在光线照射下，光电开关材料吸收光能后，物体产生一定方向的电动势。光生伏特效应光电元件有光敏二极管、光敏三极管、光电池等。

　　当PN结两端没有外加电压时，PN结存在内电场，方向从N区指向P区。当光照射到PN结上时，如果光子的能量大于光导体材料的禁带宽度，电子就能够从价带激发到导带成为自由电子，价带成为自由空穴。从而在PN结内产生电子-空穴对。这些电子-空穴对在PN结的内部电场作用下，电子移向N区，空穴移向P区，电子在N区积累，空穴在P区积累，使PN结两端形成电位差，PN结两端产生光生电动势。