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光伏效應在19世紀即被發現，早期用來制造硒光電池，直到晶體管發明后半導體特性及相關技術才逐漸成熟，使太陽光電池的制造變為可能。因素太陽光電池之所以能將光能轉換成電能主要有兩個因素：1、光導效應(photoconductive effect)；染料分子吸收光子能量后將使半導體中的帶負電的電子和帶正電的空穴分離。2、內部電場；因此在選取太陽能電池的材料時，必須要考慮到材料的光導效應及如何產生內部電場。原理概述被攝景物通過攝像機的光學系統在光電靶上成像，由于光像各點亮度不同，因而使靶面各單元受光照的強度不同

導致靶面各單元的電阻值不同。與較亮像素對應的靶單元阻值較小，與較暗像素對應的靶單元阻值較大，這樣一幅圖像上各像素的不同亮度就表現為靶面上各單元的不同電阻值，原來按照明暗分布的“光像”就變成了相應的“電像”。從電子槍陰極發出的電子，在電子槍電場作用下高速射向靶面，并在偏轉磁場作用下按照掃描規律掃過靶面上的各個單元。這一過程有兩種解決途徑，最常見的一種是使用以硅為主要材料的固體裝置，另一種則是使用光敏染料分子來捕獲光子的能量。當電子束接觸到靶面某個單元時，使陰極、光電靶、負載電阻RL及電源E構成一個回路。

發光二極管的發光顏色(波長)，困半導體材料及摻雜成分不同而不同。常用的有黃、綠、紅等顏色的發光二極管。發光二極管工作電壓很低(1 5-3伏),工作電流很小(10-30毫安),耗電極省。可作燈光信號顯示、快速光源,也呆同時起整流和發光兩種作用。2、發光數字管把磷化發光管或磷化發光管的管芯制成條狀,用七條發光管組成七段式數字顯示管，可以顯示從0到9的十個數字。用單晶硅制作的太陽能電池，轉換效率高達20%，但其成本高，主要用于空間技術。這種半導體數字顯示管的優點是體積小、耗電省、壽命長、響應速度快。