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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。光生載流子的數量與光強度有關，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。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。

只有當光照射pn結時才能使耗盡層內產生載流子(電子-空穴對)，載流子被結內電場加速形成光電流。利用該原理制成的光電二極管稱為耗盡層光電二極管。耗盡層光電二極管有pin層、pn層、金屬-半導體型、異質型等CCD(Charge Coupled Device)即電荷耦合器件，通過輸入面上光電信號逐點的轉換、儲存和傳輸，在其輸出端產生一時序信號。光電倍增器是把微弱的輸入轉換為電子，并使電子獲得倍增的電真空器件。隨著科技的進步，CCD技術日臻完善，已廣泛用于安全防范、電視、工業、通信、遠程教育、可視網絡1電話等領域。

應用隨著傳統燃料能源的減少以及對環境造成的危害也越來越嚴重 ,能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，越來越多的國家制定了大力發展太陽能的計劃。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 ” ，以及我國發展的“光明工程 ”等都極大地促進了太陽能的發展。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應用太陽光電池應用學科資源科技。當前太陽能電池產品類型主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物半導體和疊層太陽能電池等，主要應用在以下領域。

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；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；然而如果只是單純的產生自由電子與空穴，將會因為摩擦及碰撞等因素失去能量，最后自由電子會與空穴復合而無法利用。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。