太阳能电池

发光二极管把电变成光。太阳能电池则把这个思路反过来：它吸收光，把光变成电。阳光打在材料上，撞松电子，一个内建电场把它们扫成电流——阳光进来，电力出去，没有运动部件，也不烧燃料。

太阳能电池本质上就是一个又大又薄、暴露在光下的 p-n 结。当一个阳光光子被吸收，它把一颗电子抬过带隙，生成一对自由的电子和空穴。结的内建电场随即把电子拉向一边、空穴拉向另一边，赶在它们复合之前完成分离，于是它们分别堆积在两个端子上，推动电流流过你接上的任何东西。输出多少，取决于材料能吸收多少阳光，以及电场分离这些对的过程有多干净利落。

太阳能电池之所以重要，是因为它提供了一种从充沛的光源直接、安静地发电的方式，而且成本已大幅下降。但诚实的提醒也是实实在在的：单个结只能利用太阳光谱的一部分，所以普通硅电池大约把入射光的五分之一到四分之一转化为电，其余的或变成热、或径直穿过。要更高的效率，就得叠多个结或采用新材料；而面板终归还是要有阳光才能工作。