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為更有效的利用由電子與空穴來產生電流，因此必須加入電場使自由電子與空穴分離進而產生電流。1產生電場的方式很多如PN接面、金屬半導體接面等，其中1常用的方式為PN接面。提高自由電子濃度常用的方法是在硅中加入少量的五價原子，五價原子的四個價電子與硅鍵結后剩下一個價電子，使剩下的價電子游離只需要0.05ev，比原來的1.1ev小很多，在室溫超過200度k時即可使所有雜質產生自由電子，同樣在硅中加入少量的三價原子可以提高空穴濃度。2、交通領域：如航標燈、交通、鐵路信號燈、交通站、光纜維護站、廣播、通訊、尋呼電源系統、農村微波電話光伏系統、小型通信機、士兵供電等。

通過PN結將太陽能轉換為電能。太陽能電池對光電轉換材料的要求是轉換、能制成大面積的器件，以便更好地吸收太陽光。已使用的光電轉換材料以單晶硅、多晶硅和非晶硅為主。用單晶硅制作的太陽能電池，轉換達20%，但其成本高，主要用于空間技術。多晶硅薄片制成的太陽能電池，雖然光電轉換效率不高（約10%），但價格低廉，已獲得大量應用。此外，化合物半導體材料、非晶硅薄膜作為光電轉換材料，也得到研究和應用。光電轉換過程（圖像的攝取過程）：被攝景物通過攝像機的光學鏡頭在光電靶上成像，被電子束將這幅圖像分解為像素，同時把各個像素的亮度轉變為在負載電阻RL上大小不同的電壓降，從而形成攝像管輸出信號。

半導體材料的電導率是由載流子濃度決定的。載流子就是由半導體原子 逸出來的電子及其留下的空位----- 空穴。電從原子中逃逸出來,必須吉兇服原子的束縛而做功，而光照正是向電子提供能量,使它有能力逃逸出來的一種形式。因此，光照可以改變載流子的濃度,從而必變半導體的電導率。光電導器件主要有光敏電阻、光電二極管光電三極管等。1、光敏電阻這是一種半導體電阻。在沒有光照時,電阻很大;在一定波長范圍的光照下,電阻值明顯變小。光電二極管主要用于近紅外探測器及光電轉換的自動控制儀器中，還可以作為光導纖維通信的接1收器件。

1、用戶太陽能電源：用于邊遠無電地區，如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；3-5kw家庭屋頂并網發電系統；光伏水泵，解決無電地區的深水井飲用、灌溉；2、交通領域：如航標燈、交通、鐵路信號燈、交通站、光纜維護站、廣播、通訊、尋呼電源系統、農村微波電話光伏系統、小型通信機、士兵供電等；3、石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能 電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣 象/水文觀測設備等；光照強處對應阻值較小，流過負載RL的電流就較大，因而RL兩端產生的壓降也就較大。