セルバリアとは、太陽電池の正極層と負極層の界面であり、非常に狭い静電荷領域が存在します。セルバリアは電子が一方の層から他方の層へ移動するのを妨げるため、高エネルギー電子は一方の側から優先的に一方向に拡散します。これにより電流が発生し、結果としてセル全体に電圧が生じます。セルバリアは、空間電荷または空乏層とも呼ばれます。
p型シリコンとn型シリコンは、太陽電池の製造に使用される2種類の半導体です。p型シリコンは、ホウ素やガリウムなど、シリコンよりも最外殻電子が1つ少ない原子を添加することで作られます。ホウ素は、周囲のシリコン原子との結合に必要な電子数が1つ少ないため、電子空孔（正孔）が生じます。
リンのように、シリコンよりも外殻準位に電子を1つ多く持つ元素を加えることで、n型シリコンが生成されます。リンの外殻準位には4つではなく5つの電子が含まれます。リンは隣接するシリコン原子と結合しますが、その結合には1つの電子が関与するわけではありません。リンはシリコン骨格内を自由に動き回ることができます。
太陽電池はどのように作られるのでしょうか?
太陽電池は、n型シリコン層の間にp型シリコン層を挟んだ構造になっています。n型層には電子が多すぎ、p型層には正に帯電した正孔（価電子不足による空孔）が多すぎます。
接合部の片側（n型層）の電子は、接合部の反対側、つまり2つの層の接合部に近い側（p型層）の正孔へと移動します。これにより、電子は接続部の周囲に形成される空乏層内の正孔を満たします。
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空乏層のp型側（元々正孔が存在していた）は負に帯電したイオンで満たされ、一方、空乏層のn型側（元々電子が存在していた）は正に帯電したイオンで満たされます。これらのイオンは互いに反対の電荷を帯びており、内部電界を形成し、n型層の電子がp型層の正孔を満たすのを阻害します。
