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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定，很快就會把獲得的能量釋放回到原來的能階。如國產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時將會產生自由電子及空穴

為更有效的利用由電子與空穴來產生電流，因此必須加入電場使自由電子與空穴分離進而產生電流。1產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時即可使所有雜質產生自由電子，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型半導體內雜質濃度均勻分布則內部沒有電場存在。

如果入射光強度太高，導致器件內電流太大，以至于電陰極和倍增極因發射二分解，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結區附近成為耗盡層，該層的兩側是相對高的空間電荷區，而耗盡層內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，如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；3-5kw家庭屋頂并網發電系統；光伏水泵，解決無電地區的深水井飲用、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、農村微波電話光伏系統、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、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。