Tyhjennysvyöhyke, joka tunnetaan myös nimellä tyhjennysalue tai tilavarausalue, on sellainen vyöhyke, jossa ei ole vapaita kantajia. Jos haluat oppia tästä lisää, sinun on ymmärrettävä aurinkokennojen taustalla olevat periaatteet.
Epäorgaaniset aurinkokennot koostuvat pääasiassa seostetuista piimateriaaleista, vaikka nykyään voidaan käyttää myös nanomateriaaleja. P- ja n-tyypin pii yhdistetään tyypillisesti liitoskohtien muodostamiseksi aurinkokennoissa. Vertailun vuoksi n-tyypin seostetuissa materiaaleissa on atomeja, joissa on yksi ylimääräinen elektroni atomihilassaan, kun taas p-tyypin seostetuissa materiaaleissa on yksi elektroni vähemmän atomeja. N- ja p-tyypin materiaaleissa tämän seurauksena syntyy vastaavasti ylimääräisiä elektroneja ja aukkoja.
Energianmuunnosmekanismiin osallistuvat molemmat varauksenkuljettajat. Aurinkosähkökennon liitokset voidaan rakentaa vain tietyistä materiaaleista, koska niiden on kyettävä läpikäymään valosähköinen ilmiö eli jännitteen muodostuminen valon läsnä ollessa.
Nämä kaksi seostettua piimateriaalia muodostavat puolijohtavan liitoksen , kun ne asetetaan lähelle toisiaan. Liitoksen toisella puolella on runsaasti aukkoja ja toisella puolella runsaasti elektroneja.
Tyhjennysvyöhyke, sähköisesti neutraali alue, joka on kerrostettu näiden kahden varauksenkantaja-alueen välissä, toimii niiden välisenä liitoskohtana. Kun aurinkokenno ei saa auringonvaloa, kehittyy ehtymisvyöhyke.
Jotkut elektronit ja aukot vuorovaikuttavat keskenään ja muodostavat yhdessä tyhjennysvyöhykkeen. Jotta muut varauksenkuljettajat pysyisivät erillään toisistaan, molemmat varauksenkuljettajat yhdistyvät muodostaen neutraalin lajin.
Lue myös: Mikä on dielektrisyys (Ω)?
Neutraali vyöhyke luo sisäisen sähkökentän, joka estää varautuneiden lajien erottamisen lisäksi sekoittumasta täysin toistensa kanssa aurinkokennossa.
Tämä on ratkaisevan tärkeää, koska näiden kahden vyöhykkeen täydellinen törmäys tuottaisi sähköisesti täysin neutraalia ainetta , joka ei toimisi suunnitellusti.
Tämä johtuu siitä, että sähköisesti neutraali materiaali ei tuota sähkövirtaa, ja näiden varausten siirtyminen valostimulaatioon saa aurinkokennot toimimaan ja tuottamaan aurinkoenergiaa.
