En cellbarriär är en solcells gränssnittet mellan de positiva och negativa skikten, som har en mycket smal region av statisk elektrisk laddning. Elektroner med högre energi från ena sidan diffunderar företrädesvis över barriären i en riktning eftersom cellbarriären hindrar elektroner från att flytta från ett lager till det andra. Detta resulterar i en ström och följaktligen en spänning över cellen. även känd som en rymdladdning eller utarmningszon.
P-typ och n-typ kisel är två olika typer av halvledare som används för att tillverka solceller. Atomer med en elektron mindre i sin yttre energinivå än kisel, som bor eller gallium, tillsätts för att skapa kisel av p-typ. En elektronvakans eller ett hål skapas i bor eftersom det har en elektron mindre än vad som är nödvändigt för att göra bindningarna med den närliggande kisel atomer.
Genom att lägga till element, som fosfor, som har en extra elektron i sin yttre nivå än kisel, skapas kiseln av n-typ. Den yttre energinivån av fosfor innehåller fem elektroner, inte fyra. Den bildar bindningar med kiselatomerna bredvid, bindningarna involverar dock inte en elektron. Den kan istället röra sig fritt inuti kiselramen.
Hur görs en solcell?
A skikt av p-typ kisel är inklämt mellan ett lager av n-typ kisel att bilda en solcell. Det finns för många elektroner i n-typskiktet och för många positivt laddade hål i p-typskiktet (vilket är vakanser på grund av bristen på valenselektroner).
Elektronerna på ena sidan av korsningen (lager av n-typ) vandrar in i hålen på motsatta sidan av korsningen nära korsningen mellan de två lagren (lager av p-typ). På grund av detta fyller elektronerna hålen i utarmningszonen som bildas kring anslutningen.
Läs också: Vad är ACDB och DCDB?
P-typsidan av utarmningszonen, där hål från början fanns, är nu fylld med negativt laddade joner, medan n-typen av utarmningszonen, där elektroner tidigare fanns, nu är fylld med positivt laddade joner. Dessa joner motsatta laddningar ger ett inre elektriskt fält som hindrar n-typskiktets elektroner från att fylla p-typskiktets hål.
