Diferencia entre el efecto fotoeléctrico y el efecto fotovoltaico
Efecto fotoeléctrico versus efecto fotovoltaico
Las formas en que se emiten los electrones en el efecto fotoeléctrico y el efecto fotovoltaico crean la diferencia entre ellos. La 'foto' del prefijo en estos dos términos sugiere que ambos procesos ocurren debido a la interacción de la luz. De hecho, implican la emisión de electrones por la absorción de energía de la luz. Sin embargo, difieren en definición, ya que los pasos de progresión son diferentes en cada caso. La principal diferencia entre los dos procesos es que en el efecto fotoeléctrico, los electrones se emiten al espacio, mientras que, en efecto fotovoltaico, los electrones emitidos ingresan directamente a un nuevo material. Discutamos eso en detalle aquí.
¿Qué es el efecto fotoeléctrico??
Fue Albert Einstein quien propuso esta idea en 1905 a través de datos experimentales. También explicó su teoría sobre la naturaleza de las partículas de la luz al confirmar la existencia de la dualidad de partículas de onda para todas las formas de materia y radiación. En su experimento en efecto fotoeléctrico, explica que cuando la luz se rechazan sobre un metal por un período, los electrones libres en los átomos de metal pueden absorber energía de la luz y salir de la superficie que se emite en el espacio. Para que esto suceda, la luz tiene que transportar un nivel de energía más alto que cierto valor umbral. Este valor umbral también se llama 'función del trabajo'del metal respectivo. Y esta es la energía mínima que se necesita para eliminar el electrón de su carcasa. La energía adicional proporcionada se convertirá en energía cinética del electrón, lo que le permite moverse libremente después de ser liberado. Sin embargo, si solo se proporciona la energía igual a la función de trabajo, los electrones emitidos permanecerán en la superficie del metal, incapaz de moverse debido a la falta de energía cinética.
Para que la luz transfiera su energía a un electrón de origen material, se cree que la energía de la luz es, de hecho, no continua como una ola, pero viene en paquetes de energía discretos que se conocen como 'cuanto.'Por lo tanto, es posible que la luz transfiera cada energía cuantas a electrones individuales, lo que los hace impulsar de su carcasa. Además, cuando el metal se fija como un cátodo en un tubo de vacío con un ánodo que recibe en el lado opuesto con un circuito externo, los electrones que se expulsan del cátodo serán atraídos por el ánodo, que se mantiene a un voltaje positivo y un voltaje positivo y , por lo tanto, se transmite una corriente dentro del vacío, completando el circuito. Esta fue la base de los hallazgos de Albert Einstein que le ganó el Premio Nobel en 1921 por Física.
¿Qué es el efecto fotovoltaico??
Este fenómeno fue observado por primera vez por el físico francés A. mi. Becador En 1839, cuando intentó producir una corriente entre dos placas de platino y oro, inmerso en una solución y que se expone a la luz. Lo que sucede aquí es que los electrones en la banda de valencia del metal absorben la energía de la luz y, tras la excitación, salta a la banda de conducción y, por lo tanto, liberan para moverse. Estos electrones excitados se aceleran por un potencial de unión incorporado (potencial de Galvani) para que puedan cruzar directamente de un material a otro en contraste con cruzar un espacio de vacío como en el caso del efecto fotoeléctrico, que es más difícil. Las células solares operan en este concepto.
¿Cuál es la diferencia entre el efecto fotoeléctrico y el efecto fotovoltaico??
• En el efecto fotoeléctrico, los electrones se emiten en un espacio de vacío, mientras que, en efecto fotovoltaico, los electrones ingresan directamente a otro material tras la emisión.
• El efecto fotovoltaico se observa entre dos metales que están junto entre sí en una solución, pero el efecto fotoeléctrico tiene lugar en un tubo de rayos de cátodo con la participación de un cátodo y un ánodo conectado a través de un circuito externo.
• La aparición del efecto fotoeléctrico es más difícil en comparación con el efecto fotovoltaico.
• La energía cinética de los electrones emitidos juega un papel importante en la corriente producida por el efecto fotoeléctrico, mientras que no es tan importante en el caso del efecto fotovoltaico.
• Los electrones emitidos a través del efecto fotovoltaico se empujan a través de un potencial de unión en contraste con el efecto fotoeléctrico donde no hay potencial de unión involucrado.
Imágenes Cortesía:
- Efecto fotoeléctrico de Feitscherg (CC BY-SA 3.0)
- Ilustración esquemática del efecto fotovoltaico por Ncouniot (CC BY-SA 3.0)
