PN结通电致发光（LED灯） 和在阳光下产生电势差（光伏效应）两者间的联系是什么？

你的问题还挺多，要分开来慢慢解释。
1、LED发光：要搞清楚这个问题，首先，你需要了解PN结的形成原理。
PN结是一个“由P型和N型半导体材料组成的半导体器件”中，其P 型 与 N型半导体材料相互结合的部分。
P型材料有着“多数可以移动的正电荷（空穴）” 和 “少数固定不动的负电荷（负离子）”；
N型材料有着“多数可以移动的负电荷（自由电子）” 和 “少数固定不动的正电荷（正离子）”；
当P型和N型材料接触时，通过结合处，P型材料中的正电荷向N型材料中扩散，而N型材料中的负电荷则向P型材料中扩散。
这些扩散的正电荷 与 负电荷相遇而结合，原有的正电荷和负电荷（载流子）消失。因此在结合处的附近区域（结区）中，有一段距离缺少正电荷或负电荷（载流子），但是在这一区域却分布着带电的固定电荷（固定不动的“负离子”或固定不动的“正离子”），这一区域称为空间电荷区 。
P 型半导体一边的没有参与扩散的“负离子” ，N 型半导体一边的没有参与扩散的“正离子”，在空间电荷区产生电场，这电场阻止载流子进一步扩散 ，达到平衡。（内建电场）

在上面所述的基础上，就可以理解以下几个问题
1、LED的发光，既不是PN结，也不是非PN结，而是当LED接通外部电源后，外来的载流子打破空间电荷区的平衡后产生的。
因为空间电荷区有阻力，所以载流子要突破这个区域需要能量，当这个能量积累到一定的程度，载流子就可以由P区进入N区，这个进入的过程也是能量释放的过程，在这个过程中，载流子把电势能转换成了光能和热能。
单个载流子所释放出的光能是极其微弱的，并且只是一闪而过，不能持续，所以要想有一个持续而又明亮的发光过程，就必须有一个持续的外部电源以及更多的载流子参与进来。
因为这样的一个过程除了发光，同时还在发热，有发热则说明器件在进行有效工作的同时，自身还在产生消耗，这个消耗对器件本身有着老化和破坏的作用，因此，LED的寿命跟制作这个LED的材料还有它的工作环境有关系，通常所述的3万小时寿命是指在实验室的相对理想的环境下达到的，实际使用中没有这么长，甚至会因为过度的电压或电流而导致LED瞬间烧毁。

光伏效应：光照并不是去导通PN结，在理解这个问题时，你要确定一点，“光”也是能量的一种形式。
当光照射到已形成PN结的半导体材料上面，会让这个半导体材料获得一定的能量，这个能量导致P型和N型半导体材料产生出更多的载流子（空穴和自由电子）。
因为在光照前，PN结已经形成，也就是内建电场也已形成，由于内建电场是有方向性的，所以光照形成的载流子（光生载流子），会按照这个方向在内建电场中流动（空穴流向N，自由电子流向P），这一动作导致了内建电场的减小。
只要光照是持续的，那么，内建电场最终会小到能让光生载流子轻松的突破PN结，从而产生电流，这个时候，这个被光照的半导体材料就具备了能够对外提供电动势的能力。

综上所述，在一个拥有PN结的半导体器件中，非PN结部分最大的作用就是产生PN结，只有PN结形成后，这个器件才能拥有上述光照或光电转换的功能。
因此，PN结不存在“消耗完”这个概念，只要相结合的P型材料和N型材料还在，这个PN结会永远的存在下去，我们只是利用外力来突破这个PN结，从而达到我们需要的目的。
至于半导体器件的寿命，这跟制造半导体器件的材料构成、制造工艺以及使用环境有关，厂商给出的寿命都是在特定的实验室环境下通过测试和推算得出的。
（就好像一团泥巴，你用特定的水流量来冲击他，冲击时间是1分钟，完成后，这团泥巴被水冲掉了十分之一的重量，那么推算一下，这团泥巴在这个特定的水流量下，也许可以经受住10分钟的冲击，那我就说他在这个状态下的寿命是10分钟）

你要知道pn结，就是所谓的半导体有很多效应的，如光伏效应，压电效应，热电效应，这些都是由于pn结的特殊结构。
1.LED发光是由于外界注入的电子与pn结中空穴复合，产生多余的能量，以可见光的形式发出来。非pn结不发光。led寿命与空穴消耗完时没有关系的，只要外界给能量，空穴就会有的。
2.不是导通，而是光照使电子获得能量，越过禁带，导致两端产生电压。pn结部分并不是绝对的，因为含P与含B的部分是递减的，而不是突然变为零。25年应该是实验推算的，和pn结消耗完没关系的。
全手写的，很认真了，给分给分楼主！！