Rozdíl mezi fotoelektrickým efektem a fotovoltaickým efektem

Fotoelektrický efekt vs. fotovoltaický efekt
 

Způsoby, kterými jsou elektrony emitovány při fotoelektrickém jevu a fotovoltaickém jevu, vytvářejí mezi nimi rozdíl. Předpona „foto“ v těchto dvou termínech naznačuje, že oba tyto procesy nastávají v důsledku interakce světla. Ve skutečnosti zahrnují emise elektronů absorpcí energie ze světla. Definice se však liší, protože kroky progrese jsou v každém případě odlišné. Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma procesy spočívá v tom, že při fotoelektrickém efektu jsou elektrony emitovány do prostoru, zatímco ve fotovoltaickém jevu emitované elektrony přímo vstupují do nového materiálu. Pojďme si to podrobně prohlédnout zde.

Co je fotoelektrický efekt?

to bylo Albert Einstein kdo navrhl tuto myšlenku v 1905 přes experimentální data. Vysvětlil také svou teorii o částicové povaze světla tím, že potvrdil existenci duality vlnových částic pro všechny formy hmoty a záření. Ve svém experimentu s fotoelektrickým efektem vysvětluje, že když je světlo na kov po určitou dobu vyhýbáno, volné elektrony v kovových atomech mohou absorbovat energii ze světla a vyjít z povrchu, přičemž se emitují do vesmíru. Aby k tomu došlo, musí světlo nést úroveň energie vyšší než určitá prahová hodnota. Tato prahová hodnota se také nazývá „pracovní funkcez příslušného kovu. A to je minimální energie, která je potřebná k odstranění elektronu z jeho obalu. Dodaná dodaná energie bude přeměněna na kinetickou energii elektronu, která mu umožní volný pohyb po uvolnění. Pokud je však k dispozici pouze energie rovná pracovní funkci, emitované elektrony zůstanou na povrchu kovu a nemohou se pohybovat kvůli nedostatku kinetické energie.

Aby světlo přeneslo svou energii na elektron, který je hmotného původu, má se za to, že energie světla ve skutečnosti není kontinuální jako vlna, ale přichází v diskrétních energetických paketech známých jako „quanta."Je tedy možné, že světlo přenáší každou energetickou kvantu na jednotlivé elektrony, díky nimž se vytlačují ze své skořápky." Dále, když je kov fixován jako katoda ve vakuové trubici s přijímací anodou na opačné straně s vnějším obvodem, elektrony, které jsou vypuzovány z katody, budou přitahovány anodou, která je udržována na kladném napětí a proto je ve vakuu přenášen proud, čímž je obvod dokončen. Toto bylo východisko pro nálezy Alberta Einsteina, které mu v roce 1921 získaly Nobelovu cenu za fyziku.

Co je fotovoltaický efekt?

Tento jev poprvé pozoroval francouzský fyzik A. E. Becquerel v roce 1839, když se pokusil vyrobit proud mezi dvěma platinami platiny a zlata, ponořený do roztoku a vystavený světlu. Zde se děje to, že elektrony ve valenčním pásmu kovu pohlcují energii ze světla a při excitaci vyskočí do vodivého pásma a tím se mohou volně pohybovat. Tyto vzrušené elektrony jsou pak zrychleny vestavěným potenciálem spojení (Galvani Potential), takže mohou přímo přecházet z jednoho materiálu na druhý na rozdíl od křížení vakuového prostoru, jako je tomu v případě fotoelektrického efektu, což je obtížnější. Solární články fungují na tomto konceptu.

Jaký je rozdíl mezi fotoelektrickým efektem a fotovoltaickým efektem??

• Při fotoelektrickém efektu jsou elektrony emitovány do vakuového prostoru, zatímco ve fotovoltaickém efektu elektrony vstupují přímo do jiného materiálu po emisi.

• Fotovoltaický efekt je pozorován mezi dvěma kovy, které jsou ve vzájemném spojení v roztoku, ale fotoelektrický efekt probíhá v trubici s katodovým paprskem za účasti katody a anody připojené přes externí obvod..

• Výskyt fotoelektrického je v porovnání s fotovoltaickým efektem obtížnější.

• Kinetická energie emitovaných elektronů hraje velkou roli v proudu vytvářeném fotoelektrickým efektem, zatímco v případě fotovoltaického jevu to není tak důležité.

• Vyzařované elektrony fotovoltaickým efektem jsou protlačovány skrze potenciál spoje na rozdíl od fotoelektrického jevu, kde není přítomen žádný spojovací potenciál.

Obrázky se svolením:

1. Fotoelektrický efekt od Feitscherg (CC BY-SA 3.0)
2. Schematické znázornění fotovoltaického jevu Ncouniotem (CC BY-SA 3.0)