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光電效應(yīng)當(dāng)電子從外界獲得能量時(shí)將會(huì)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(shí)并不穩(wěn)定，很快就會(huì)把獲得的能量釋放回到原來(lái)的能階。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(lái)的位置則稱為空穴。自由電子可能會(huì)因?yàn)槟Σ粱蚺鲎驳纫蛩負(fù)p失能量，后受到空穴的吸引而復(fù)合。若將N型半導(dǎo)體及P型半導(dǎo)體接和在一起，會(huì)因?yàn)閮蛇呑杂呻娮优c空穴的濃度不同產(chǎn)生擴(kuò)散。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(dāng)硅外層電子吸收到的光能量超過(guò)1.1ev時(shí)將會(huì)產(chǎn)生自由電子及空穴

通過(guò)PN結(jié)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能電池對(duì)光電轉(zhuǎn)換材料的要求是轉(zhuǎn)換、能制成大面積的器件，以便更好地吸收太陽(yáng)光。已使用的光電轉(zhuǎn)換材料以單晶硅、多晶硅和非晶硅為主。用單晶硅制作的太陽(yáng)能電池，轉(zhuǎn)換達(dá)20%，但其成本高，主要用于空間技術(shù)。多晶硅薄片制成的太陽(yáng)能電池，雖然光電轉(zhuǎn)換效率不高（約10%），但價(jià)格低廉，已獲得大量應(yīng)用。光電二極管主要用于近紅外探測(cè)器及光電轉(zhuǎn)換的自動(dòng)控制儀器中，還可以作為光導(dǎo)纖維通信的接1收器件。此外，化合物半導(dǎo)體材料、非晶硅薄膜作為光電轉(zhuǎn)換材料，也得到研究和應(yīng)用。

發(fā)光二極管的發(fā)光顏色(波長(zhǎng))，困半導(dǎo)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。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。可作燈光信號(hào)顯示、快速光源,也呆同時(shí)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(gè)數(shù)字。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(wèi)1星上使用的太陽(yáng)能電池。這種半導(dǎo)體數(shù)字顯示管的優(yōu)點(diǎn)是體積小、耗電省、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快。

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。例如，美國(guó)的“ 光伏建筑計(jì)劃”、歐洲的“百萬(wàn)屋頂光伏計(jì)劃” ，日本的“朝日計(jì)劃 ” ，以及我國(guó)發(fā)展的“光明工程 ”等都極大地促進(jìn)了太陽(yáng)能的發(fā)展。當(dāng)前太陽(yáng)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(yáng)能電池等，主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域。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。