सेल बैरियर सौर सेल की धनात्मक और ऋणात्मक परतों के बीच का वह इंटरफ़ेस है , जिसमें स्थिर विद्युत आवेश का एक बहुत ही संकीर्ण क्षेत्र होता है। एक तरफ से उच्च-ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन बैरियर के पार एक दिशा में प्राथमिकता से फैलते हैं क्योंकि सेल बैरियर इलेक्ट्रॉनों को एक परत से दूसरी परत में जाने से रोकता है। इसके परिणामस्वरूप सेल में धारा और फलस्वरूप वोल्टेज उत्पन्न होता है। इसे स्पेस चार्ज या डिप्लेशन ज़ोन भी कहा जाता है।
पी-टाइप और एन-टाइप सिलिकॉन दो अलग-अलग प्रकार के अर्धचालक हैं जिनका उपयोग सौर सेल बनाने में किया जाता है। पी-टाइप सिलिकॉन बनाने के लिए बोरॉन या गैलियम जैसे परमाणुओं को मिलाया जाता है, जिनके बाहरी ऊर्जा स्तर में सिलिकॉन की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन कम होता है। बोरॉन में इलेक्ट्रॉन रिक्ति या छिद्र उत्पन्न होता है क्योंकि इसमें आस-पास के सिलिकॉन परमाणुओं के साथ बंध बनाने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की संख्या से एक इलेक्ट्रॉन कम होता है।
फॉस्फोरस जैसे तत्वों को जोड़कर, जिनके बाहरी स्तर में सिलिकॉन की तुलना में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होता है, एन-टाइप सिलिकॉन बनाया जाता है। फॉस्फोरस के बाहरी ऊर्जा स्तर में चार नहीं बल्कि पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह अपने बगल के सिलिकॉन परमाणुओं के साथ बंधन बनाता है, हालाँकि, बंधन में एक इलेक्ट्रॉन शामिल नहीं होता है। इसके बजाय यह सिलिकॉन ढांचे के अंदर स्वतंत्र रूप से घूम सकता है।
सौर सेल कैसे बनता है?
सौर सेल बनाने के लिए, पी-टाइप सिलिकॉन की एक परत को एन-टाइप सिलिकॉन की एक परत के बीच में रखा जाता है । एन-टाइप परत में इलेक्ट्रॉनों की संख्या बहुत अधिक होती है और पी-टाइप परत में धनात्मक आवेशित छिद्रों की संख्या बहुत अधिक होती है (जो संयोजी इलेक्ट्रॉनों की कमी के कारण रिक्त स्थान होते हैं )।
जंक्शन के एक तरफ (एन-टाइप लेयर) के इलेक्ट्रॉन जंक्शन के विपरीत तरफ दो परतों (पी-टाइप लेयर) के जंक्शन के करीब स्थित छिद्रों में चले जाते हैं। इसके कारण, इलेक्ट्रॉन कनेक्शन के आसपास बनने वाले डेप्लिशन ज़ोन में छिद्रों को भर देते हैं।
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अवक्षय क्षेत्र का p-प्रकार वाला भाग, जहाँ पहले छिद्र मौजूद थे, अब ऋणात्मक आवेशित आयनों से भरा हुआ है, जबकि अवक्षय क्षेत्र का n-प्रकार वाला भाग, जहाँ पहले इलेक्ट्रॉन मौजूद थे, अब धनात्मक आवेशित आयनों से भरा हुआ है। ये आयन विपरीत आवेशों के साथ एक आंतरिक विद्युत क्षेत्र प्रदान करते हैं जो n-प्रकार परत के इलेक्ट्रॉनों को p-प्रकार परत के छिद्रों को भरने से रोकता है।
