光電效應當電子從外界獲得能量時將會跳到較高的能階，獲得的能量越多跳的能階也越高，電子處在較高的能階時并不穩(wěn)定，很快就會把獲得的能量釋放回到原來的能階。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(chǎn)生擴散。如果電子獲得的能量夠高就擺脫原子核的束縛成為自由電子，電子空出來的位置則稱為空穴。自由電子可能會因為摩擦或碰撞等因素損失能量，后受到空穴的吸引而復合。例如，硅的外層電子要成為自由電子需要吸收1.1ev的能量，當硅外層電子吸收到的光能量超過1.1ev時將會產(chǎn)生自由電子及空穴

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。4、黑體輻射的頻譜轉換，將太陽光改變成理想的光源，減少載子能帶內(nèi)的能量釋放，提高太陽能電池的效率。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(fā)展光電轉換材料的目的是為了利用太陽能。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；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。在負載RL中有電流流過，其電流大小取決于光電靶在該單元的電阻值大小。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(chǎn)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。