Skillnad mellan fotoelektrisk effekt och fotovoltaisk effekt

Huvudskillnad - fotoelektrisk effekt vs fotovoltaisk effekt

De två begreppen fotoelektrisk effekt och fotovoltaisk effekt förklarar hur ämnen reagerar på exponering för ljus. Fotoelektrisk effekt beskriver utsläpp av elektroner från ytan av ett ämne som svar på infallande ljus. Metaller visar ofta den här egenskapen. Fotovoltaisk effekt är processen där två olika material i nära kontakt producerar en elektrisk spänning när de slås av ljus. Den största skillnaden mellan fotoelektrisk effekt och fotovoltaisk effekt är det elektronerna i Photoelectric Effect skickas ut till öppet utrymme medan elektronerna i fotovoltaisk effekt ange ett annat material.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är fotoelektrisk effekt
      - Definition, förklaring av effekten
2. Vad är fotovoltaisk effekt
      - Definition, förklaring av effekten
3. Vad är skillnaden mellan fotoelektrisk effekt och fotovoltaisk effekt
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Elektron, Elektronbindande energi, Utsläpp, Incidentljus, Fotoström, Fotoelektroner, Fotoelektrisk effekt, Foton, Fotovoltaisk effekt

Vad är fotoelektrisk effekt

Fotoelektrisk effekt är utsläpp av elektroner från ytan av ett ämne som svar på infallande ljus. Incident light är ljusstrålen som träffar en yta. Detta sker på metallytor. Ljusets energi absorberas av elektronerna i metallen och dessa elektroner släpps ut. Men ljusets energi bör vara exakt lika med den energi som krävs för att dessa elektroner ska släppas på detta sätt.

Figur 1: Fotoelektrisk effekt

De utsända elektronerna är kända som fotoelektroner. Energin från utsänd ljus är oberoende av energi från infallande ljus. Incident ljus bär energi i form av fotoner. Fotons energi är direkt proportionell mot ljusfrekvensen. Om denna energi är tillräcklig för en elektron i ytan för att övervinna den elektronbindande energin, matas den ut. Om energin inte är högre än den elektronbindande energin, kan elektronen inte fly. Därför beror elektronutkastningen på den mängd energi som en foton bär.

Den absorberade energin används för att frigöra energin från ytan genom att övervinna den elektronbindande energin och resten används för att öka elektronens kinetiska energi. Sedan kan elektronen släppas som en fri partikel.

Vad är fotovoltaisk effekt

Fotovoltaisk effekt är processen där två olika material i nära kontakt producerar en elektrisk spänning när de slås av ljus. Detta resulterar i skapandet av en spänning och en elektrisk ström i materialet. Den producerade strömmen är känd som fotoström. Här kommer en utstötning av elektroner inte att hända. Elektronerna absorberar energi, men behålls i ämnet. Denna effekt kan observeras i halvledare.

Figur 2: Fotovoltaisk solpanel är en applikation av fotovoltaisk effekt

När elektroner absorberar energi får de ett upphetsat tillstånd. Fotonerna av det infallande ljuset bör ha tillräckligt med energi för att övervinna den potentiella barriären för excitering av elektroner. Då blir elektronerna fritt. Dessa fria elektroner kan passera barriären mellan två kristaller av olika ämnen. När en negativ laddning ges till ena änden av substansen kommer en elektrisk ström att produceras genom elektronrörelsen bort från det negativt laddade änden.

Skillnad mellan fotoelektrisk effekt och fotovoltaisk effekt

Definition

Fotoelektrisk effekt: Fotoelektrisk effekt är utsläpp av elektroner från ytan av ett ämne som svar på infallande ljus.

Fotovoltaisk effekt: Fotovoltaisk effekt är processen där två olika material i nära kontakt producerar en elektrisk spänning när de slås av ljus.

Elektronutsläpp

Fotoelektrisk effekt: Elektroner emitteras i fotoelektrisk effekt.

Fotovoltaisk effekt: Elektroner utsöndras inte i fotovoltaisk effekt.

Elektrisk ström

Fotoelektrisk effekt: En elektrisk ström genereras inte i fotoelektrisk effekt.

Fotovoltaisk effekt: En elektrisk ström genereras i fotovoltaisk effekt.

Energi krävs

Fotoelektrisk effekt:  Fotoelektrisk effekt äger rum när energin som tillhandahålls av fotoner är tillräcklig för att övervinna den elektronbindande energin.

Fotovoltaisk effekt: Fotovoltaisk effekt händer när energin som tillhandahålls av fotoner är tillräcklig för att övervinna den potentiella barriären för excitation.

Slutsats

Fotoelektrisk effekt är utsläpp av elektroner från en metallyta när den utsätts för ljus. Fotovoltaisk effekt är genereringen av en elektrisk ström i en substans när den utsätts för ljus. Huvudskillnaden mellan fotoelektrisk effekt och fotovoltaisk effekt är att i fotoelektrisk effekt utsändes elektronerna för att öppna utrymme, medan elektronerna i fotovoltaisk effekt anger ett annat material.

Referens:

1. "Photovoltaic effect." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 10 april 2008, Tillgänglig här.
2. PhysLink.com, Anton Skorucak. Vad är fotoelektrisk effekt ?, Tillgänglig här.
3. "Fotoelektrisk effekt." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 Nov. 2017, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Fotoelektrisk effekt" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "2392184" (Public Domain) via Pixabay