Diferencia principal
La principal diferencia entre el efecto fotoeléctrico y el efecto fotovoltaico es que durante el efecto fotoeléctrico, la emisión de electrones tiene lugar en un espacio abierto, mientras que durante el efecto fotovoltaico, los electrones entran en otro material.
Efecto fotoeléctrico frente a efecto fotovoltaico
El efecto fotoeléctrico es el proceso que tiene lugar cuando la luz interactúa con una sustancia y provoca la descarga de electrones de su superficie. Por otro lado, el efecto fotovoltaico se produce cuando la interacción de la luz sobre dos objetos disímiles provoca la producción de voltaje eléctrico.
En 1905, Albert Einstein fue el primero en presentar la idea del efecto fotoeléctrico. Por otro lado, la idea del efecto fotovoltaico fue introducida en 1839 por AE Becquerel, que era un médico francés. El efecto fotoeléctrico es más difícil de producir en comparación con el efecto fotovoltaico. Como resultado de la luz incidente, el efecto fotoeléctrico libera electrones en el espacio abierto. Por otro lado, el efecto fotovoltaico provoca el movimiento de electrones en diferentes materiales.
El efecto fotoeléctrico se puede observar en un tubo de rayos catódicos con la participación de un ánodo y un cátodo unido a un circuito externo. Por otro lado, el efecto fotovoltaico se produce entre dos metales diferentes que se combinan en una solución. El efecto fotoeléctrico no genera corriente eléctrica, mientras que; El efecto fotovoltaico provoca la generación de corriente eléctrica.
No hay potencial de unión en el efecto fotoeléctrico, mientras que, en el efecto fotovoltaico, los electrones emitidos empujan a través del potencial de unión. Entonces, el efecto fotoeléctrico ocurre cuando los fotones proporcionan suficiente energía para superar la energía de enlace de electrones. Por otro lado, el efecto fotovoltaico tiene lugar cuando los fotones proporcionan suficiente energía para superar la barrera potencial de excitación.
Durante el efecto fotoeléctrico, la energía cinética de los electrones emitidos es muy importante, mientras que no tiene ninguna importancia durante el efecto fotovoltaico. El efecto fotoeléctrico se utiliza en tecnología de imágenes, estudiando procesos nucleares, dando información teórica sobre el desplazamiento de electrones entre diferentes estados de energía en los átomos. Por otro lado, las células solares trabajan sobre el concepto de efecto fotovoltaico.
Cuadro comparativo
¿Qué es el efecto fotoeléctrico ?
El efecto fotoeléctrico es un proceso en el que la interacción de la luz con una sustancia provoca la emisión de electrones desde su superficie. Aquí la interacción de la luz significa un rayo de luz que incide en una sustancia o superficie. Esta idea del efecto fotoeléctrico fue dada en primer lugar por Albert Einstein en 1905.
Mientras experimentaba con este efecto, Albert Einstein propuso que cuando la luz incide en la superficie de una sustancia o metal, los electrones de la sustancia absorben energía y la liberan en el espacio libre al salir de la sustancia. Esto sucede porque la luz tiene un nivel de energía superior a un nivel de umbral específico. Este valor umbral se conoce como la «función de trabajo» de la sustancia o metal en particular.
El nivel de umbral es la energía mínima o mínima que es esencial para liberar un electrón de su capa. La energía que no sea este nivel se transformará en la energía cinética del electrón. Esta energía cinética permitirá que el electrón se mueva libremente después de ser liberado. Entonces, si la energía proporcionada es igual a la función de trabajo solamente, hará que los electrones emitidos permanezcan en la superficie del metal. No podrán moverse debido a la ausencia de energía cinética.
La luz no es constante como una ola; se origina en paquetes de energía aislados que se reconocen como ‘cuantos’. Entonces, la luz tiene la capacidad de enviar cada cuanto de energía para separar electrones, haciéndolos salir de su caparazón.
Además, si el metal se coloca en un tubo de vacío como cátodo con un ánodo receptor en el otro lado junto con un circuito externo, los electrones emitidos por el cátodo serán atraídos al ánodo, que se retiene a un voltaje positivo. Entonces, una corriente se transmite dentro del vacío y completa el circuito. Este hallazgo de Albert Einstein le valió el Premio Nobel de Física en 1921.
