La barrera de celda es la interfaz entre las capas positiva y negativa de una celda solar , la cual posee una región muy estrecha de carga electrostática. Los electrones de mayor energía provenientes de un lado se difunden preferentemente a través de la barrera en una dirección, ya que esta impide que los electrones se muevan de una capa a la otra. Esto genera una corriente y, por consiguiente, un voltaje a través de la celda. También se conoce como zona de carga espacial o zona de agotamiento.
El silicio tipo p y el tipo n son dos tipos diferentes de semiconductores que se utilizan para fabricar células solares. Para crear silicio tipo p, se añaden átomos con un electrón menos en su capa de energía externa que el silicio, como el boro o el galio. En el boro se produce una vacante electrónica (hueco) porque tiene un electrón menos del necesario para formar enlaces con los átomos de silicio cercanos.
Al añadir elementos, como el fósforo, que tienen un electrón más en su nivel externo que el silicio, se crea el silicio de tipo n. El nivel energético externo del fósforo contiene cinco electrones, no cuatro. Forma enlaces con los átomos de silicio adyacentes; sin embargo, estos enlaces no involucran un solo electrón. En cambio, puede moverse libremente dentro de la estructura del silicio.
¿Cómo se fabrica una célula solar?
Una capa de silicio tipo p se intercala entre una capa de silicio tipo n para formar una célula solar. Hay demasiados electrones en la capa tipo n y demasiados huecos con carga positiva en la capa tipo p (que son vacantes debido a la falta de electrones de valencia ).
Los electrones de un lado de la unión (capa tipo n) migran a los huecos del lado opuesto, cerca de la unión de las dos capas (capa tipo p). Debido a esto, los electrones llenan los huecos en la zona de agotamiento que se forma alrededor de la conexión.
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El lado tipo p de la zona de agotamiento, donde inicialmente había huecos, ahora está lleno de iones con carga negativa, mientras que el lado tipo n de la zona de agotamiento, donde antes había electrones, ahora está lleno de iones con carga positiva. Estos iones con cargas opuestas generan un campo eléctrico interno que impide que los electrones de la capa tipo n llenen los huecos de la capa tipo p.
