Diferența dintre efectul fotoelectric și efectul fotovoltaic

Diferența principală - Efectul fotoelectric vs. efectul fotovoltaic

Cele două concepte Efectul fotoelectric și efectul fotovoltaic explică modul în care substanțele reacționează la expunerea la lumină. Efectul fotoelectric descrie emisia de electroni de pe suprafața unei substanțe ca răspuns la lumina incidentă. Metalele indică adesea această proprietate. Efectul fotovoltaic este procesul în care două materiale diferite, în contact strâns, produc o tensiune electrică atunci când sunt lovite de lumină. Principala diferență dintre efectul fotoelectric și efectul fotovoltaic este aceea electronii din efectul fotoelectric sunt emise în spațiu deschis întrucât electronii din efectul fotovoltaic intră într-un material diferit.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este efectul fotoelectric
      - Definiție, explicație a efectului
2. Ce este efectul fotovoltaic
      - Definiție, explicație a efectului
3. Care este diferența dintre efectul fotoelectric și efectul fotovoltaic
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: electroni, electroni de legare a energiei, emisii, lumină incidență, fotocurent, foto-electroni, efect fotoelectric, fotoni, efecte fotovoltaice

Ce este efectul fotoelectric

Efectul fotoelectric este emisia de electroni de pe suprafața unei substanțe ca răspuns la lumina incidentă. Lumină incidentă este raza de lumină care lovește o suprafață. Acest lucru se întâmplă pe suprafețele metalice. Energia luminii este absorbită de electronii din metal și acești electroni sunt emise. Dar, energia luminii ar trebui să fie exact egală cu energia necesară pentru ca acești electroni să fie emise în acest fel.

Figura 1: Efectul fotoelectric

Electronii emise sunt cunoscuți ca foto-electroni. Energia luminii emise este independentă de energia luminii incidentate. Lumina incidentului poartă energie sub formă de fotoni. Energia fotonilor este direct proporțională cu frecvența luminii. Dacă această energie este suficientă pentru ca un electron din suprafață să depășească energia de legare a electronilor, acesta este scos din aer. Dacă energia nu este mai mare decât energia de legare a electronilor, atunci electronul nu poate scăpa. Prin urmare, ejecția de electroni depinde de cantitatea de energie pe care un foton o transportă.

Energia absorbită este utilizată pentru a elibera energia de pe suprafață prin depășirea energiei de legare a electronilor, iar restul este folosită pentru a mări energia cinetică a electronului. Apoi, electronul poate fi eliberat ca o particulă liberă.

Ce este efectul fotovoltaic

Efectul fotovoltaic este procesul în care două materiale diferite, în contact strâns, produc o tensiune electrică atunci când sunt lovite de lumină. Aceasta duce la crearea unui curent și a unui curent electric în material. Curentul produs este cunoscut sub numele de foto-curent. Aici nu se va întâmpla o ejecție a electronilor. Electronii absoarbe energia, dar sunt reținute în substanță. Acest efect poate fi observat în semiconductori.

Figura 2: Panoul solar fotovoltaic este o aplicație a efectului fotovoltaic

Când electronii absorb energie, ei obțin o stare excitată. Fotonii luminii incidentate ar trebui să aibă suficientă energie pentru a depăși bariera potențială pentru excitarea electronilor. Apoi electronii devin liberi. Acești electroni liberi pot traversa bariera între două cristale de substanțe diferite. Atunci când o sarcină negativă este dată unui capăt al substanței, un curent electric va fi produs prin mișcarea electronului departe de capătul încărcat negativ.

Diferența dintre efectul fotoelectric și efectul fotovoltaic

Definiție

Efect fotoelectric: Efectul fotoelectric este emisia de electroni de pe suprafața unei substanțe ca răspuns la lumina incidentă.

Efectul fotovoltaic: Efectul fotovoltaic este procesul în care două materiale diferite, în contact strâns, produc o tensiune electrică atunci când sunt lovite de lumină.

Electron emisie

Efect fotoelectric: Electronii sunt emise în efect fotoelectric.

Efectul fotovoltaic: Electronii nu sunt emise în efectul fotovoltaic.

Curent electric

Efect fotoelectric: Un curent electric nu este generat în efectul fotoelectric.

Efectul fotovoltaic: Un curent electric este generat în efectul fotovoltaic.

Energie necesară

Efect fotoelectric:  Efectul fotoelectric are loc când energia furnizată de fotoni este suficientă pentru a depăși energia de legare a electronilor.

Efectul fotovoltaic: Efectul fotovoltaic se produce când energia furnizată de fotoni este suficientă pentru a depăși bariera potențială a excitației.

Concluzie

Efectul fotoelectric este emisia de electroni de pe o suprafață metalică atunci când este expusă la lumină. Efectul fotovoltaic este generarea unui curent electric într-o substanță atunci când este expusă la lumină. Principala diferență dintre efectul fotoelectric și efectul fotovoltaic este că în efectul fotoelectric electronii sunt emise în spațiu deschis, în timp ce în efectul fotovoltaic electronii intră într-un material diferit.

Referinţă:

1. "Efect fotovoltaic" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 10 Apr. 2008, Disponibil aici.
2. PhysLink.com, Anton Skorucak. Care este efectul fotoelectric ?, disponibil aici.
3. "efect fotoelectric" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 17 noiembrie 2017, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Efect fotoelectric" (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "2392184" (Domeniul Public) prin Pixabay