Hiệu ứng quang điện là gì?

Hiệu ứng quang điện là quá trình dòng điện ở dạng điện áp được tạo ra khi bức xạ điện từ được tiếp xúc với một vật liệu nhất định.Sử dụng pin mặt trời, hiệu ứng quang điện xảy ra khi các bước sóng rất ngắn của ánh sáng mặt trời ảnh hưởng đến vật chất và các electron trở nên phấn khích.Bức xạ điện từ được phát ra từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời và được thu thập bởi một vật liệu khác.Việc phóng điện tử này dẫn đến sự tích tụ điện áp tạo ra năng lượng có thể được lưu trữ trong pin pin để sử dụng sau này.Hai điện cực được sử dụng để thu thập điện áp, có thể được chuyển vào lưới điện.Ánh sáng có thể nhìn thấy tạo ra hiệu ứng quang điện khi nó tác động đến kim loại kiềm, ánh sáng cực tím tạo ra nó trong các kim loại khác, với ánh sáng cực tím được sử dụng cho các kim loại không.Khái niệm này lần đầu tiên được quan sát vào năm 1902 bởi Philipp Eduard Anton von Lenard khi ông phát hiện ra rằng các màu sáng khác nhau, còn được gọi là tần số, phát ra các mức độ electron khác nhau.Trước đây, lý thuyết sóng ánh sáng của James Clerk Maxwell đã tuyên bố rằng cường độ bức xạ sẽ tạo ra năng lượng điện tử tỷ lệ.Lý thuyết mới này giải thích rằng các photon chịu trách nhiệm tạo ra sự phóng điện tử và hoạt động như các hạt riêng lẻ chứ không phải là sóng liên tục.Năm 1883, Charles Fritts đã xây dựng pin mặt trời đầu tiên, sử dụng chất bán dẫn selen được phủ một lớp vàng mỏng.Việc sử dụng đầu tiên của pin mặt trời chỉ là một phần trăm hiệu quả.Mãi đến năm 1954, các phòng thí nghiệm Bell mới phát triển một cách thực tế để khai thác năng lượng mặt trời.Cách hiệu ứng quang điện được khai thác bằng pin mặt trời là rất cơ bản.Về cơ bản, các photon từ ánh sáng mặt trời tác động đến bảng điều khiển năng lượng mặt trời và được hấp thụ bởi vật liệu.Các electron tích điện âm trong vật liệu bị loại khỏi các nguyên tử, sau đó tạo ra điện.Tình huống này được kiểm soát bằng cách cho phép các electron chỉ di chuyển theo một hướng trong bảng điều khiển, gây ra hành động ngược trong đó các hạt tích điện dương chảy theo hướng ngược lại.Với cả hai hành động này xảy ra, dòng điện trực tiếp có thể được khai thác từ phản ứng điện từ. Hiệu ứng quang điện là rất cần thiết cho một số quá trình trong cuộc sống hiện đại.Ngoài việc tạo ra năng lượng cho các mục đích chung, pin mặt trời rất cần thiết cho tàu vũ trụ được NASA và các cơ quan không gian khác sử dụng.Ngoài ra, các nguyên tắc của công nghệ được sử dụng trong các máy ảnh kỹ thuật số dưới dạng các thiết bị kết hợp điện tích cũng như điện quang xác định tĩnh điện.