Den fotovoltaiske effekt ( fotovoltaisk effekt ) er et kemisk og fysisk fænomen og er karakteriseret ved, at der opstår en spænding eller elektrisk strøm i et stof under påvirkning af lys . [1] Det blev første gang observeret af den franske fysiker A. E. Becquerel i 1839 [2] .
Den fotovoltaiske effekt er direkte relateret til den fotoelektriske effekt , men disse er forskellige processer. Når lys rammer overfladen af et stof, absorberer elektroner i grundtilstanden energien fra en foton og bevæger sig, når de bliver exciteret, til et nyt energiniveau, hvor de bliver frie. Frie elektroner bevæger sig under påvirkning af et indre elektrisk felt ( Galvani potential ) mod anoden. En positiv ladning, der kompenserer for den negative ladning af frie elektroner, kaldes et hul , og bevæger sig derfor mod katoden. Processen, hvor to fotoner absorberes samtidigt, kaldes den to-foton fotovoltaiske effekt. [3]
Den fotovoltaiske effekt bruges til at måle intensiteten af indfaldende lys (for eksempel i fotodioder ) eller til at generere elektricitet i solpaneler . På grund af forskellen i stofstrukturen er det nødvendigt at skelne mellem den fotovoltaiske effekt i uorganiske krystallinske strukturer, såsom siliciumkrystallinske batterier, og polymerhalvledere i polymersolceller . [fire]