光伏效應(yīng)在19世紀(jì)即被發(fā)現(xiàn)，早期用來(lái)制造硒光電池，直到晶體管發(fā)明后半導(dǎo)體特性及相關(guān)技術(shù)才逐漸成熟，使太陽(yáng)光電池的制造變?yōu)榭赡?。因素太?yáng)光電池之所以能將光能轉(zhuǎn)換成電能主要有兩個(gè)因素：1、光導(dǎo)效應(yīng)(photoconductive effect)；2、內(nèi)部電場(chǎng)；這一過(guò)程有兩種解決途徑，最常見(jiàn)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(lái)捕獲光子的能量。因此在選取太陽(yáng)能電池的材料時(shí)，必須要考慮到材料的光導(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場(chǎng)。原理概述被攝景物通過(guò)攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)在光電靶上成像，由于光像各點(diǎn)亮度不同，因而使靶面各單元受光照的強(qiáng)度不同

在負(fù)載RL中有電流流過(guò)，其電流大小取決于光電靶在該單元的電阻值大小。光照強(qiáng)處對(duì)應(yīng)阻值較小，流過(guò)負(fù)載RL的電流就較大，因而RL兩端產(chǎn)生的壓降也就較大。負(fù)載電阻RL上形成電壓就是攝像管輸出的圖像信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換過(guò)程（圖像的攝取過(guò)程）：被攝景物通過(guò)攝像機(jī)的光學(xué)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(shí)把各個(gè)像素的亮度轉(zhuǎn)變?yōu)樵谪?fù)載電阻RL上大小不同的電壓降，從而形成攝像管輸出信號(hào)。在硅中加入五價(jià)原子后稱之為N型半導(dǎo)體，加入三價(jià)原子后稱之為P型半導(dǎo)體。

這即是所謂的光電效應(yīng)，也是太陽(yáng)光電池的轉(zhuǎn)換原理。光電轉(zhuǎn)換材料是通過(guò)光生伏特1效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的材料。主要用于制作太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)是一個(gè)巨大的能源庫(kù)，地球上一年中接收到的太陽(yáng)能高達(dá)1.8×10 (18次方) 千瓦時(shí)。研究和發(fā)展光電轉(zhuǎn)換材料的目的是為了利用太陽(yáng)能。電從原子中逃逸出來(lái),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(lái)的一種形式。光電轉(zhuǎn)換材料的工作原理是：將相同的材料或兩種不同的半導(dǎo)體材料做成PN結(jié)電池結(jié)構(gòu)，當(dāng)太陽(yáng)光照射到PN結(jié)電池結(jié)構(gòu)材料表面時(shí)

只有當(dāng)光照射pn結(jié)時(shí)才能使耗盡層內(nèi)產(chǎn)生載流子(電子-空穴對(duì))，載流子被結(jié)內(nèi)電場(chǎng)加速形成光電流。利用該原理制成的光電二極管稱為耗盡層光電二極管。耗盡層光電二極管有pin層、pn層、金屬-半導(dǎo)體型、異質(zhì)型等CCD(Charge Coupled Device)即電荷耦合器件，通過(guò)輸入面上光電信號(hào)逐點(diǎn)的轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和傳輸，在其輸出端產(chǎn)生一時(shí)序信號(hào)。隨著科技的進(jìn)步，CCD技術(shù)日臻完善，已廣泛用于安全防范、電視、工業(yè)、通信、遠(yuǎn)程教育、可視網(wǎng)絡(luò)1電話等領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)將介紹常用的量子探測(cè)器或稱光子探測(cè)器，它是利用材料的光電效應(yīng)制作成的探測(cè)器，故也稱為光電轉(zhuǎn)換器。