① n型光電導體：多子是電子，少子是空穴。主要是光子激發施主能級中的電子躍遷到導帶中去，電子為主要載流子，增加了自由電子的濃度。
② p型光電導體：多子是空穴，少子是電子。主要是光子激發價帶中的電子躍遷到受主能級，與受主能級中的空穴復合，而在價帶中留有空穴，作為主要載流子參加導電，增加了空穴的濃度。
2）光伏效應
① pn結存在乙個由n指向p的內建電場。當熱平衡時，多數載流子的擴散和少數載流子的漂移作用相抵消，沒有電流通過pn結。
② 當有光照射pn結時，樣品對光子的本徵和非本徵吸收都將產生載流子。但是，由於p區和n區的多數載流子都被勢壘阻擋而不能穿過pn結，因而只有本徵吸收所激發的少數載流子才能引起光伏效應。
③ 當有光照射時，光線足以透過p型半導體入射到pn結。對於能量大於材料禁帶寬度的光子，由於本徵吸收，就可激發出電子、空穴以及電子--空穴對。p區的光生電子和n區的光生空穴以及結合的電子--空穴對擴散到結電場附近時，在內建電場的作用下漂移過pn結，電子--空穴對被阻擋層的內建電場分開，光生電子和孔穴被分別拉到n區和p區，從而在阻擋層兩側形成電荷的堆積，產生內建電場的光生電場，使得內建電場的勢壘降低(降低量等於光生電勢差)。
光生電勢差所產生的光生電流ip方向和結電流的方向相反，與pn 結反向飽和電流io同向，且ip>io。
2.1.2 結構原理
光電池實質是乙個大面積pn結，結構如圖1所示。上電極為柵狀受光電極，柵狀電極下塗有抗反射膜，用以增加透光、減小反射；下電極是一層襯底鋁。當光照射pn結的乙個麵時，電子空穴對迅速擴散，在結電場作用下建立乙個與光照強度有關的電動勢，一般可產生0.
2v ～0.6v 電壓，50ma電流。
圖1：光電池結構圖2：光電池工作原理圖
2.2 光電池的主要特性
2.2.1 光譜特性
光電池對不同波長的光靈敏度不同，圖3為矽光電池和硒光電池的光譜特性曲線。可見，不同材料的光電池，光譜響應的最大靈敏度峰值所對應的入射波長不同。比較可知，矽光電池可以在很寬的波長範圍內應用。
圖3：光譜特性曲線圖4：光電池的光照特性
2.2.2 光照特性
光電池在不同的光強度照射下可以產生不同的光電流和光生電動勢。圖4為光電池的光照特性曲線。短路電流在很大範圍內與光照度成線性關係，而開路電壓與光照度關係是非線性關係，在照度位200lx下趨於飽和。
因此，光電池作為測量元件使用時，一般不作電壓源使用，而作為電流源應用。
短路電流是指外接負載rl相對內阻很小時的光電流。實驗證明：負載電阻rl越小，光電流與光照強度之間的線性關係越好，線性範圍越寬。總之，負載電阻越小越好。
2.2.3 頻率特性
頻率特性指光電池相對輸出電流與光的調製頻率之間關係。從圖5中得知，矽、硒光電池的頻率特性不同，矽光電池有較好的頻率響應。在一些測量系統中，光電池作為接受器件，測量調製光的輸入訊號，所以高速計數器的轉換一般採用矽光電池作為感測器元件。
圖5：光電池的頻率特性
2.3 光電池的應用與發展
在全球能源形勢緊張和氣候變暖等嚴峻情況下，世界各國都在尋求新的能源替代戰略來解決困難。太陽能以其清潔、源源不斷、安全等顯著優勢，成為關注焦點。但是從太陽能獲得電力，需通過太陽能電池進行光電變換來實現。
因而對於光電池來說有較大的發展空間。
要使太陽能發電真正達到實用水平：一是要提高太陽能光電變換效率並降低成本； 二是要實現太陽能發電同現在的電網聯網。
目前，太陽能電池主要有單晶矽、多晶矽、非晶態矽三種。單晶矽太陽能電池變換效率最高，已達20％以上，但**也最貴；非晶態矽太陽電池變換效率最低，但**最便宜，一旦它的大面積元件光電變換效率達到10％，每瓦發電裝置**降到１～２美元時，便足以廣泛使用。
當然，特殊用途和實驗室中用的太陽能電池效率要高得多。如美國波音公司開發的由砷化鎵半導體同銻化鎵半導體重疊而成的太陽能電池，光電變換效率可達36％，目前也只能限於在衛星上使用。由於太陽能產業的市場前景廣闊、有良好的政策環境以及行業本身的特性，使得其具有較高的投資價值和發展潛力。
3、結束語
光電子應用技術是一門新興的高新技術，目前還處於發展期，但它必將發展成為一種新興的知識經濟，從而在新興技術領域形成巨大的生產力。
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