光伏效應(yīng)在19世紀即被發(fā)現(xiàn)，早期用來制造硒光電池，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，使太陽光電池的制造變?yōu)榭赡堋Ｒ蛩靥柟怆姵刂阅軐⒐饽苻D(zhuǎn)換成電能主要有兩個因素：1、光導(dǎo)效應(yīng)(photoconductive effect)；染料分子吸收光子能量后將使半導(dǎo)體中的帶負電的電子和帶正電的空穴分離。2、內(nèi)部電場；因此在選取太陽能電池的材料時，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。原理概述被攝景物通過攝像機的光學(xué)系統(tǒng)在光電靶上成像，由于光像各點亮度不同，因而使靶面各單元受光照的強度不同

導(dǎo)致靶面各單元的電阻值不同。與較亮像素對應(yīng)的靶單元阻值較小，與較暗像素對應(yīng)的靶單元阻值較大，這樣一幅圖像上各像素的不同亮度就表現(xiàn)為靶面上各單元的不同電阻值，原來按照明暗分布的“光像”就變成了相應(yīng)的“電像”。從電子槍陰極發(fā)出的電子，在電子槍電場作用下高速射向靶面，并在偏轉(zhuǎn)磁場作用下按照掃描規(guī)律掃過靶面上的各個單元。這一過程有兩種解決途徑，最常見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捕獲光子的能量。當(dāng)電子束接觸到靶面某個單元時，使陰極、光電靶、負載電阻RL及電源E構(gòu)成一個回路。

發(fā)光二極管的發(fā)光顏色(波長)，困半導(dǎo)體材料及摻雜成分不同而不同。常用的有黃、綠、紅等顏色的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管工作電壓很低(1 5-3伏),工作電流很小(10-30毫安),耗電極省。可作燈光信號顯示、快速光源,也呆同時起整流和發(fā)光兩種作用。2、發(fā)光數(shù)字管把磷化發(fā)光管或磷化發(fā)光管的管芯制成條狀,用七條發(fā)光管組成七段式數(shù)字顯示管，可以顯示從0到9的十個數(shù)字。用單晶硅制作的太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率高達20%，但其成本高，主要用于空間技術(shù)。這種半導(dǎo)體數(shù)字顯示管的優(yōu)點是體積小、耗電省、壽命長、響應(yīng)速度快。