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。例如，美國的“光伏建筑計劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計劃”，日本的“朝日計劃”，以及我國發(fā)展的“光明工程”等都極大地促進了太陽能的發(fā)展。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時將會產生自由電子及空穴

半導體材料的電導率是由載流子濃度決定的。載流子就是由半導體原子 逸出來的電子及其留下的空位----- 空穴。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。太陽能電池對光電轉換材料的要求是轉換效率高、能制成大面積的器件，以便更好地吸收太陽光。因此，光照可以改變載流子的濃度,從而必變半導體的電導率。光電導器件主要有光敏電阻、光電二極管光電三極管等。1、光敏電阻這是一種半導體電阻。在沒有光照時,電阻很大;在一定波長范圍的光照下,電阻值明顯變小。

發(fā)光二極管的發(fā)光顏色(波長)，困半導體材料及摻雜成分不同而不同。常用的有黃、綠、紅等顏色的發(fā)光二極管。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后剩下一個價電子，使剩下的價電子游離只需要0。發(fā)光二極管工作電壓很低(1 5-3伏),工作電流很小(10-30毫安),耗電極省?？勺鳠艄庑盘栵@示、快速光源,也呆同時起整流和發(fā)光兩種作用。2、發(fā)光數(shù)字管把磷化發(fā)光管或磷化發(fā)光管的管芯制成條狀,用七條發(fā)光管組成七段式數(shù)字顯示管，可以顯示從0到9的十個數(shù)字。這種半導體數(shù)字顯示管的優(yōu)點是體積小、耗電省、壽命長、響應速度快。

1、多接面、多能隙、多能帶結構，使用不同能隙的材料來吸收不同波長的光子。減少載子能帶內的能量釋放，大幅度提高太陽能電池的效率；中文名光電轉換外文名photovoltaicconversion原理光導效應用途可再生能源開發(fā)應用太陽光電池應用學科資源科技。2、一個光子產生多個電子一空穴對，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；4、黑體輻射的頻譜轉換，將太陽光改變成理想的光源，減少載子能帶內的能量釋放，提高太陽能電池的效率；5、新材料如染料感光太陽能電池、聚合物和有機物材料的太陽能電池等；6、熱光伏特1效應，將不能進行光伏效應的太陽能通過晶格振動的多聲子吸收轉化為可以進行光伏效應的光能 ，從而提高太陽能電池的效率。