。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

為更有效的利用由電子與空穴來產(chǎn)生電流，因此必須加入電場使自由電子與空穴分離進而產(chǎn)生電流。1產(chǎn)生電場的方式很多如PN接面、金屬半導體接面等，其中1常用的方式為PN接面。提高自由電子濃度常用的方法是在硅中加入少量的五價原子，五價原子的四個價電子與硅鍵結(jié)后剩下一個價電子，使剩下的價電子游離只需要0.05ev，比原來的1.1ev小很多，在室溫超過200度k時即可使所有雜質(zhì)產(chǎn)生自由電子，同樣在硅中加入少量的三價原子可以提高空穴濃度。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。

如果入射光強度太高，導致器件內(nèi)電流太大，以至于電陰極和倍增極因發(fā)射二分解，就會造成光電倍增管的永1久性波壞。因此，使用光電倍增管時，應避免強光直接入射。光電倍增管一般用來測弱光信號。光電池是把光能直接變成電能的器件，可作為能源器件使用，如衛(wèi)1星上使用的太陽能電池。它也可作為光電子探測器件。光電二極管有耗盡層光電二極管和雪崩光電二極管兩種。半導體pn結(jié)區(qū)附近成為耗盡層，該層的兩側(cè)是相對高的空間電荷區(qū)，而耗盡層內(nèi)通常情況下并不存在電子和空穴。與較亮像素對應的靶單元阻值較小，與較暗像素對應的靶單元阻值較大，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”就變成了相應的“電像”。

1、用戶太陽能電源：用于邊遠無電地區(qū)，如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；3-5kw家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；光伏水泵，解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉；2、交通領域：如航標燈、交通、鐵路信號燈、交通站、光纜維護站、廣播、通訊、尋呼電源系統(tǒng)、農(nóng)村微波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機、士兵供電等；3、石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能 電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣 象/水文觀測設備等；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。