Différence entre l'effet photoélectrique et l'effet photovoltaïque
Effet photoélectrique vs effet photovoltaïque
Les façons dont les électrons sont émis dans l'effet photoélectrique et l'effet photovoltaïque créent la différence entre eux. Le préfixe «photo» en ces deux termes suggère que ces deux processus se produisent en raison de l'interaction de la lumière. En fait, ils impliquent l'émission d'électrons par l'absorption d'énergie de la lumière. Cependant, ils diffèrent en définition car les étapes de la progression sont différentes dans chaque cas. La principale différence entre les deux processus est que dans l'effet photoélectrique, les électrons sont émis dans l'espace alors que, en effet photovoltaïque, les électrons émis entrent directement dans un nouveau matériau. Discutons de cela en détail ici.
Quel est l'effet photoélectrique?
C'était Albert Einstein qui a proposé cette idée en 1905 à travers des données expérimentales. Il a également expliqué sa théorie sur la nature des particules de la lumière en confirmant l'existence d'une dualité ondulée-particules pour toutes les formes de matière et de rayonnement. Dans son expérience en effet photoélectrique, il explique que lorsque la lumière est évité sur un métal pendant une période, les électrons libres dans les atomes métalliques peuvent absorber l'énergie de la lumière et sortir de la surface qui s'émet dans l'espace. Pour que cela se produise, la lumière doit transporter un niveau d'énergie supérieur à une certaine valeur de seuil. Cette valeur seuil est également appelée 'fonction de travail'du métal respectif. Et c'est l'énergie minimale nécessaire pour retirer l'électron de sa coquille. L'énergie supplémentaire fournie sera convertie en énergie cinétique de l'électron lui permettant de se déplacer librement après avoir été libéré. Cependant, si seule l'énergie égale à la fonction de travail est fournie, les électrons émis resteront à la surface du métal, incapables de se déplacer en raison de l'absence d'énergie cinétique.
Pour que la lumière transfère son énergie à un électron d'origine matérielle, on pense que l'énergie de la lumière n'est en fait pas continue comme une vague, mais se présente dans des paquets d'énergie discrets connus sous le nom de 'quanta.«Par conséquent, il est possible pour la lumière de transférer chaque quanta d'énergie vers des électrons individuels, ce qui les propulse hors de leur coquille. De plus, lorsque le métal est fixé sous forme de cathode dans un tube à vide avec une anode réceptrice sur le côté opposé avec un circuit externe, les électrons qui sont éjectés de la cathode seront attirés par l'anode, qui est maintenue à une tension positive et Par conséquent, un courant est transmis dans le vide, complétant le circuit. C'était la base des conclusions d'Albert Einstein qui lui ont valu le prix Nobel en 1921 pour la physique.
Quel est l'effet photovoltaïque?
Ce phénomène a été observé pour la première fois par le physicien français UN. E. Becquerel En 1839, quand il a tenté de produire un courant entre deux plaques de platine et d'or, immergé dans une solution et cela étant exposé à la lumière. Ce qui se passe ici, c'est que les électrons de la bande de valence du métal absorbent l'énergie de la lumière et sur l'excitation sautent dans la bande de conduction et devenant ainsi libre de bouger. Ces électrons excités sont ensuite accélérés par un potentiel de jonction intégré (potentiel de galvani) afin qu'ils puissent passer directement d'un matériau à l'autre contrairement à la traversée d'un espace à vide comme dans le cas d'un effet photoélectrique, ce qui est plus difficile. Les cellules solaires fonctionnent sur ce concept.
Quelle est la différence entre l'effet photoélectrique et l'effet photovoltaïque?
• Dans l'effet photoélectrique, les électrons sont émis dans un espace de vide alors que, dans un effet photovoltaïque, les électrons entrent directement dans un autre matériau lors de l'émission.
• Un effet photovoltaïque est observé entre deux métaux qui sont en conjonction entre eux dans une solution, mais l'effet photoélectrique se déroule dans un tube à rayons de cathode avec la participation d'une cathode et une anode connectée via un circuit externe.
• L'occurrence de l'effet photoélectrique est plus difficile par rapport à l'effet photovoltaïque.
• L'énergie cinétique des électrons émises joue un grand rôle dans le courant produit par effet photoélectrique alors qu'il n'est pas si important dans le cas de l'effet photovoltaïque.
• Les électrons émis via l'effet photovoltaïque sont poussés à travers un potentiel de jonction contrairement à l'effet photoélectrique où il n'y a pas de potentiel de jonction impliqué.
Images gracieuseté:
- Effet photoélectrique par Feitscherg (CC BY-SA 3.0)
- Illustration schématique de l'effet photovoltaïque par ncounniot (CC BY-SA 3.0)
