內光電效應是光電效應的一種，主要由於光量子作用，引發物質電化學性質變化（比如電阻率改變，這是與外光電效應的區別，外光電效應則是逸出電子）。內光電效應又可分為光電導效應和光生伏特效應。（光電效應原理可以查看該詞條，此處不做贅述）
基本介紹
- 中文名：內光電效應
簡介,內光電效應,套用,太陽能電池,光電探測器,
簡介
光照射到半導體或絕緣體的表面時，使物體內部的受束縛電子受到激發，從而使物體的導電性能改變。這就稱為內光電效應。顯然照射的輻射通量愈大，則被激發的電子數愈多，該物體的電阻值就變的愈小。
光導管（又稱光敏電阻）就是利用內光電效應製成的半導體器件。像硫化鎘、硫化鉛、硫化銦、硒化鎘、硒化鉛的那個均是半導體光導管。光導管的優點是體積小、牢固耐用。它主要用於光譜儀器的光接收器、光電控制、雷射接收和遠距離探測等方面。
內光電效應
半導體材料的價帶與導帶間有一個帶隙,其能量間隔為Eg。一般情況下,價帶中的電子不會自發地躍遷到導帶,所以半導體材料的導電性遠不如導體。但如果通過某種方式給價帶中的電子提供能量,就可以將其激發到導帶中,形成載流子,增加導電性。光照就是一種激勵方式。當入射光的能量hν≥Eg (Eg為帶隙間隔)時,價帶中的電子就會吸收光子的能量,躍遷到導帶,而在價帶中留下一個空穴,形成一對可以導電的電子——空穴對。這裡的電子並未逸出形成光電子,但顯然存在著由於光照而產生的電效應。因此,這種光電效應就是一種內光電效應。從理論和實驗結果分析,要使價帶中的電子躍遷到導帶,也存在一個入射光的極限能量,即E入=hν0=Eg,其中ν0是低頻限(即極限頻率ν0=Egh)。這個關係也可以用長波限表示,即λ0=hcEg。入射光的頻率大於ν0或波長小於λ0時,才會發生電子的帶間躍遷。
套用
太陽能電池
PN結光伏效應的一個重要的套用，是利用光照射時，PN結產生的光生電壓製造把太陽光能轉化成電能的器件——太陽電池。製造太陽電池的材料主要有矽(Si)、硫化鎘(CdS)和砷化鎵(GaAs)等。現在仍有很多新型高效材料正在研究實驗中。目前，太陽電池的套用已十分廣泛。它已成為宇宙飛船、人造衛星、空間站的重要長期電源。在其它方面的套用也十分普遍。關於目前國內外太陽電池電源設備套用的情形簡介如下：
宇宙開發——觀測用人造衛星、宇宙飛船、通訊用人造衛星…
航空運輸——飛機、機場燈標、航空障礙燈、地對空無線電通訊…
氣象觀測——無人氣象站、積雪測量計、水位觀測計、地震遙測儀…
航線識別——航標燈、浮子障礙燈、燈塔、潮流計…
通訊設備——無線電通訊機、步談機、電視廣播中繼站…
農畜牧業——電圍欄、水泵、溫室、黑光燈、噴霧器、割膠燈…
公路鐵路——無人信號燈、公路導向板、障礙閃光燈、備急電話…
日常生活——照相機、手錶、野營車、遊艇、手提式電視機、閃光燈
