光電伏打效應英文解釋翻譯、光電伏打效應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 photovoltaic effect

分詞翻譯：

光電伏打的英語翻譯：

【電】 photovoltaic

效應的英語翻譯：

effect
【醫】 effect

專業解析

光電伏打效應（Photovoltaic Effect）是指半導體材料在光照條件下産生電動勢的物理現象，其核心機制為光子能量激發電子躍遷并形成電勢差。該效應由法國物理學家A.E. Becquerel于1839年首次發現，現為太陽能電池技術的理論基礎。

從微觀機制分析，該過程包含三個關鍵步驟：（1）光子能量大于半導體禁帶寬度時，價帶電子吸收能量躍遷至導帶，形成電子-空穴對；（2）PN結内建電場促使載流子分離，電子向N區移動，空穴向P區聚集；（3）電極間形成開路電壓，外接負載時産生電流。美國能源部可再生能源實驗室的研究表明，單晶矽材料的能量轉換效率理論極限可達33.7%。

當前主流應用聚焦于光伏發電系統，涵蓋單晶矽、多晶矽及薄膜太陽能電池技術。根據國際能源署（IEA）2024年度報告，全球光伏裝機容量已達1.5TW，占可再生能源發電總量的37%。在材料研究領域，鈣钛礦型光伏材料因18.1%的認證轉換效率成為學界關注焦點，相關成果已發表于《自然·能源》期刊。

網絡擴展解釋

光電伏打效應（又稱光生伏打效應）是光能直接轉換為電能的核心物理現象，其原理和過程可歸納如下：

一、基本原理

當半導體材料吸收光子能量後，内部電荷分布發生變化，産生電動勢和電流。該效應主要依賴于半導體P-N結的特殊結構：

P-N結形成：P型半導體（空穴為主）與N型半導體（電子為主）結合時，因載流子濃度差異形成内建電場，方向由N區指向P區。
光激發過程：光子能量≥半導體禁帶寬度時，共價鍵中的電子被激發，形成電子-空穴對。

二、能量轉換過程

載流子分離：在内建電場作用下，電子向N區遷移，空穴向P區遷移，形成電勢差（典型開路電壓0.5~0.6V）。
電流産生：外接電路時，電荷定向移動形成電流，電流強度與光照強度、電池面積成正比。

三、核心應用

該效應是太陽能電池的物理基礎，現代光伏器件多通過擴散工藝制造P-N結（如N+/P型矽片）實現高效能量轉換。

四、理論限制

目前晶體矽電池理論轉換效率約24%，實際效率受材料特性、工藝水平等因素影響。