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在硅中加入五價原子后稱之為N型半導體，加入三價原子后稱之為P型半導體。N型半導體及P型半導體雖然帶有自由電子或空穴但本身仍然保持電中性，如果N型半導體及P型半導體內雜質濃度均勻分布則內部沒有電場存在。若將N型半導體及P型半導體接和在一起，會因為兩邊自由電子與空穴的濃度不同產生擴散。N型半導體中自由電子濃度較高，因此自由電子由N型半體向P型半導體擴散，同樣的空穴會由P型半導體向N型半導體擴散。應用隨著傳統燃料能源的減少以及對環境造成的危害也越來越嚴重,能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，越來越多的國家制定了大力發展太陽能的計劃。

這即是所謂的光電效應，也是太陽光電池的轉換原理。光電轉換材料是通過光生伏特1效應將太陽能轉換為電能的材料。主要用于制作太陽能電池。太陽是一個巨大的能源庫，地球上一年中接收到的太陽能高達1.8×10 (18次方) 千瓦時。研究和發展光電轉換材料的目的是為了利用太陽能。三、半導體發光器件半導體發光器件是一種將電能轉換成光能的器件。光電轉換材料的工作原理是：將相同的材料或兩種不同的半導體材料做成PN結電池結構，當太陽光照射到PN結電池結構材料表面時

制作光敏電阻的材料主要有硅、鍺、硫化1鎘、銻化銦、硫化鉛、硒化鎘、硒化鉛等。硫化1鎘光敏電阻對可見光敏感,用硫1化鎘單晶制造的光敏電阻對X射線、γ射線也敏感；制作光敏電阻的材料主要有硅、鍺、硫化1鎘、銻化銦、硫化鉛、硒化鎘、硒化鉛等。硫化鉛和銻化銦對紅線外線光敏感。利用這些光敏電阻可以制成各種光探測器。感光面積大的光敏電阻,可以獲得較大的明暗電阻差。如國產625-A型硫化1鎘光敏電阻,其光照電阻小于50千歐,暗電阻大于50兆歐。2、光電二極管光電二極管的管芯也是一個PN結,只是結面積比普通二極管大,便于接收光線。