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。選取太陽光電池材料的第二考量是光導效果，欲選取光導效果佳的材料首先必須了解太陽光的成分及其能量分布狀況，進而找出適當?shù)奈镔|(zhì)作為太陽光電池的材料。

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。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。光生載流子的數(shù)量與光強度有關，因此，反向飽和電流會隨著光強的變化而變化，從而可以把光信號的變化轉為電流及電壓的變化。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。

光電控制器件----用作光電開關等光電控制設備的轉換器件。三、半導體發(fā)光器件半導體發(fā)光器件是一種將電能轉換成光能的器件。它包括發(fā)光二極管、紅外光源、半導體發(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PN結,并具有單向?qū)щ娦?。PN結加上正向電壓時,電子由N區(qū)渡越(擴散)到空間電荷區(qū)與空穴復合而釋放出能量。二、光伏打器件----硅光電池半導體PN結在受到光照射時能產(chǎn)生電動勢的效應，叫光伏打效應。這些能量大部分以發(fā)光的形式出現(xiàn)，因此，可以直接將電能轉換成光能。