光的舞动：揭秘光电流的神秘面纱(上)

01 引言

图1 光电流的应用——太阳能光伏（图片来源于百度图片）

当阳光照射到太阳能电池板上时，它不仅带来了无尽的光明，还转化成了可供使用的电能。这种神奇的转换过程，就是光电流技术的核心一光电效应。

本期，让TuoTuo科普带大家一起探索光电流的奥秘吧。

02 什么是光电流？

光电流是由光与物质相互作用产生的，当光照射到材料表面时，光子能量被吸收，激发出光电子（光生载流子），下面将详细介绍光电流产生的完整过程。

图2 光电流示意图（图片来源于百度图片）

首先介绍的是外光电效应：当光照射在物质表面，物质表面的原子或分子吸收光能量后，并将该能量转化为电子的动能，这些被释放的电子称为光电子。若光电子的能量足以摆脱物质表面的束缚力，它们就会从物质表面逸出，形成电流，这个电流就是通常所说的光电流。

图3 钙钛矿型氧化物功能材料的光电流示意图（图片来源于百度图片）

此外，还存在内光电效应：在半导体中，当光子的能量被吸收时，会激发出电子和空穴。电子从价带跃迁到导带，形成自由电子，而空穴则是原子内部剩余的正电荷。由于电子和空穴的存在，产生了电子-空穴对，即载流子。这些载流子在材料中运动，形成光电流。若半导体中存在外部电场，光电流会受到电场的调制。在光伏效应中，光电流的大小与光强以及入射光的偏振方向密切相关。同时，半导体表面的粗糙度、化学性质和温度等因素也会对光电流产生影响。

总的来说，半导体中的光电流是由光电效应引起的，受到多种因素的综合影响，包括光强、波长、半导体类型与质量、外部电场，以及半导体表面特性等。

03 托托科技多模态光电显微镜的发展路线

托托科技是一家快速成长的技术驱动型企业，专注于光学显微加工及光学显微检测的光学仪器设备制造。

托托科技自主研发生产的多模态光电显微镜，通过电动化方案，将紫外-可见-近红外-中红外光源（261nm-10μm）集成到系统中，实现低温磁场环境下对亚微米级样品的超宽光谱激发。

在光电光谱多维度测试软件的加持下，能够将光电领域主流电学仪表、光谱仪、TCSPC进行控制，协同作用，从而对光电材料器件的光电流Mapping成像、伏安特性曲线、转移曲线、输出曲线、交变电流、磁电阻、霍尔信号、荧光光谱Mapping成像、荧光寿命Mapping成像等进行快速精确测试，具有高稳定性、高分辨率、高兼容性等众多优点，为微纳器件的光电性能表征提供更多的可能性。

04托托科技多模态光电显微镜

托托科技烛龙®系列多模态光电显微镜，将光、电、热、力、磁等物理量集于一身，实现对样品的多维度光电流光谱测试。

以上就是本期关于光电流的介绍，下期将详细介绍光电流在各个领域的应用，带您领略光电流的魅力。

如果您对光电流的应用领域感兴趣，请关注下期推文，敬请期待!