Strefa zubożenia, znana również jako region zubożenia lub region ładunku kosmicznego, to taka strefa, w której nie ma wolnych nośników. Aby dowiedzieć się więcej, musisz zrozumieć podstawowe zasady działania ogniw słonecznych.
Nieorganiczne ogniwa słoneczne składają się głównie z domieszkowanych materiałów krzemowych, chociaż obecnie można stosować również nanomateriały. Krzem typu P i typu n są zwykle sparowane do tworzenia złączy w ogniwach słonecznych. Dla porównania, materiały domieszkowane typu n mają atomy z dodatkowym elektronem w swojej sieci atomowej, podczas gdy materiały domieszkowane typu p mają atomy z jednym elektronem mniej. W przypadku materiałów typu n i typu p skutkiem tego jest tworzenie odpowiednio dodatkowych elektronów i dziur.
Mechanizm konwersji energii obejmuje oba nośniki ładunku. Złącza w Fotowoltaika Komórka może być zbudowana tylko z określonych materiałów, ponieważ muszą być w stanie wytrzymać efekt fotoelektryczny, które polega na powstawaniu napięcia pod wpływem światła.
Te dwa domieszkowane materiały krzemowe łączą się, aby utworzyć złącze półprzewodnikowe gdy są umieszczone blisko siebie. Po jednej stronie tego złącza można znaleźć mnóstwo dziur, a po drugiej mnóstwo elektronów.
Strefa zubożenia, elektrycznie neutralny obszar umieszczony między tymi dwoma obszarami nośników ładunku, służy jako interfejs łączący je. Gdy ogniwo fotowoltaiczne nie otrzymuje światła słonecznego, rozwija się strefa zubożenia.
Niektóre z elektrony i dziury oddziałują ze sobą i łączą się aby utworzyć strefę zubożenia. Aby oddzielić od siebie pozostałe nośniki ładunku, oba nośniki ładunku łączą się, aby wytworzyć neutralny gatunek.
Przeczytaj także: Co to jest dielektryk (ε)?
Strefa neutralna wytwarza wewnętrzne pole elektryczne, które zapobiega całkowitemu wymieszaniu się dwóch obszarów nośników ładunku w ogniwie słonecznym, a ponadto oddziela ładunki.
Jest to kluczowe, ponieważ całkowite zderzenie tych dwóch stref spowodowałoby substancja całkowicie neutralna elektrycznie który nie działałby zgodnie z planem.
Dzieje się tak, ponieważ materiał elektrycznie obojętny nie wytwarzałby prądu elektrycznego, a migracja ładunków w odpowiedzi na stymulację świetlną jest tym, co umożliwia działanie ogniw słonecznych i wytwarzanie energii fotowoltaicznej.
