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光伏效应的意思、光伏效应的详细解释

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光伏效应的解释


“光生伏特效应”,简称“光伏效应”,英文名称:Photovoltaic effect。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。

词语分解

网络扩展解释

光伏效应,全称光生伏特效应(Photovoltaic Effect),是指半导体材料在光照条件下产生电动势和电流的现象。以下是详细解释:

一、基本定义

光伏效应是指当光子能量大于半导体材料的禁带宽度时,光子被吸收并激发电子从价带跃迁到导带,形成自由电子和空穴对。这些电荷在材料内部电场(如PN结)作用下分离,从而产生电流。这一效应是太阳能发电的核心原理,实现了光能到电能的直接转换。

二、原理与过程

  1. 光子吸收与电子激发
    光子能量需满足:
    $$
    E{text{photon}} geq E{text{gap}}
    $$
    其中,( E_{text{gap}} )为半导体禁带宽度。满足条件时,电子吸收能量跃迁至导带,形成电子-空穴对。

  2. 电荷分离与电流形成
    在PN结的内建电场作用下,电子和空穴分别向N区和P区移动,形成电势差。当外部电路连通时,电荷定向流动产生电流。

三、历史背景

四、与光电效应的区别

五、应用领域

  1. 太阳能发电:光伏电池将阳光转化为电能,广泛应用于电站、屋顶光伏等。
  2. 光电器件:如光敏二极管、光电池等,用于光信号检测和能源收集。

六、技术发展

当前光伏电池效率已突破33%,材料从硅基扩展到钙钛矿等新型半导体,推动碳中和目标实现。


以上内容综合了半导体物理机制、历史沿革及实际应用,如需进一步了解公式推导或技术细节,可参考来源文献。

网络扩展解释二

光伏效应

光伏效应是指当光线照射到半导体材料上时,会产生光生电效应,即将光能转化为电能的现象。

拆分部首和笔画:光(光一)+ 伏(人一)+ 效(攸三)

来源:光伏效应的概念最早由法国物理学家爱德蒙·贝克勒尔于1839年提出。

繁体:光伏效應

古时候汉字写法:光伏蕡藄

例句:太阳能电池就是应用了光伏效应来将太阳能转换为电能。

组词:光伏发电、光伏系统、光伏技术

近义词:太阳能效应、光电效应

反义词:热电效应、热伏效应

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