1）產(chǎn)生電子對。半導體在絕對零度狀態(tài)下，其內(nèi)部形成介電子帶，導帶上不含有電子，正常狀態(tài)下，半導體可看作是絕緣體，不顯示導電性。當太陽能輻射到半導體時，禁帶寬度比光子能量小很多，半導體會快速吸收這種光，若半導體晶格對太陽能輻射量吸收較多，這時可脫離電子對半導體晶格的約束，產(chǎn)生大量自由電子，形成空穴。因此為了使半導體晶格約束電子轉換為大量自由電子，半導體禁帶寬度應小于光子能量，例如，硅禁帶寬度為1.15ev，半導體禁帶寬度和入射光能保持一致的條件下，光吸收效率較高，可產(chǎn)生大量空穴—電子對，然而當比攜帶能量大的光子射入半導體時，由于一部分光子被半導體晶格吸收，會損失一部分能量，造成發(fā)光效率下降。

2）空穴—電子對分離。當太陽能半導體照明系統(tǒng)周圍沒有電場時，半導體中均勻的分布著大量光激發(fā)的空穴—電子對，由于外電路沒有電流流過，需要利用某種方式在太陽能半導體中產(chǎn)生勢壘，確保激發(fā)的空穴 —電子對分開，持續(xù)的向照明系統(tǒng)外電路進行供電。通常情況下，P-N結主要用于實現(xiàn)這種勢壘，P-N結對于空穴—電子分離發(fā)揮的作用是有限的，若沒有設置外部電路，分離后的電子聚集在P、N兩層中，P-N結正向，逐漸朝著電位勢壘降低方向發(fā)生偏轉，分離停止后，恢復到正常狀態(tài)。P-N結之間電壓稱為開路電壓，照射光量和短路電流成正比。

3）載流子移動。空穴—電子對在光能輻射條件下不一定全部分離開來，分離數(shù)目和產(chǎn)生數(shù)目的比值稱為收集效率，在電荷濃度梯度和電場偏移效應作用下發(fā)生移動。通常情況下，載流子具有自動恢復平衡狀態(tài)的傾向，若過剩載流子壽命比P-N結電子移動時間短，P-N 結位置和過剩載流子壽命對于收集效率有著決定性影響，空穴移動到P層，電子移動到N層，正電荷和負電荷分別集中在半導體梁，使用導線連接這兩端，可產(chǎn)生電流。

結束語

近年來，太陽能半導體照明系統(tǒng)快速發(fā)展，被廣泛的應用在各個照明領域，結合太陽能半導體器件應用特性，在未來發(fā)展過程中進一步優(yōu)化和完善半導體照明系統(tǒng)，不斷提高其發(fā)光效率。