
【電】 photolectric material
光電材料(Photoelectric Materials)是指能夠實現光能與電能相互轉換的一類功能材料,其核心特性源于光電效應(Photoelectric Effect)。根據經典工具書定義:
基本定義
光電材料指在光照條件下産生電信號(如光生伏特效應),或在電場作用下發射光輻射(如電緻發光)的材料。其英文對應術語為 "Photoelectric Materials" 或 "Optoelectronic Materials" 。這類材料是光電子技術的物理基礎,廣泛應用于能源、通信、傳感等領域。
核心物理機制
依據愛因斯坦光電效應理論,材料中的電子吸收光子能量後發生躍遷,形成光電流(光伏效應)或激發載流子(光電導效應)。半導體材料因具有可調控的能帶結構(導帶與價帶間的帶隙 $E_g$),成為最主要的光電材料體系 。
典型類别與代表材料
關鍵性能參數
評價指标包括量子效率(Quantum Efficiency)、響應度(Responsivity)、載流子遷移率($mu = frac{v_d}{E}$,其中 $v_d$ 為漂移速度,$E$ 為電場強度)及穩定性等 。
權威參考來源:
注:因工具書版權限制,本文定義綜合經典學術文獻表述,具體可參考權威出版社紙質或數據庫資源
光電材料是一類能夠實現光能與電能相互轉換的功能性材料,其核心特性在于通過光電效應實現能量或信號的轉換。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
光電材料在光輻射下會産生光電效應,包括将光能轉化為電能(如太陽能電池)或電能轉化為光能(如LED)。其關鍵特性包括高光電轉換效率、良好的導電性、光學透明性以及對光的敏感性。
根據不同标準,光電材料主要有以下分類體系:
按物理效應分類(來自高權威性來源):
按材料組成分類:
按應用領域分類(中等權威性補充):
材料類型 | 代表物質 | 特性與應用場景 |
---|---|---|
半導體材料 | 矽、磷化镓、碲化镉 | 高轉換效率,用于太陽能電池 |
金屬氧化物 | 氧化鋅、氧化钛 | 光催化、透明導電薄膜 |
有機聚合物 | 聚苯乙烯、聚噻吩 | 柔性顯示器件、有機光伏 |
紅外材料 | 硫化鉛、銻化铟 | 軍事紅外探測系統 |
能源領域
太陽能電池是典型應用,通過光伏效應将光能轉化為電能。
電子器件
包括LED照明、液晶顯示屏(LCD)和光電傳感器。
軍事與安防
紅外材料用于夜視儀和導彈制導,激光材料應用于通信和武器系統。
信息科技
光纖材料支撐光通信,光敏材料用于光存儲和半導體光刻。
醫療與環保
光電傳感器用于醫療檢測設備,光催化材料處理污染物。
光電材料的發展趨勢聚焦于提升轉換效率(如鈣钛礦太陽能電池)和拓展柔性應用(如可穿戴設備)。若需更完整的分類或技術細節,可參考、原始資料。
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