Perbedaan Efek Fotolistrik dan Efek fotovoltaik

Perbedaan di antara efek fotolistrik dan efek fotovoltaik terjadi karena adanya perbedaan cara di mana elektron yang dipancarkannya.  Awalan kata foto dalam dua istilah ini menunjukkan bahwa kedua proses tersebut terjadi karena interaksi cahaya. Bahkan, keduanya melibatkan emisi elektron oleh penyerapan energi dari cahaya. Perbedaan utama antara dua proses adalah bahwa dalam efek fotolistrik, elektron yang dipancarkan ke ruang sementara, sedangkan fotovoltaik, elektron yang dipancarkan langsung memasukkan materi baru.

Pengertian Efek Fotolistrik

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. Albert Einstein yang mengusulkan ide ini pada tahun 1905 melalui data eksperimen. Dia juga menjelaskan teorinya pada sifat partikel cahaya dengan mengkonfirmasi keberadaan dualitas gelombang partikel untuk semua bentuk materi dan radiasi. Dalam eksperimennya di efek fotolistrik, ia menjelaskan bahwa ketika cahaya dijauhi pada logam untuk jangka waktu tertentu, elektron bebas dalam atom logam dapat menyerap energi dari cahaya dan keluar dari permukaan memancarkan dirinya ke ruang angkasa. Agar hal ini terjadi, cahaya harus membawa tingkat energi yang lebih tinggi dari nilai ambang tertentu. Nilai batas ini juga disebut ‘fungsi kerja’ dari logam masing-masing. Dan ini adalah energi minimum yang diperlukan untuk menghilangkan elektron dari kulitnya. Energi tambahan yang diberikan akan diubah menjadi energi kinetik dari elektron memungkinkan untuk bergerak bebas setelah dibebaskan. Namun, jika hanya energi sama dengan fungsi kerja disediakan, elektron yang dipancarkan akan tetap pada permukaan logam, tidak bisa bergerak karena kurangnya energi kinetik.

efek fotolistrik

efek fotolistrik

Untuk cahaya mentransfer energi untuk elektron yang berasal dari material, diperkirakan bahwa energi cahaya, pada kenyataannya, tidak terus menerus seperti gelombang, tapi datang dalam paket energi diskrit yang dikenal sebagai ‘kuanta. “Oleh karena itu , adalah mungkin untuk cahaya mentransfer setiap kuanta energi elektron membuat mereka mendorong keluar dari kulitnya. Selain itu, ketika logam sebagai katoda dalam tabung vakum dengan anoda menerima di sisi yang berlawanan dalam sirkuit eksternal, elektron yang dikeluarkan dari katoda akan tertarik oleh anoda, yang dipertahankan pada tegangan positif. Oleh karena itu, saat ini yang sedang ditransmisikan dalam vakum, menyelesaikan siklusnya. Ini adalah dasar temuan Albert Einstein yang memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1921 untuk Fisika.

Pengertian Efek Fotovoltaik

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.

Fenomena ini pertama kali diamati oleh Fisikawan Perancis AE Becquerel pada tahun 1839 ketika ia mencoba untuk menghasilkan arus antara dua pelat platinum dan emas, direndam dalam larutan dan terkena cahaya. Apa yang terjadi di sini adalah bahwa, elektron pada pita valensi logam menyerap energi dari cahaya dan setelah eksitasi melompat ke pita konduksi dan dengan demikian menjadi bebas bergerak. Elektron kemudian dipercepat  oleh potensi Galvani sehingga mereka bisa langsung berpindah dari satu bahan ke bahan lainnya yang berbeda dengan melintasi ruang vakum seperti dalam kasus efek fotolistrik, yang lebih sulit. Sel surya beroperasi pada konsep ini.

efek fotovoltaik

efek fotovoltaik

Apa perbedaan antara Efek fotolistrik dan Efek  fotovoltaik?

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • elektron yang dipancarkan melalui efek fotovoltaik didorong melalui potensi persimpangan berbeda dengan efek fotolistrik di mana tidak ada potensi persimpangan yang terlibat.

Artikel menarik lainnya:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *