Sempre que o uso de energia solar é comentado, é comum que alguns dos termos referentes ao seu uso confundam as pessoas. Alguns dos que mais deixam os interessados confusos é, sem dúvida alguma, o efeito fotovoltaico e fotoelétrico, pois, embora relacionados, não fazem parte do processo de obtenção de energia solar e contam com muitas similaridades.
Aliás, a confusão é tanta que até mesmo em livros do ensino fundamental ou médio também trocam as bolas na hora de abrir discussão sobre eles. Por exemplo, alguns capítulos de livros que falam sobre os efeitos fotoelétricos comumente utilizam imagens com painéis fotovoltaicos — que não têm nada a ver com o assunto.
Mas por serem interligados graças a elementos similares, como os elétrons, fótons de luz, entre outros, além de estarem próxima de uma temática similar, é muito comum se atrapalhar ao tentar definir cada um deles. Mas a partir de hoje, você vai entender de uma vez por todas quais as diferenças entre efeito fotovoltaico e fotoelétrico. Acompanhe a leitura do post para saber mais!
O que é o efeito fotovoltaico?
Descoberto pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel em 1939, enquanto mexia no sórton da sua casa, o efeito fotovoltaico, basicamente, é o fenômeno que se dá quando um tensão elétrica consegue surgir em um material semicondutor de eletricidade após ser exposto à luz visível.
Em outras palavras, o efeito pode ser caracterizado pela geração de energia com a ajuda de exposição da luz solar ou de qualquer outra fonte.
Outra forma de entender perfeitamente o conceito do efeito fotovoltaico é com a ajuda da teoria de banda de energia: que consiste em apontar que cada material conta com até três bandas de energia, a de condução, a de valência e a proibida (também conhecida como “gap” — ou espaço, em tradução livre).
De forma resumida, os materiais semicondutores têm a banda de valência totalmente recarregada, a banda de condução vazia e a banda proibida de 1 eV (um elétron-volt). Já o surgimento de uma tensão elétrica qualquer acontece quando o elétron da banda de valência ganha energia suficiente de um fóton para saltar da banda proibida para de condução. Essa movimentação é o que dará origem ao surgimento de alguma potência de energia.
O que é o efeito fotoelétrico?
Já o efeito fotoelétrico é quando ocorre a emissão de um número de elétrons de um material ao ser exposto à radiação solar. Seu movimento é um pouco similar ao do efeito fotovoltaico: aqui, ocorre a absorção de um fóton de luz por um elétron do material, utilizando uma fração da energia na liberação. Por sua vez, a energia restante vai resultar em energia cinética de ejeção desse elétron.
Ficou confuso? Então veja uma explicação mais simples: o Efeito fotoelétrico trata-se de um fenômeno quântico no qual a luz passa a se comportar como pequenas partículas, também conhecidas como fótons. Em seguida, com a remoção desse grupo de elétrons da superfície de algum material iluminado que exerça força sobre ele, quando ele é submetido a exposição de fonte luminosa de certa frequência.
Por sorte — e para o rápido entendimento do conceito — o efeito fotoelétrico está presente no nosso cotidiano graças todas as suas possíveis aplicações e formas de uso. Por meio dele, diversas máquinas e equipamentos encontram utilidade, como telões de cinema, óculos de visão noturna, controle removo infravermelho, iluminação urbana, processo industrial, alarmes, portas automáticas, entre outros.
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Qual é a diferença entre efeito fotovoltaico e fotoelétrico?
Pois bem, agora que vimos detalhadamente os conceitos por trás das duas forças, ficará mais fácil assimilar as diferenças entre efeito fotovoltaico e fotoelétrico. Enquanto o efeito fotovoltaico é caracterizado pela aparição de uma tensão elétrica após à exposição solar, o efeito fotoelétrico é definido pela emissão de um elétron.
O primeiro se trata de um processo que acontece internamente: o elétron vai pular da banda de valência para a banda de condução. Já o outro, se trata de um processo externo, em que um elétron é removido do material. Além disso, enquanto o efeito fotovoltaico acontece somente com o auxílio de uma luz visível, o fotoelétrico necessita de uma exposição a uma frequência mínima de luz incidente.
Então mesmo que ambos os efeitos lidem com, praticamente, princípios similares e com alguns elementos que contribuam para confundir seus conceitos, como o uso de elétrons, por exemplo, seus resultados diferem e, consequentemente, suas possíveis aplicações também. O efeito fotovoltaico é utilizado na energia solar fotovoltaica para gerar eletricidade, enquanto, já o fotoelétrico captura a luminosidade e a projeta como válvula para outra atividade.
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