光伏效應(yīng)在19世紀(jì)即被發(fā)現(xiàn)，早期用來(lái)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(yáng)光電池的制造變?yōu)榭赡?。因素太?yáng)光電池之所以能將光能轉(zhuǎn)換成電能主要有兩個(gè)因素：1、光導(dǎo)效應(yīng)(photoconductive effect)；2、內(nèi)部電場(chǎng)；N型半導(dǎo)體中自由電子濃度較高，因此自由電子由N型半體向P型半導(dǎo)體擴(kuò)散，同樣的空穴會(huì)由P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體擴(kuò)散。因此在選取太陽(yáng)能電池的材料時(shí)，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(chǎng)。原理概述被攝景物通過(guò)攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)在光電靶上成像，由于光像各點(diǎn)亮度不同，因而使靶面各單元受光照的強(qiáng)度不同

稱(chēng)之為光生電子空穴對(duì)(light-generatedelectron-holepairs)。電子空穴對(duì)的數(shù)目越多導(dǎo)電的效果也越好，因?yàn)楣馐沟脤?dǎo)電效果變好的現(xiàn)象稱(chēng)之為光導(dǎo)效應(yīng)(photoconductiveeffect)。自由電子與空穴的多寡對(duì)電氣特性有很大的影響，越多的自由電子與空穴可以使導(dǎo)電性增加，同時(shí)也可以使輸出電流增加，因此可以推測(cè)陽(yáng)光越強(qiáng)時(shí)生成的自由電子與空穴越多，則輸出電流也越大。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?，后自由電子?huì)與空穴復(fù)合而無(wú)法利用。光電陰極受強(qiáng)光照射后，由于發(fā)射電子的速率很高，光電陰極內(nèi)部來(lái)不及重新補(bǔ)充電子，因此使光電倍增管的靈敏度下降。

擴(kuò)散的結(jié)果使得接面附近的N型半導(dǎo)體失去電子得到空穴而帶正電，P型半導(dǎo)體失去空穴得到電子而帶負(fù)電。因?yàn)殡姾擅芏炔痪虼嗽诮用娓浇a(chǎn)生電場(chǎng)，如果有自由電子或空穴在電場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生，則會(huì)因?yàn)槭艿诫妶?chǎng)的作用而移動(dòng)，自由電子向N型半導(dǎo)體移動(dòng)，而電洞向P型半導(dǎo)體移動(dòng)，因此這個(gè)區(qū)域缺乏自由電子或空穴而稱(chēng)之為空乏區(qū)。應(yīng)用隨著傳統(tǒng)燃料能源的減少以及對(duì)環(huán)境造成的危害也越來(lái)越嚴(yán)重,能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來(lái)越多的國(guó)家制定了大力發(fā)展太陽(yáng)能的計(jì)劃。當(dāng)光照射在空乏區(qū)內(nèi)將硅原子的電子激發(fā)產(chǎn)生光生電子與空穴對(duì)，電子與空穴對(duì)會(huì)因?yàn)殡妶?chǎng)作用而使電池內(nèi)的電荷往兩端集中，此時(shí)只要外加電路將兩端連接即可利用電池內(nèi)的電力

光電控制器件----用作光電開(kāi)關(guān)等光電控制設(shè)備的轉(zhuǎn)換器件。三、半導(dǎo)體發(fā)光器件半導(dǎo)體發(fā)光器件是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的器件。它包括發(fā)光二極管、紅外光源、半導(dǎo)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(gè)PN結(jié),并具有單向?qū)щ娦?。PN結(jié)加上正向電壓時(shí),電子由N區(qū)渡越(擴(kuò)散)到空間電荷區(qū)與空穴復(fù)合而釋放出能量。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(zhuǎn)換成光能。主要用于下述幾個(gè)方面：能源----硅光電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組與鎳鎘電池配合、可作為人造成衛(wèi)1星、宇宙飛船、航標(biāo)燈、無(wú)人氣象站等設(shè)備的電源。