Unterschied zwischen photoelektrischem Effekt und photovoltaischem Effekt - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen photoelektrischem Effekt und photovoltaischem Effekt

Hauptunterschied - Photoelektrischer Effekt vs. photovoltaischer Effekt

Die beiden Konzepte Photoelektrischer Effekt und Photovoltaik-Effekt erklären, wie Substanzen auf die Lichteinwirkung reagieren. Photoelektrischer Effekt beschreibt die Emission von Elektronen von der Oberfläche einer Substanz als Reaktion auf einfallendes Licht. Metalle zeigen oft diese Eigenschaft. Photovoltaik-Effekt ist der Prozess, bei dem zwei unähnliche Materialien in engem Kontakt eine elektrische Spannung erzeugen, wenn sie von Licht getroffen werden. Der Hauptunterschied zwischen Photoelektrischem Effekt und Photovoltaik-Effekt besteht darin Die Elektronen im photoelektrischen Effekt werden in den offenen Raum abgegeben wohingegen Die Elektronen im Photovoltaik-Effekt gelangen in ein anderes Material.

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein fotoelektrischer Effekt?
      - Definition, Erklärung der Wirkung
2. Was ist Photovoltaik-Effekt?
      - Definition, Erklärung der Wirkung
3. Was ist der Unterschied zwischen Photoelektrischem Effekt und Photovoltaik-Effekt?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Elektron, Elektronenbindungsenergie, Emission, Auflicht, Fotostrom, Fotoelektronen, Photoelektrischer Effekt, Photon, Photovoltaik-Effekt


Was ist photoelektrischer Effekt?

Photoelektrischer Effekt ist die Emission von Elektronen von der Oberfläche einer Substanz als Reaktion auf einfallendes Licht. Einfallendes Licht ist der Lichtstrahl, der auf eine Oberfläche trifft. Dies geschieht auf Metalloberflächen. Die Energie des Lichts wird von den Elektronen im Metall absorbiert und diese Elektronen werden emittiert. Die Energie des Lichts sollte jedoch genau der Energie entsprechen, die erforderlich ist, damit diese Elektronen auf diese Weise emittiert werden.


Abbildung 1: Photoelektrischer Effekt

Die emittierten Elektronen sind bekannt als Fotoelektronen. Die Energie des emittierten Lichts ist unabhängig von der Energie des einfallenden Lichts. Einfallendes Licht trägt Energie in Form von Photonen. Die Energie der Photonen ist direkt proportional zur Lichtfrequenz. Wenn diese Energie für ein Elektron in der Oberfläche ausreicht, um die Elektronenbindungsenergie zu überwinden, wird es ausgestoßen. Wenn die Energie nicht höher als die Elektronenbindungsenergie ist, kann das Elektron nicht entweichen. Daher hängt der Elektronenausstoß von der Energiemenge ab, die ein Photon trägt.

Die absorbierte Energie wird verwendet, um die Energie von der Oberfläche durch Überwindung der Elektronenbindungsenergie freizusetzen, und der Rest wird verwendet, um die kinetische Energie des Elektrons zu erhöhen. Dann kann das Elektron als freies Teilchen freigesetzt werden.

Was ist Photovoltaik-Effekt?

Photovoltaik-Effekt ist der Prozess, bei dem zwei unähnliche Materialien in engem Kontakt eine elektrische Spannung erzeugen, wenn sie von Licht getroffen werden. Dies führt zur Erzeugung einer Spannung und eines elektrischen Stroms im Material. Der erzeugte Strom ist bekannt als Fotostrom. Hier wird kein Ausstoß von Elektronen stattfinden. Die Elektronen absorbieren Energie, bleiben aber in der Substanz zurück. Dieser Effekt kann bei Halbleitern beobachtet werden.


Abbildung 2: Photovoltaik-Solarmodul ist eine Anwendung des Photovoltaik-Effekts

Wenn Elektronen Energie absorbieren, erhalten sie einen angeregten Zustand. Die Photonen des einfallenden Lichts sollten genug Energie haben, um die Potentialbarriere für die Anregung von Elektronen zu überwinden. Dann werden die Elektronen frei. Diese freien Elektronen können die Barriere zwischen zwei Kristallen unterschiedlicher Substanzen durchqueren. Wenn eine negative Ladung an ein Ende der Substanz angelegt wird, wird durch die Bewegung des Elektrons vom negativ geladenen Ende ein elektrischer Strom erzeugt.

Unterschied zwischen photoelektrischem Effekt und photovoltaischem Effekt

Definition

Photoelektrischer Effekt: Photoelektrischer Effekt ist die Emission von Elektronen von der Oberfläche einer Substanz als Reaktion auf einfallendes Licht.

Photovoltaik-Effekt: Photovoltaik-Effekt ist der Prozess, bei dem zwei unähnliche Materialien in engem Kontakt eine elektrische Spannung erzeugen, wenn sie von Licht getroffen werden.

Elektronenemission

Photoelektrischer Effekt: Elektronen werden im photoelektrischen Effekt emittiert.

Photovoltaik-Effekt: Beim photovoltaischen Effekt werden keine Elektronen emittiert.

Elektrischer Strom

Photoelektrischer Effekt: Beim photoelektrischen Effekt wird kein elektrischer Strom erzeugt.

Photovoltaik-Effekt: Ein elektrischer Strom wird im photovoltaischen Effekt erzeugt.

Energie benötigt

Photoelektrischer Effekt: Ein photoelektrischer Effekt tritt auf, wenn die von Photonen bereitgestellte Energie ausreicht, um die Elektronenbindungsenergie zu überwinden.

Photovoltaik-Effekt: Ein photovoltaischer Effekt tritt auf, wenn die von Photonen bereitgestellte Energie ausreicht, um die potenzielle Barriere der Erregung zu überwinden.

Fazit

Photoelektrischer Effekt ist die Emission von Elektronen von einer Metalloberfläche, wenn sie Licht ausgesetzt wird. Der photovoltaische Effekt ist die Erzeugung eines elektrischen Stroms in einer Substanz, wenn dieser Licht ausgesetzt wird. Der Hauptunterschied zwischen photoelektrischem Effekt und photovoltaischem Effekt besteht darin, dass beim photoelektrischen Effekt die Elektronen in den offenen Raum abgegeben werden, wohingegen beim photovoltaischen Effekt die Elektronen in ein anderes Material gelangen.

Referenz:

1. „Photovoltaik-Effekt“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 10. April 2008