
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:
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。
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。
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。
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。
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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