半導體的光伏效應是什麼

1. 光伏效應的基本概況

早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel)就發現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象後來被稱為「光生伏特效應」，簡稱「光伏效應」。1954年，美國科學家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次製成了實用的單晶硅太陽電池，誕生了將太陽光能轉換為電能的實用光伏發電技術。太陽電池工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏特效應，就是當物體受到光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。即當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓，使PN結短路，就會產生電流。
光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電的優點是較少受地域限制，因為陽光普照大地;光伏系統還具有安全可靠、無雜訊、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建設同期短的優點。光生伏特效應簡稱為光伏效應，指光照使不均勻半導體或半導體與金屬組合的不同部位之間產生電位差的現象。

2. 什麼是光電效應和光伏效應

光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在高於某特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，即光生電。光伏效應指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子（光波）轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像築高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的迴路。
按照粒子說，光是由一份一份不連續的光子組成，當某一光子照射到對光靈敏的金屬(如硒)上時，它的能量可以被該金屬中的某個電子全部吸收。電子吸收光子的能量後，動能立刻增加;如果動能增大到足以克服原子核對它的引力，就能在十億分之一秒時間內飛逸出金屬表面，成為光電子，形成光電流。單位時間內，入射光子的數量愈大，飛逸出的光電子就愈多，光電流也就愈強，這種由光能變成電能自動放電的現象，就叫光電效應。
「光生伏特效應」，簡稱「光伏效應」。指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子（光波）轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像築高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的迴路。
太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

P－N結的形成
同質結可用一塊半導體經摻雜形成P區和N區。由於雜質的激活能量很小，在室溫下雜質差不多都電離成受主離子NA－和施主離子ND+。在PN區交界面處因存在載流子的濃度差，故彼此要向對方擴散。設想在結形成的一瞬間，在N區的電子為多子，在P區的電子為少子，使電子由N區流入P區，電子與空穴相遇又要發生復合，這樣在原來是N區的結面附近電子變得很少，剩下未經中和的離子ND+形成正的空間電荷。同樣，空穴由P區擴散到N區後，由不能運動的受主離子NA－形成負的空間電荷。在P區與N區界面兩側產生不能移動的離子區（也稱耗盡區、空間電荷區、阻擋層），於是出現空間電偶層，形成內電場（稱內建電場）此電場對兩區多子的擴散有抵製作用，而對少子的漂移有幫助作用，直到擴散流等於漂移流時達到平衡，在界面兩側建立起穩定的內建電場。

3. 什麼是光伏效應

太陽能的光電轉換是指太陽的輻射能光子通過半導體物質轉變為電能的
過程，通常叫做「光生伏打效應」，太陽電池就是利用這種效應製成的
是指物體由於吸收光子而產生電動勢的現象，
是當物體受光照時，
物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。
嚴
格來講，包括兩種類型：一類是發生在均勻
半導體
材料內部；一類是
發生在半導體的界面。雖然它們之間有一定相似的地方，但產生這兩
個效應的具體機制是不相同的。通常稱前一類為丹倍效應
[1]
，而把光
生伏打效應的涵義只局限於後一類情形。
當兩種不同材料所形成的結受到光輻照時，結上產生電動勢。它的過程先是材料
吸收光子的能量，產生數量相等的正﹑負電荷，隨後這些電荷分別遷移到結的兩側，
形成偶電層。光生伏打效應雖然不是瞬時產生的，但其響應時間是相當短的。

4. 光電效應與光伏效應區別（從原理上講），詳解，急。

一、原理不同復

光電效應：制光電效應的原理是在高於某特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流。

光伏效應：光伏效應的原理是將太陽光照進行轉化的過程，光子轉化為電子，光能轉化為電能，然後再形成電壓，即光生伏特效應。

二、現象不同

光電效應：光電效應的現象是當光照射到金屬表面時，金屬內部的自由電子從表面逃逸出來的現象。

光伏效應：光伏效應的現象是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。

三、材料不同

光電效應：光電效應的材料通常為金屬材料。

光伏效應：光伏效應的材料通常為半導體材料。

四、應用不同

光電效應：光電效應用於製造光電倍增管、光控制電器、光電倍增管等。

光伏效應：光伏效應用於太陽能電源、家庭燈具電源、光伏電站、太陽能建築等。

5. 什麼叫光伏效應

早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel)就發現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象後來被稱為「光生伏打效應」，簡稱「光伏效應」。1954年，美國科學家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次製成了實用的單晶硅太陽電池，誕生了將太陽光能轉換為電能的實用光伏發電技術。太陽電池工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應，就是當物體受到光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。即當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓，使PN結短路，就會產生電流。

