光致电势的英文解释翻译、光致电势的的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 photovoltic
分词翻译:
光的英语翻译:
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
致的英语翻译:
deliver; devote; extend; cause; delicate; fine; incur; send
电势的英语翻译:
【化】 electric potential
【医】 potential
专业解析
光致电势(Guāng zhì diànshì),英文通常译为Photovoltage 或Photoelectromotive Force,是光电效应领域中的一个核心概念。它指的是物质(通常是半导体或特定材料)在受到光照射时,由于吸收光子能量,导致其内部电荷分布发生改变,从而在材料两端或特定区域之间产生的电势差(电压)。这种现象是太阳能电池、光电探测器等光电器件工作的物理基础。
以下是其详细解释:
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物理本质与产生机制:
- 当光(具有一定频率/能量,大于材料禁带宽度的光子)照射到半导体材料(如硅)上时,光子能量被吸收,将价带中的电子激发到导带,同时在价带中留下带正电的空穴。
- 在存在内建电场(如PN结、肖特基结处)或材料本身存在电势梯度的情况下,这些光生电子和空穴会被电场分离并分别向相反方向移动(电子移向N区,空穴移向P区)。
- 这种电荷的定向分离和积累就在材料的两端(例如PN结的两侧)形成了电势差,即光致电势。这个电势差是驱动光生电流在外电路中流动的原动力。
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核心特征:
- 光源依赖性:光致电势的产生直接依赖于光的照射。光照强度、光谱分布(波长)都会影响其大小。
- 材料依赖性:不同材料(如硅、砷化镓、有机半导体等)的能带结构、载流子迁移率、复合率等物理性质决定了其产生光致电势的效率和最大值(开路电压)。
- 开路电压:在光电器件(如太阳能电池)未连接外部电路时,光照下器件两端达到的最大电压即为光致电势,通常称为开路电压(Open-Circuit Voltage, Voc)。这是衡量光电器件性能的关键参数之一。
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主要应用:
- 光伏发电(太阳能电池):光致电势是太阳能电池将光能直接转换为电能的核心环节。光致电势驱动光生电子通过外电路做功,形成电流。
- 光电探测与传感:利用光致电势的变化或存在来探测光信号的存在、强度或波长,应用于光敏电阻、光电二极管、图像传感器等。
- 光化学与催化:在光催化分解水制氢等过程中,光致电势有助于驱动氧化还原反应。
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中英术语对照与词典释义角度:
- 光 (Guāng): Light
- 致 (Zhì): Cause, Induce, Generate
- 电势 (Diànshì): Electric Potential, Potential Difference, Voltage
- 光致电势 (Guāng zhì diànshì):Photovoltage (最常用) /Photoelectromotive Force (强调其作为电动势的本质)
- 词典释义核心:指物质受光照激发而产生的内部电压或电动势。
权威参考来源:
- 维基百科 - 光生伏打效应 (Photovoltaic effect): 详细解释了光生伏打效应的原理,其中光致电势的产生是核心过程。 (https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect)
- 美国能源部能源效率与可再生能源办公室 (EERE) - 光伏解释: 提供了太阳能电池工作原理的权威解释,清晰说明了光致电势(开路电压)的产生和作用。 (https://www.energy.gov/eere/solar/how-does-solar-work)
- 科普中国资源服务 - 光生伏特效应: 对光生伏特效应(即产生光致电势的效应)进行了科学解释,说明了光子激发载流子并形成电势差的过程。 (来源:科普中国资源服务 - 具体稳定链接需查询其官网,概念阐述广泛存在于其科普内容中)
- 维基百科 - 太阳能电池 (Solar cell): 在介绍太阳能电池工作原理和性能参数(如开路电压Voc)时,直接关联到光致电势的概念。 (https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell)
网络扩展解释
根据搜索结果的综合整理,“光致电势”可以理解为由光照射引发的电势变化现象,其核心概念需要结合电势定义与光电效应原理来解释:
一、基本定义
光致电势指物质在光照条件下,由于光电效应或光伏效应产生的电势差。例如:当光照射到半导体材料表面时,光子能量被电子吸收,导致电子跃迁并形成电位差。
二、原理说明
- 光电效应基础
根据爱因斯坦光电效应理论,光子能量若大于材料逸出功,电子会脱离材料表面,形成光电流和电势差。
- 光伏效应
在半导体PN结中,光照使电子-空穴对分离,内部电场驱动载流子移动,从而在材料两端产生电势差(如太阳能电池原理)。
三、应用领域
- 太阳能电池:将光能直接转化为电能。
- 光电传感器:通过光致电势变化检测光信号。
- 光催化:利用光生电势驱动化学反应。
参考公式
光电效应中光致电势与光子能量的关系可简化为:
$$
eV = h
u - phi
$$
其中,( V )为光致电势,( h
u )为光子能量,( phi )为材料逸出功。
注:以上解释综合了电势的基本定义与光电效应相关原理。如需更详细技术参数,建议查阅光电领域的专业文献。
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