Les charges électriques apparaissent toujours comme des multiples d'une charge élémentaire appelée charge de l'électron. La valeur la plus précise connue de cette charge élémentaire peut être trouvée sur le le site du NIST.
Il existe toujours dans la matière un grand nombre de charges élémentaires, mais comme il en existe à peu près autant de négatives que de positives, la charge apparente d'un matériau beaucoup plus faible (en valeur absolue) que le total des charges positives ou que le total des charges négatives.
Dans les bons conducteurs, il existe une multitude de charges élémentaires prêtes à se déplacer pour former un courant électrique. Par exemple, dans les métaux, il existe de nombreuses charges libres négatives (la charge totale du métal étant faible, il existe un nombre pratiquement équivalent de charges positives fixes). En soumettant un bon conducteur au rayonnement solaire, on peut produire de nouvelle charges libres mais, comme les charges fixes de polarité opposée sont nombreuses, les rencontres entre les charges sont nombreuses et le processus de recombinaison ramène rapidement la quantité de charges libres à sa valeur d'équilibre.
Dans les semi-conducteurs, par contre, la quantité de charges libres est petite parce que la recombinaison de ces charges avec les charges fixes de l'autre polarité libère de l'énergie, et se produit donc spontanément. Par contre, si on soumet un semiconducteur au rayonnement solaire, l'énergie de ce rayonnement va libérer de nouvelles charges. Comme ces charges, et les charges fixes de polarité opposée, sont peu nombreuses, leur durée de vie est longue et ces charges vont donc pouvoir provoquer des déséquilibres électriques. Ces déséquilibres peuvent être exploités pour obtenir une tension ou un courant électrique (il faut pour cela réaliser une jonction entre deux semiconducteurs différents, ou entre un métal et un semiconducteur).
Dernière mise à jour le 06-05-2001