El efecto fotoeléctrico se utiliza en tecnología de imágenes, estudiando procesos nucleares y para dar información teórica sobre la transición de electrones entre diferentes estados de energía en átomos, etc.
¿Qué es el efecto fotovoltaico ?
El efecto fotovoltaico es el proceso en el que la interacción de la luz con dos objetos diferentes provoca la producción de voltaje eléctrico. Provoca la generación de corriente eléctrica y voltaje en el material. Esta corriente se conoce como fotocorriente. La idea de este efecto fue presentada en 1839 por un médico francés llamado AE Becquerel. Encontró este concepto cuando intentaba generar una corriente entre dos placas de oro y platino.
Cuando sumergió el oro y el platino en una solución y los expusieron a la luz, los electrones de la banda de cenefa del metal absorbieron la energía de la luz y se excitaron. Estos electrones excitados saltaron a la banda de conducción y quedaron libres para moverse. Estos electrones de alta energía o excitados luego se aceleran mediante un potencial de unión incorporado conocido como potencial de Galvani. Este potencial les ayuda a pasar directamente de un material a otro.
Este movimiento de electrones es fácil en comparación con cruzar un espacio de vacío en el efecto fotoeléctrico. Por lo tanto, un efecto fotovoltaico es fácil de producir en comparación con un efecto fotoeléctrico. Las células solares y los semiconductores funcionan según este principio.
Diferencias clave
- Un proceso en el que la interacción de la luz con una sustancia provoca la emisión de electrones desde su superficie se conoce como efecto fotoeléctrico, mientras que un proceso en el que la interacción de la luz con dos objetos diferentes provoca la producción de voltaje eléctrico se denomina efecto fotovoltaico.
- El efecto fotoeléctrico fue, en primer lugar, presentado por Albert Einstein en 1905. Por otro lado, la idea del efecto fotovoltaico fue presentada en 1839 por AE Becquerel, que era un físico francés.
- El efecto fotoeléctrico es más difícil de producir. Por el contrario, el efecto fotovoltaico se produce fácilmente.
- El efecto fotoeléctrico libera un electrón en el espacio abierto después de la incidencia de la luz. Por otro lado, como resultado de la luz incidente, el efecto fotovoltaico provoca el movimiento de electrones en los diferentes materiales.
- El efecto fotoeléctrico se puede detectar en un tubo de rayos catódicos con la participación de un ánodo y un cátodo conectados a un circuito externo. Por otro lado, el efecto fotovoltaico se produce entre dos metales diferentes que se combinan entre sí en una solución.
- El efecto fotoeléctrico no genera corriente eléctrica, mientras que el efecto fotovoltaico provoca la generación de corriente eléctrica.
- No hay potencial de unión en el efecto fotoeléctrico. Por otro lado, en el efecto fotovoltaico, los electrones emitidos son empujados a través del potencial de unión.
- El efecto fotoeléctrico se produce cuando los fotones proporcionan suficiente energía para superar la energía de enlace de electrones, mientras que el efecto fotovoltaico se produce cuando los fotones proporcionan suficiente energía para superar la barrera potencial de excitación.
- Durante el efecto fotoeléctrico, la energía cinética de los electrones emitidos es muy importante. Por otro lado, no tiene ninguna importancia durante el efecto fotovoltaico.
- El efecto fotoeléctrico se utiliza en tecnología de imagen, estudiando procesos nucleares y para dar información teórica sobre la transición de electrones entre diferentes estados energéticos en átomos, etc. Por otro lado, las células solares trabajan sobre el concepto de efecto fotovoltaico.
Conclusión
La discusión anterior resume que el efecto fotoeléctrico es el efecto en el que el rayo de luz incidente aumenta la energía de los electrones y provoca su libre movimiento en el espacio abierto. Por otro lado, en el efecto fotovoltaico, el rayo de luz incidente proporciona la energía al electrón para pasar de una sustancia a otra y provoca la generación de corriente.