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फोटोवोल्टिक प्रभाव फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को संदर्भित करता है जिसमें फोटोन को अवशोषित करके सामग्री में दो बिंदुओं के बीच एक संभावित अंतर उत्पन्न होता है, जो एक प्रकार का फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव होता है। फोटोवोल्टिक प्रभाव फोटोवोल्टिक प्रभाव का संक्षिप्त नाम है।

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का सिद्धांत

जब प्रकाश एक साफ धातु या अर्धचालक सामग्री की सतह पर विकिरणित होता है, जब घटना प्रकाश की आवृत्ति v एक निश्चित मान से अधिक हो जाती है, तो महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन होगा। भागे हुए इलेक्ट्रॉनों को फोटोइलेक्ट्रॉन कहा जाता है। प्रत्येक फोटॉन में ऊर्जा hv होती है जहाँ h प्लांक नियतांक है और v प्रकाश की आवृत्ति है। प्रकाश विकिरण के तहत, वस्तु में प्रवेश करने के बाद फोटॉन इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करते हैं। यदि इलेक्ट्रॉन मुक्त हैं, तो फोटॉन की ऊर्जा को अवशोषित करने वाले इलेक्ट्रॉन वस्तु की सतह पर बाधा क्षमता को पार कर जाते हैं और फोटोइलेक्ट्रॉन उत्पन्न करने के लिए वस्तु की सतह से निकल जाते हैं।

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और फोटोवोल्टिक प्रभाव के बीच अंतर

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव फोटोइलेक्ट्रिक परिवर्तन की घटना को संदर्भित करता है जिसमें कुछ पदार्थों पर प्रकाश का विकिरण होता है, जिससे पदार्थों के विद्युत गुणों में परिवर्तन होता है, अर्थात प्रकाश ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण होता है। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव में बांटा गया है।

बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव इस घटना को संदर्भित करता है कि वस्तु में इलेक्ट्रॉन वस्तु की सतह से भाग जाते हैं और प्रकाश की क्रिया के तहत बाहर की ओर उत्सर्जित होते हैं। इसे प्रकाश उत्सर्जन प्रभाव भी कहते हैं।

आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव इस घटना को संदर्भित करता है कि वस्तु पर प्रकाश वस्तु की विद्युत चालकता को बदलता है, या एक फोटोइलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न करता है। फोटोकंडक्टिव प्रभाव और फोटोवोल्टिक प्रभाव (यानी फोटोवोल्टिक प्रभाव) में विभाजित। फोटोकंडक्टिव प्रभाव एक ऐसी घटना है जिसमें इलेक्ट्रॉन प्रकाश की क्रिया के तहत बंधी हुई अवस्था से मुक्त अवस्था में फोटॉन ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, जिससे सामग्री की विद्युत चालकता में परिवर्तन होता है। अर्थात्, जब फोटोकंडक्टर पर प्रकाश का विकिरण होता है, यदि फोटोकंडक्टर एक आंतरिक अर्धचालक सामग्री है, और प्रकाश विकिरण ऊर्जा काफी मजबूत है, तो फोटोइलेक्ट्रिक सामग्री के वैलेंस बैंड में इलेक्ट्रॉन चालन बैंड के लिए उत्साहित होंगे, ताकि फोटोकंडक्टर की चालकता बदल जाती है। बड़ा। फोटोवोल्टिक प्रभाव इस घटना को संदर्भित करता है कि प्रकाश असमान अर्धचालक के विभिन्न भागों या अर्धचालक और धातु के संयोजन के बीच एक संभावित अंतर पैदा करता है।

सामान्य तौर पर, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और फोटोवोल्टिक प्रभाव के बीच का अंतर इस प्रकार है:

सबसे पहले, परिभाषा के अनुसार, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव वास्तव में फोटोवोल्टिक प्रभाव का आधार है। फोटोवोल्टिक प्रभाव यह है कि फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव अर्धचालक के विशेष स्थान पर कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप संभावित अंतर होता है।

दूसरा, सामग्रियों के संदर्भ में, फोटोवोल्टिक प्रभाव पैदा करने वाली सामग्री केवल अर्धचालक हो सकती है, और फोटो-उत्सर्जन प्रभाव की सामग्री धातु हो सकती है।

तीसरा, फोटोवोल्टिक प्रभाव एक अल्पसंख्यक वाहक प्रक्रिया है, जिसमें सेमीकंडक्टर में अल्पसंख्यक वाहक पीएन जंक्शन में एक संभावित अंतर उत्पन्न करने के लिए फोटॉन को अवशोषित करते हैं, जबकि फोटोमिशन प्रभाव यह है कि सेमीकंडक्टर या धातु फोटॉन के उत्तेजना के तहत मुक्त इलेक्ट्रॉनों को विकीर्ण करता है, और सतह की बाधा के बाद खत्म हो जाता है, इलेक्ट्रॉन सतह से निकल जाते हैं और इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करते हैं।

चौथा, वाहक सामग्री को फोटोवोल्टिक प्रभाव में नहीं छोड़ सकते हैं, बाद वाला सामग्री छोड़ सकता है।

पांचवां, पूर्व में स्पेक्ट्रम के लिए एक निश्चित अवशोषण स्पेक्ट्रम होता है और यह प्रकाश की तीव्रता से संबंधित होता है, जबकि बाद में कट-ऑफ तरंग दैर्ध्य होता है। इलेक्ट्रॉन पलायन वेग का प्रकाश की तीव्रता से कोई लेना-देना नहीं है, बल्कि केवल आवृत्ति है।

फोटोवोल्टिक प्रभाव के अनुप्रयोग

फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन और सौर ऊर्जा उत्पादन फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के विशिष्ट अनुप्रयोग हैं। फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन एक ऐसी तकनीक है जो सेमीकंडक्टर इंटरफ़ेस के फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। सौर कोशिकाओं का उत्पादन मुख्य रूप से अर्धचालक सामग्री पर आधारित है, और इसका कार्य सिद्धांत प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने और फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग करना है।

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