太陽能電池

發光二極體把電變成光。太陽能電池則把這個思路反過來：它吸收光，把光變成電。陽光打在材料上，撞鬆電子，一個內建電場把它們掃成電流——陽光進來，電力出去，沒有運動部件，也不燒燃料。

太陽能電池本質上就是一個又大又薄、暴露在光下的 p-n 接面。當一個陽光光子被吸收，它把一顆電子抬過能隙，生成一對自由的電子和空穴。接面的內建電場隨即把電子拉向一邊、空穴拉向另一邊，趕在它們復合之前完成分離，於是它們分別堆積在兩個端子上，推動電流流過你接上的任何東西。輸出多少，取決於材料能吸收多少陽光，以及電場分離這些對的過程有多乾淨利落。

太陽能電池之所以重要，是因為它提供了一種從充沛的光源直接、安靜地發電的方式，而且成本已大幅下降。但誠實的提醒也是實實在在的：單個接面只能利用太陽光譜的一部分，所以普通矽電池大約把入射光的五分之一到四分之一轉化為電，其餘的或變成熱、或徑直穿過。要更高的效率，就得疊多個接面或採用新材料；而面板終歸還是要有陽光才能工作。