光生伏打效应
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wolf_lu贡献于2010-07-12
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1.光生伏打效应
第一章
光生伏打效应
1.
定义
是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，
是当物体受光照时，
物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
严
格来讲，包括两种类型：一类是发生在均匀
半导体
材料内部；一类是
发生在半导体的界面。虽然它们之间有一定相似的地方，但产生这两
个效应的具体机制是不相同的。通常称前一类为丹倍效应
[1]
，而把光
生伏打效应的涵义只局限于后一类情形。
当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。它的过程先是材料
吸收光子的能量，产生数量相等的正﹑负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧，
形成偶电层。光生伏打效应虽然不是瞬时产生的，但其响应时间是相当短的。
2.
发现者
1839
年，法国物理学家
A. E.
贝克勒尔意外地发现，用两片金属浸入溶液构成
的伏打电池，受到阳光照射时会产生额外的伏打电势，他把这种现象称为光生伏打效
应。
1883
年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。后来就把能够产
生光生伏打效应的器件称为光伏器件。
当太阳光或其他光照射半导体的
PN
结
时，就会产生光生伏打效应。光生伏打效
应使得
PN
结两边出现电压，叫做光生电压。使
PN
结短路，就会产生电流。
3.
光生伏打效应应用
当前，光生伏打效应主要是应用在半导体的
PN
结上，把辐射能转换成电能。大
量研究集中在
太阳能
的转换效率上。理论预期的效率为
24
％。
由于半导体
PN
结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件
称为
太阳能电池
，也称光电池或太阳电池。
4.
丹倍效应
Dembet
effect
所谓丹倍效应是一种光生伏特效应。是
1919
年被测出，并于
1931
年由丹倍研
究阐明的。
它是指由于光生非平衡载流子扩散速度的差异而引导起的光照方向产生电
场和电位差的现象。根据电位差的测定结果，可以确定光照点的位置，故可利用侧向
丹倍效应制成二维定位器件。
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