A barreira de célula é a interface entre as camadas positiva e negativa de uma célula solar , que possui uma região muito estreita de carga elétrica estática. Elétrons de alta energia de um lado se difundem preferencialmente através da barreira em uma direção, pois a barreira de célula impede que os elétrons se movam de uma camada para a outra. Isso resulta em uma corrente e, consequentemente, em uma voltagem através da célula. Essa barreira também é conhecida como zona de carga espacial ou zona de depleção.
O silício tipo P e o silício tipo N são dois tipos diferentes de semicondutores usados na fabricação de células solares. Átomos com um elétron a menos na camada de valência do que o silício, como o boro ou o gálio, são adicionados para criar o silício tipo P. Uma lacuna eletrônica, ou buraco, é criada no boro porque ele possui um elétron a menos do que o necessário para formar ligações com os átomos de silício próximos.
Ao adicionar elementos, como o fósforo, que possuem um elétron a mais em sua camada externa em relação ao silício, cria-se o silício tipo n. A camada externa de energia do fósforo contém cinco elétrons, não quatro. Ele forma ligações com os átomos de silício adjacentes; no entanto, essas ligações não envolvem um único elétron. Em vez disso, ele pode se mover livremente dentro da estrutura de silício.
Como uma célula solar é feita?
Uma camada de silício tipo p é intercalada entre uma camada de silício tipo n para formar uma célula solar. Há elétrons em excesso na camada tipo n e lacunas carregadas positivamente em excesso na camada tipo p (que são vacâncias devido à falta de elétrons de valência ).
Os elétrons de um lado da junção (camada tipo n) migram para as lacunas no lado oposto da junção, próximo à junção das duas camadas (camada tipo p). Dessa forma, os elétrons preenchem as lacunas na zona de depleção que se forma ao redor da conexão.
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O lado tipo p da zona de depleção, onde inicialmente havia lacunas, agora está preenchido com íons com carga negativa, enquanto o lado tipo n da zona de depleção, onde antes havia elétrons, agora está preenchido com íons com carga positiva. Esses íons com cargas opostas fornecem um campo elétrico interno que inibe os elétrons da camada tipo n de preencherem as lacunas da camada tipo p.
