Verschil tussen foto-elektrisch effect en fotovoltaïsch effect

Belangrijkste verschil - Foto-elektrisch effect versus fotovoltaïsch effect

De twee concepten Foto-elektrisch effect en Fotovoltaïsch effect verklaren hoe stoffen reageren op de blootstelling aan licht. Foto-elektrisch effect beschrijft de emissie van elektronen van het oppervlak van een stof in reactie op invallend licht. Metalen laten deze eigenschap vaak zien. Fotovoltaïsche effect is het proces waarbij twee ongelijke materialen in nauw contact een elektrische spanning produceren wanneer ze door licht worden geraakt. Het belangrijkste verschil tussen foto-elektrisch effect en fotovoltaïsch effect is dat de elektronen in het foto-elektrisch effect worden uitgezonden naar de open ruimte terwijl de elektronen in het fotovoltaïsche effect komen in een ander materiaal.

Key Areas Covered

1. Wat is Photoelectric Effect
      - Definitie, uitleg van het effect
2. Wat is fotovoltaïsche effect
      - Definitie, uitleg van het effect
3. Wat is het verschil tussen foto-elektrisch effect en fotovoltaïsch effect
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Elektronen, Elektronenbindende energie, Emissie, Incidentlicht, Fotostroom, Foto-elektronen, Foto-elektrisch effect, Foton, Fotovoltaïsch effect

Wat is Photoelectric Effect

Foto-elektrisch effect is de emissie van elektronen van het oppervlak van een stof in reactie op invallend licht. Incident licht is de lichtstraal die op een oppervlak valt. Dit gebeurt op metalen oppervlakken. De energie van licht wordt geabsorbeerd door de elektronen in het metaal en deze elektronen worden uitgestraald. Maar de energie van licht moet exact gelijk zijn aan de energie die nodig is om deze elektronen op deze manier uit te zenden.

Figuur 1: Foto-elektrisch effect

De uitgezonden elektronen zijn bekend als foto-elektronen. De energie van uitgestraald licht is onafhankelijk van de energie van invallend licht. Incidentlicht draagt ​​energie in de vorm van fotonen. De energie van fotonen is recht evenredig met de frequentie van het licht. Als deze energie genoeg is voor een elektron in het oppervlak om de elektronenbindende energie te overwinnen, wordt deze uitgeworpen. Als de energie niet hoger is dan de elektronenbindende energie, dan kan het elektron niet ontsnappen. De elektronenuitstoot is dus afhankelijk van de hoeveelheid energie die een foton draagt.

De geabsorbeerde energie wordt gebruikt om de energie van het oppervlak vrij te maken door de elektronenbindende energie te overwinnen en de rest wordt gebruikt om de kinetische energie van het elektron te vergroten. Vervolgens kan het elektron worden vrijgemaakt als een vrij deeltje.

Wat is fotovoltaïsche effect

Fotovoltaïsche effect is het proces waarbij twee ongelijke materialen in nauw contact een elektrische spanning produceren wanneer ze door licht worden geraakt. Dit resulteert in het creëren van een spanning en een elektrische stroom in het materiaal. De geproduceerde stroom is bekend als foto-current. Hier gaat een uitworp van elektronen niet gebeuren. De elektronen absorberen energie, maar worden in de substantie vastgehouden. Dit effect kan worden waargenomen in halfgeleiders.

Figuur 2: Fotovoltaïsch zonnepaneel is een toepassing van het fotovoltaïsche effect

Wanneer elektronen energie absorberen, krijgen ze een aangeslagen toestand. De fotonen van het invallende licht moeten voldoende energie hebben om de potentiële barrière voor de excitatie van elektronen te overwinnen. Dan worden de elektronen vrij. Deze vrije elektronen kunnen de barrière passeren tussen twee kristallen van ongelijke stoffen. Wanneer aan het ene uiteinde van de substantie een negatieve lading wordt gegeven, wordt een elektrische stroom geproduceerd door de beweging van het elektron weg van het negatief geladen einde.

Verschil tussen foto-elektrisch effect en fotovoltaïsch effect

Definitie

Fotoëlektrisch effect: Foto-elektrisch effect is de emissie van elektronen van het oppervlak van een stof in reactie op invallend licht.

Fotovoltaïsche effect: Fotovoltaïsche effect is het proces waarbij twee ongelijke materialen in nauw contact een elektrische spanning produceren wanneer ze door licht worden geraakt.

Elektronenemissie

Fotoëlektrisch effect: Elektronen worden geëmitteerd in foto-elektrisch effect.

Fotovoltaïsche effect: Elektronen worden niet geëmitteerd in het fotovoltaïsche effect.

Elektrische stroom

Fotoëlektrisch effect: Een elektrische stroom wordt niet gegenereerd in foto-elektrisch effect.

Fotovoltaïsche effect: Een elektrische stroom wordt gegenereerd in fotovoltaïsche effect.

Energie vereist

Fotoëlektrisch effect:  Foto-elektrisch effect vindt plaats wanneer de energie die door fotonen wordt geleverd voldoende is om de elektronenbindenergie te overwinnen.

Fotovoltaïsche effect: Het fotovoltaïsche effect treedt op wanneer de door fotonen geleverde energie voldoende is om de potentiële barrière van excitatie te overwinnen.

Conclusie

Foto-elektrisch effect is de emissie van elektronen van een metalen oppervlak bij blootstelling aan licht. Fotovoltaïsche effect is het genereren van een elektrische stroom in een stof bij blootstelling aan licht. Het belangrijkste verschil tussen foto-elektrisch effect en fotovoltaïsch effect is dat bij foto-elektrisch effect de elektronen naar open ruimte worden uitgezonden, terwijl bij fotovoltaïsch effect de elektronen een ander materiaal binnenkomen.

Referentie:

1. "Fotovoltaïsche effect." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 10 april 2008, hier beschikbaar.
2. PhysLink.com, Anton Skorucak. Wat is het foto-elektrische effect ?, hier beschikbaar.
3. "Foto-elektrisch effect." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 nov. 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Foto-elektrisch effect" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "2392184" (Publiek domein) via Pixabay