光伏效应
光生伏特效应，英文名称：Photovoltaic effect。光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。
光生伏特效应--(可制作光电池、光敏二极管、光敏三极管和半导体位置敏感器件传感器）；侧向光生伏特效应（殿巴效应）--(可制作半导体位置敏感器件（反转光敏二极管）传感器）；PN结光生伏特效应--(可制作光电池、光敏二极管和光敏三极管传感器）。[1]
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光电效应
光伏效应指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。
当P-N结受光照时，样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子（电子-空穴对）。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴，N区产生的光生电子属多子，都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和结区的电子空穴对（少子）扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向N区，光生空穴被拉向P区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近有光生电子积累，在P区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低，其减小量即光生电势差，P端正，N端负，此时费米能级分离，因而产生压降，在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。
实际上，并非所产生的全部光生载流子都对光生电流有贡献。设N区中空穴在寿命τp的时间内扩散距离为Lp，P区中电子在寿命τn的时间内扩散距离为Ln。Ln+Lp=L远大于P-N结本身的宽度。故可以认为在结附近平均扩散距离L内所产生的光生载流子都对光电流有贡献。而产生的位置距离结区超过L的电子空穴对，在扩散过程中将全部复合掉，对P-N结光电效应无贡献。
发电方式
太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍。
光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。
体光伏效应
这种机制认为，光生电压产生于铁电材料的内部，因此称为“体光伏效应”，铁电材料则作为“电流源”。光照下产生的稳定电流 ( 光生电流 ：Js) 与具有非中心对称铁电材料的性质有关。在具有非中心对称晶体中，电子从动量为 k 的状态向动量为 k 状态所跃迁的概率与其从动量为 k 的状态向动量为 k 状态跃迁的概率不同，导致了光生载流子的动量分布不对称，从而在光照下能形成稳定的电流。
通过铁电材料总的电流密度 (J) 可以表示为 J=JS+(σd+σph)E式中，σd和 σph分别表示铁电材料在暗场及明场下的电导，即暗电导和光电导 ；E=V/d 为光照下铁电材料内部的电场，取决于外加电压 (V) 和两电极之间的距离 (d)。由于电极之间的距离通常都比较大，并且大多数铁电材料的暗电导和光电导都非常低，因此由铁电材料构成的太阳能光伏器件可以视为电流源。在铁电材料中，光照下的开路电压 Voc可以表示为 ：V EJdd phocs=d=+σ σ从上式可以看出，如果总的电导率（σd+σph）不明显依赖于光强度的话，开路电压 Voc随 Ioc（或者 Js）线性增加。