In Solarzellen löst Sonnenlicht Elektronen aus einem Halbleiter-Material heraus und führt so zur Trennung von elektrischen Ladungen. Dies bewirkt eine elektrische Spannung – wenn sich diese über einen Stromkreis ausgleichen können, fließt elektrischer Strom.
Eine Silizium-Solarzelle besteht aus zwei Schichten: Die obere Schicht enthält neben dem Silizium noch etwas Phosphor. Da Phosphor mit fünf Elektronen eine Bindung eingehen kann, Silizium hingegen nur mit vier, bleibt bei jedem Phosphoratom ein negativ geladenes Elektron übrig, das sich frei bewegen kann. Man nennt diese Schicht daher n-Schicht. Die untere Siliziumschicht, p-Schicht genannt, enthält hingegen etwas Bor. Da Bor nur drei Elektronen besitzt, die mit Silizium eine Bindung eingehen können, entstehen in dieser Schicht sogenannte Elektronenlöcher. Beide Siliziumschichten für sich alleine genommen elektrisch neutral.
Entscheidend ist nun der Übergang zwischen n-Schicht und p-Schicht: Direkt an der Grenze wandern freie Elektronen aus der n-Schicht in die p-Schicht und füllen dort die Elektronenlöcher. In einem dünnen Bereich sind die beiden Schichten nun nicht mehr elektrisch neutral – es entsteht ein elektrisches Feld. (original gefunden bei simplyscience.ch)
