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(jìn)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(dǎo)體接面等，其中1常用的方式為PN接面。光生載流子的數(shù)量與光強(qiáng)度有關(guān)，因此，反向飽和電流會(huì)隨著光強(qiáng)的變化而變化，從而可以把光信號(hào)的變化轉(zhuǎn)為電流及電壓的變化。提高自由電子濃度常用的方法是在硅中加入少量的五價(jià)原子，五價(jià)原子的四個(gè)價(jià)電子與硅鍵結(jié)后剩下一個(gè)價(jià)電子，使剩下的價(jià)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(shí)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(jià)原子可以提高空穴濃度。

只有當(dāng)光照射pn結(jié)時(shí)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(hào)逐點(diǎn)的轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和傳輸，在其輸出端產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)。光電倍增器是把微弱的輸入轉(zhuǎn)換為電子，并使電子獲得倍增的電真空器件。隨著科技的進(jìn)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(yuǎn)程教育、可視網(wǎng)絡(luò)1電話等領(lǐng)域。

應(yīng)用隨著傳統(tǒng)燃料能源的減少以及對環(huán)境造成的危害也越來越嚴(yán)重 ,能源問題日益成為制約國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家制定了大力發(fā)展太陽能的計(jì)劃。例如，美國的“ 光伏建筑計(jì)劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計(jì)劃” ，日本的“朝日計(jì)劃 ” ，以及我國發(fā)展的“光明工程 ”等都極大地促進(jìn)了太陽能的發(fā)展。中文名光電轉(zhuǎn)換外文名photovoltaicconversion原理光導(dǎo)效應(yīng)用途可再生能源開發(fā)應(yīng)用太陽光電池應(yīng)用學(xué)科資源科技。當(dāng)前太陽能電池產(chǎn)品類型主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物半導(dǎo)體和疊層太陽能電池等，主要應(yīng)用在以下領(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(gè)光子產(chǎn)生多個(gè)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；然而如果只是單純的產(chǎn)生自由電子與空穴，將會(huì)因?yàn)槟Σ良芭鲎驳纫蛩厥ツ芰?，最后自由電子?huì)與空穴復(fù)合而無法利用。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(jī)物材料的太陽能電池等；6、熱光伏特1效應(yīng)，將不能進(jìn)行光伏效應(yīng)的太陽能通過晶格振動(dòng)的多聲子吸收轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)行光伏效應(yīng)的光能 ，從而提高太陽能電池的效率。