Différence entre l'effet photoélectrique et l'effet photovoltaïque | Effet photovoltaïque vs Effet photoélectrique

sont émis dans l'effet photoélectrique et l'effet photovoltaïque créent la différence entre eux. Le préfixe «photo» dans 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 de l'énergie de la lumière. Cependant, ils diffèrent dans la 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 tandis que, dans l'effet photovoltaïque, les électrons émis entrent directement dans un nouveau matériau. Discutons en détail ici.

Qu'est-ce que l'effet photoélectrique?

Albert Einstein qui a proposé cette idée en 1905 à partir de données expérimentales. Il a également expliqué sa théorie sur la nature des particules de la lumière en confirmant l'existence de la dualité onde-particule pour toutes les formes de matière et de rayonnement. Dans son expérience de l'effet photoélectrique, il explique que lorsque la lumière est évitée sur un métal pendant une certaine période, les électrons libres dans les atomes de métal peuvent absorber l'énergie de la lumière et sortir de la surface en s'émettant dans l'espace. Pour que cela se produise, la lumière doit porter un niveau d'énergie supérieur à une certaine valeur de seuil. Cette valeur de seuil est également appelée la fonction de travail 'du métal respectif. Et c'est l'énergie minimale nécessaire pour éliminer 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 relâchée. 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 du manque d'énergie cinétique. Pour que la lumière transfère son énergie à un électron qui est d'origine matérielle, on pense que l'énergie de la lumière n'est en effet pas continue comme une onde, mais qu'elle provient de paquets d'énergie discrets qui sont connus comme

quanta

. Par conséquent, il est possible que la lumière transfère chaque quanta d'énergie à des électrons individuels les faisant propulser hors de leur coquille. En outre, lorsque le métal est fixé en tant que cathode dans un tube à vide avec une anode de réception du côté opposé à 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 découvertes d'Albert Einstein qui lui ont valu le prix Nobel en 1921 pour la physique.

Qu'est-ce que l'effet photovoltaïque?

Ce phénomène a été observé pour la première fois par le physicien français

A. E. Becquerel

en 1839 lorsqu'il essaya de produire un courant entre deux plaques de platine et d'or, immergé dans une solution et exposé à la lumière. Ce qui se passe ici, c'est que les électrons dans la bande de valence du métal absorbent l'énergie de la lumière et, lors de l'excitation, saute dans la bande de conduction et devient ainsi libre de se déplacer. Ces électrons excités sont alors accélérés par un potentiel de jonction intégré (potentiel de Galvani) de manière à ce qu'ils puissent passer directement d'un matériau à l'autre, contrairement au passage d'un espace vide comme dans le cas de l'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 vide tandis que, en effet photovoltaïque, les électrons entrent directement dans un autre matériau lors de l'émission.

• On observe un effet photovoltaïque entre deux métaux qui sont en relation l'un avec l'autre dans une solution mais l'effet photoélectrique a lieu dans un tube cathodique avec la participation d'une cathode et d'une anode reliées par un circuit externe.

• L'apparition de l'effet photoélectrique est plus difficile par rapport à l'effet photovoltaïque.

• L'énergie cinétique des électrons émis joue un grand rôle dans le courant produit par effet photoélectrique alors qu'elle n'est pas aussi importante dans le cas de l'effet photovoltaïque.

• Les électrons émis par 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.

Courtoisie:

Effet photoélectrique par Feitscherg (CC BY-SA 3. 0)

Illustration schématique de l'effet photovoltaïque par Ncouniot (CC BY-SA 3. 0)