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光伏效應的意思、光伏效應的詳細解釋

關鍵字:

光伏效應的解釋


“光生伏特效應”,簡稱“光伏效應”,英文名稱:Photovoltaic effect。指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間産生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像築高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流的回路。

詞語分解

網絡擴展解釋

光伏效應,全稱光生伏特效應(Photovoltaic Effect),是指半導體材料在光照條件下産生電動勢和電流的現象。以下是詳細解釋:

一、基本定義

光伏效應是指當光子能量大于半導體材料的禁帶寬度時,光子被吸收并激發電子從價帶躍遷到導帶,形成自由電子和空穴對。這些電荷在材料内部電場(如PN結)作用下分離,從而産生電流。這一效應是太陽能發電的核心原理,實現了光能到電能的直接轉換。

二、原理與過程

  1. 光子吸收與電子激發
    光子能量需滿足:
    $$
    E{text{photon}} geq E{text{gap}}
    $$
    其中,( E_{text{gap}} )為半導體禁帶寬度。滿足條件時,電子吸收能量躍遷至導帶,形成電子-空穴對。

  2. 電荷分離與電流形成
    在PN結的内建電場作用下,電子和空穴分别向N區和P區移動,形成電勢差。當外部電路連通時,電荷定向流動産生電流。

三、曆史背景

四、與光電效應的區别

五、應用領域

  1. 太陽能發電:光伏電池将陽光轉化為電能,廣泛應用于電站、屋頂光伏等。
  2. 光電器件:如光敏二極管、光電池等,用于光信號檢測和能源收集。

六、技術發展

當前光伏電池效率已突破33%,材料從矽基擴展到鈣钛礦等新型半導體,推動碳中和目标實現。


以上内容綜合了半導體物理機制、曆史沿革及實際應用,如需進一步了解公式推導或技術細節,可參考來源文獻。

網絡擴展解釋二

光伏效應

光伏效應是指當光線照射到半導體材料上時,會産生光生電效應,即将光能轉化為電能的現象。

拆分部首和筆畫:光(光一)+ 伏(人一)+ 效(攸三)

來源:光伏效應的概念最早由法國物理學家愛德蒙·貝克勒爾于1839年提出。

繁體:光伏效應

古時候漢字寫法:光伏蕡藄

例句:太陽能電池就是應用了光伏效應來将太陽能轉換為電能。

組詞:光伏發電、光伏系統、光伏技術

近義詞:太陽能效應、光電效應

反義詞:熱電效應、熱伏效應

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