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電的優點是較少受地域限制，因為陽光普照大地;光伏系統還具有安全可靠、無雜訊、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建設同期短的優點。

6. 光伏效應是誰發現的

所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的 PN 結時，就會在 PN 結的兩邊出現電壓 , 叫做光生電壓。這種現象就是著名的光生伏打效應。使 PN 結短路，就會產生電流。

1839年，法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現，用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池，受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢，他把這種現象稱為光生伏打效應。1883年，有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。後來就把能夠產生光生伏打效應的器件稱為光伏器件。由於半導體PN結器件在陽光下的光電轉換效率最高，所以通常把這類光伏器件稱為太陽能電池，也稱光電池或太陽電池。

定義

是指物體由於吸收光子而產生電動勢的現象，是當物體受光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。

當兩種不同材料所形成的結受到光輻照時，結上產生電動勢。它的過程先是材料吸收光子的能量，產生數量相等的正﹑負電荷，隨後這些電荷分別遷移到結的兩側，形成偶電層。光生伏打效應雖然不是瞬時產生的，但其響應時間是相當短的。

發現者

1839年，法國物理學家A. E. 貝克勒爾意外地發現，用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池，受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢，他把這種現象稱為光生伏打效應。1883年，有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。後來就把能夠產生光生伏打效應的器件稱為光伏器件。

當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會產生光生伏打效應。光生伏打效應使得PN結兩邊出現電壓，叫做光生電壓。使PN結短路，就會產生電流。

7. 光伏的原理是什麼

光伏是太陽能光伏發電系統的簡稱，是一種利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統，有獨立運行和並網運行兩種方式。
太陽能光伏效應，簡稱光伏(PV)，又稱為光生伏特效應(Photovoltaic)，是指光照時不均勻半導體或半導體與金屬組合的部位間產生電位差的現象。光伏被定義為射線能量的直接轉換。在實際應用中通常指太陽能向電能的轉換，即太陽能光伏。
它的實現方式主要是通過利用硅等半導體材料所製成的太陽能電板，利用光照產生直流電，比如我們日常生活中隨處可見的太陽能電池。
光伏技術具備很多優勢：比如沒有任何機械運轉部件;除了日照外，不需其它任何"燃料"，在太陽光直射和斜射情況下都可以工作;而且從站址的選擇來說，也十分方便靈活，城市中的樓頂、空地都可以被應用。

8. 什麼叫光伏打效應

所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的 PN 結時，就會在 PN 結的兩邊出現電壓 , 叫做光生電壓。這種現象就是著名的光生伏打效應。使 PN 結短路，就會產生電流。

1839年，法國物理學家A.E.貝克勒爾意外地發現，用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池，受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢，他把這種現象稱為光生伏打效應。1883年，有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。後來就把能夠產生光生伏打效應的器件稱為光伏器件。由於半導體PN結器件在陽光下的光電轉換效率最高，所以通常把這類光伏器件稱為太陽能電池，也稱光電池或太陽電池。

定義

是指物體由於吸收光子而產生電動勢的現象，是當物體受光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。

當兩種不同材料所形成的結受到光輻照時，結上產生電動勢。它的過程先是材料吸收光子的能量，產生數量相等的正﹑負電荷，隨後這些電荷分別遷移到結的兩側，形成偶電層。光生伏打效應雖然不是瞬時產生的，但其響應時間是相當短的。

發現者

1839年，法國物理學家A. E. 貝克勒爾意外地發現，用兩片金屬浸入溶液構成的伏打電池，受到陽光照射時會產生額外的伏打電勢，他把這種現象稱為光生伏打效應。1883年，有人在半導體硒和金屬接觸處發現了固體光伏效應。後來就把能夠產生光生伏打效應的器件稱為光伏器件。

當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會產生光生伏打效應。光生伏打效應使得PN結兩邊出現電壓，叫做光生電壓。使PN結短路，就會產生電流。

9. 體光伏效應的工作原理是什麼

太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式，一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。

（1） 光—熱—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣，再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程；後一個過程是熱—電轉換過程，與普通的火力發電一樣。太陽能熱發電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍。

（2） 光—電直接轉換方式該方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極體，當太陽光照到光電二極體上時，光電二極體就會把太陽的光能變成電能，產生電流。當許多個電池串聯或並聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發電、核能發電相比，太陽能電池不會引起環境污染。