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光電池的工作原理是什麼

光生伏特效應

光電池的工作原理是基於「光生伏特效應」。

光電池是一種半導體元件,能夠將光能轉換為電能。當光照射到光電池上時,半導體材料內部的電子吸收光子能量,躍遷到更高的能級,形成自由電子和空穴對。這些電子和空穴對在電場的作用下向各自的反方向移動,從而在光電池的兩端產生電動勢,即電壓。如果將光電池連線到外部電路,它就可以像普通電池一樣提供電流。光電池的類型很多,包括矽光電池、硫化鉈光電池和硫化銀光電池等,其中矽光電池也被稱為太陽能電池,可以直接將太陽能轉換為電能。

光電池的結構通常包括一個大面積的PN結,當光線照射到PN結的一個面時,吸收光子的區域會形成電子-空穴對,這些對在電場作用下分離,從而產生光生電動勢。