1）產生電子對。半導體在絕對零度狀態下，其內部形成介電子帶，導帶上不含有電子，正常狀態下，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，造成發光效率下降。

2）空穴—電子對分離。當太陽能半導體照明系統周圍沒有電場時，半導體中均勻的分布著大量光激發的空穴—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生勢壘，確保激發的空穴 —電子對分開，持續的向照明系統外電路進行供電。通常情況下，P-N結主要用于實現這種勢壘，P-N結對于空穴—電子分離發揮的作用是有限的，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生偏轉，分離停止后，恢復到正常狀態。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，分離數目和產生數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生移動。通常情況下，載流子具有自動恢復平衡狀態的傾向，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，可產生電流。

結束語

近年來，太陽能半導體照明系統快速發展，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，在未來發展過程中進一步優化和完善半導體照明系統，不斷提高其發光效率。