Apa Perbedaan Efek Fotolistrik dan Efek fotovoltaik

Perbedaan Efek fotolistrik dan Efek  fotovoltaik adalah:

  • elektron yang dipancarkan melalui efek fotovoltaik didorong melalui potensi persimpangan berbeda dengan efek fotolistrik di mana tidak ada potensi persimpangan yang terlibat.
  • Pada efek fotolistrik, elektron yang dipancarkan ke ruang vakum sementara, sedangkan pada efek fotovoltaik, elektron langsung masuk materi lain pada emisi.
  • Efek fotovoltaik diamati diantara dua logam yang berhubungan satu dengan yang lainnya dalam larutan, sedangkan efek fotolistrik terjadi dalam tabung sinar katoda dengan partisipasi katoda dan anoda terhubung melalui sebuah sirkuit eksternal.
  • Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan.
  • Efek fotovoltaik yaitu efek yang terjadi akibat foton dengan panjang gelombang tertentu yang jika energinya lebih besar daripada energi ambang semikonduktor, maka akan diserap oleh elektron sehingga elektron berpindah dari pita valensi  menuju pita konduksi dan meninggalkan hole pada pita valensi, selanjutnya dua buah muatan, yaitu pasangan elektron hole dibangkitkan.
  • Terjadinya efek fotolistrik lebih sulit bila dibandingkan dengan efek fotovoltaik.
  • Energi kinetik dari elektron yang dipancarkan memainkan peran besar dalam arus yang dihasilkan oleh efek fotolistrik padahal tidak begitu penting dalam kasus efek fotovoltaik.

Apa yang dimaksud Efek Fotolistrik?

Albert Einstein yang menyarankan ide ini pada tahun 1905 melalui data eksperimen. Ia juga menjelaskan teorinya tentang sifat sel hidup cahaya untuk mengkonfirmasi keberadaan dualitas gelombang-partikel untuk semua bentuk materi dan radiasi.

Dalam percobaan mereka pada efek fotolistrik, ia menjelaskan bahwa ketika cahaya, elektron bebas dalam atom logam dapat menyerap energi cahaya dan luar permukaan memancarkan sendiri di ruang yang dijauhkan dari logam untuk suatu periode.

Agar hal ini terjadi, cahaya harus membawa tingkat energi lebih tinggi dari nilai ambang tertentu. batas ini juga disebut “fungsi kerja” dari masing-masing logam. Dan ini adalah energi minimum yang diperlukan untuk shell ekstrak elektron. energi tambahan yang diberikan diubah menjadi energi kinetik elektron yang memungkinkan untuk bergerak bebas setelah dibebaskan.

Namun, jika hanya energi yang setara dengan fungsi kerja disediakan, elektron yang dipancarkan tetap pada permukaan logam, tidak bisa bergerak karena kurangnya energi kinetik.

Dalam rangka untuk mentransfer energi cahaya untuk sebuah elektron dari bahan, diperkirakan bahwa energi lampu, pada kenyataannya, tidak terus menerus seperti gelombang, tapi datang dalam paket diskrit energi yang dikenal sebagai “kuanta”.

Oleh karena itu, sangat mungkin bagi cahaya untuk mentransfer setiap kuanta energi untuk setiap elektron didorong keluar dari cangkangnya. Selanjutnya, ketika logam diatur sebagai katoda dalam ruang hampa ke penerima anoda di sisi yang berlawanan ke sirkuit eksternal, elektron yang dipancarkan oleh katoda akan tertarik ke anoda, yang dipertahankan pada tegangan positif dan, oleh karena itu, saat ini itu ditransmisikan dalam vakum, Suite lengkap. Ini adalah dasar dari temuan Albert Einstein memenangkan Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1921.

Apa yang dimaksud Efek Fotovoltaik?

Fenomena ini pertama kali diamati oleh fisikawan Perancis AE Becquerel pada tahun 1839 ketika ia mencoba menghasilkan arus antara dua piring platinum dan emas, direndam dalam larutan dan terkena cahaya.

Apa yang terjadi di sini adalah bahwa elektron dalam pita valensi logam menyerap energi cahaya dan kegembiraan ketika melompat pada pita konduksi dan dengan demikian memiliki kebebasan bergerak. Elektron senang kemudian dipercepat oleh koneksi potensial tertanam (potensial Galvani) sehingga mereka dapat pindah ke saat bahan untuk materi lain, berbeda untuk melintasi vakum seperti dalam kasus efek fotolistrik, yang lebih sulit. Sel surya beroperasi di konsep ini.

Efek fotovoltaik terkait erat dengan efek fotolistrik . Dalam kedua kasus, cahaya diserap, menyebabkan eksitasi elektron atau pembawa muatan lainnya ke tingkat energi yang lebih tinggi. Perbedaan utama adalah bahwa efek fotolistrik istilah sekarang biasanya digunakan ketika elektron dikeluarkan dari materi (biasanya ke dalam ruang hampa) dan efek fotovoltaik digunakan ketika pembawa muatan tereksitasi masih terkandung dalam materi.

Dalam kedua kasus, potensial listrik (atau tegangan) dihasilkan oleh pemisahan muatan, dan cahaya harus memiliki energi yang cukup untuk mengatasi penghalang potensial untuk eksitasi. Esensi fisik perbedaan biasanya adalah bahwa emisi fotolistrik memisahkan muatan dengan konduksi balistik dan emisi fotovoltaik memisahkannya dengan difusi, tetapi beberapa konsep perangkat fotovoltaik “hot carrier” mengaburkan perbedaan ini.

Demonstrasi pertama dari efek fotovoltaik, oleh Edmond Becquerel pada tahun 1839, menggunakan sel elektrokimia. Sel surya pertama, yang terdiri dari lapisan selenium yang ditutupi dengan lapisan tipis emas, dicoba oleh Charles Fritts pada tahun 1884, tetapi memiliki efisiensi yang sangat buruk.

Namun, bentuk efek fotovoltaik yang paling dikenal menggunakan perangkat solid-state, terutama di fotodioda . Ketika sinar matahari atau cahaya lain yang cukup energik terjadi pada fotodioda, elektron yang ada di pita valensi menyerap energi dan, dengan bersemangat, melompat ke pita konduksi dan menjadi bebas.

Elektron tereksitasi ini berdifusi, dan beberapa mencapai persimpangan penyearah (biasanya persimpangan dioda pn ) di mana mereka dipercepat menjadi bahan semikonduktor tipe-p oleh potensial bawaan ( potensial Galvani ). Ini menghasilkan gaya gerak listrik dan arus listrik, dan karenanya sebagian energi cahaya diubah menjadi energi listrik. Efek fotovoltaik juga dapat terjadi ketika dua foton diserap secara bersamaan dalam proses yang disebut efek fotovoltaik dua-foton.

Apa Perbedaan utama antara Efek Fotoelektrik dan Efek Fotovoltaik?

Perbedaan utama antara Efek Fotoelektrik dan Efek Fotovoltaik adalah bahwa elektron dalam Efek Fotoelektrik dipancarkan ke ruang terbuka sedangkan elektron dalam Efek Fotovoltaik memasukkan bahan yang berbeda.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *