L'effetto fotovoltaico, noto anche come l'effetto fotoelettrico, è il fondamento delle tecnologie di energia solare di oggi. Questo effetto, che ha portato alla scoperta di fotoni, è stato studiato da grandi menti come Albert Einstein e Nikola Tesla. Per comprendere la generazione di energia solare come funziona, è importante capire l'effetto fotovoltaico.
Effetti
L'effetto fotovoltaico si riferisce specificamente al processo fisico dove i fotoni sono assorbiti in materiali piuttosto che essere riemessa. L'energia da quello del fotone viene trasferito in un elettrone del materiale, che quindi contiene abbastanza energia per sfuggire il suo atomo e diventare parte di una corrente elettrica. Gli scienziati hanno imparato dal come controllare questo effetto per trasformare che corrente in una fonte di energia utilizzabile.
Utilizza
Mentre la generazione di energia solare è probabilmente l'applicazione più nota dell'effetto fotovoltaico, molti degli oggetti che usiamo oggi dipendono da esso per funzionare. Per esempio, l'imager utilizzata nelle moderne fotocamere digitali (CCD o dispositivi accoppiati addebitato) si basano su una variante dell'effetto fotovoltaico. Occhiali per visione notturna anche fare uso dell'effetto di illuminare in su uno schermo al fosforo ed ottenere il loro effetto.
Prime scoperte
Nel 1839, Edmund Becquerel scoprì l'effetto fotovoltaico mentre la sperimentazione con piastre metalliche. Ha scoperto che alcuni materiali erano fotoconduttive e potrebbero creare piccole cariche elettriche quando esposto alla luce. Nel 1887, Heinrich Hertz osservato lo stesso effetto quando si crea un apparato di generazione di scintilla. Notò che il suo apparato creato una scintilla più piccola quando sono immessi in una casella scura.
Fotoni
Nel 1905, Albert Einstein descritto matematicamente come l'effetto fotovoltaico è stato causato e nel processo definito "quanti di luce," che sono ora chiamati fotoni. Ha postulato che l'assorbimento di Quantum discreti di luce ha finora spiegato le osservazioni dell'effetto. Sua carta sul tema gli valse il premio Nobel per la fisica nel 1921 e fu uno dei suoi più grandi scoperte.
Costante di Planck
Nella descrizione di Einstein del suoi "quanti di luce", ha teorizzato che la quantità di energia in ogni quantum della luce era uguale alla sua frequenza (che determina il colore o la visibilità della luce), moltiplicato per un numero costante. Questo numero era più tardi prende il nome la costante di Planck, Max Planck, lo scienziato cui lavoro Einstein sulla base questa teoria.