当光子(即光的粒子)“撞击”到光敏材料(如半导体)表面时,光的能量被材料吸收并激发出电子和空穴,它们共同构成了光生电荷。
想象一下,太阳是个巨大的“灯泡”,它发出的光就像是一束束“能量包”,我们叫它们“光子”。现在,我们有一块特殊的材料,比如太阳能电池板上的半导体材料,它就像是个能接收光子信号的“接收器”。
当光子打到这块“接收器”材料上时,材料里面原本“隐身”的电子就会被激活。这些被激活的电子就会变得“活泼”,不再老老实实呆在原来的位置(“价带”),而会跳到另外的位置(“导带”)去,原本电子待的地方就空了出来,我们把这个空位叫做“空穴”。所以,每当一个光子打过来,“接收器”材料里就会多一个电子和一个空穴,它们就像是一对形影不离的好朋友,但实际上是带有相反电荷的,它们就是“光生电荷”。
光生电荷是一个在光电探测、太阳能电池以及光催化等领域中至关重要的概念,其产生、分离、转移和复合过程对相关应用领域具有重要影响。(文/夏树才 图/陈思)