Napcella felépítése, működése

A szilíciumot (Si) kvarchomokból (SiO₂) nyerik nagyon magas – 1800 °C – hőmérsékleten. Ennek a folyamatnak a végén 98 %-os tisztaságú folyékony szilíciumhoz jutunk. Ezt az anyagot a napcella előállításához 99,999.999.999.999 %-osra tisztaságúra kell alakítani, mely annyit jelent, hogy 1.000.000.000.000 (10¹²) Si-atomra csak egyetlen másik atom juthat. Összehasonlítás képpen: a Földön kb. 6 milliárd ember él. Ha csak egy földönkívüli látogatna a Földre, akkor ez már 150-szer nagyobb „szennyezettséget” jelentene. Végül a szilíciumot kristályos halmazállapotúra kell alakítani.

A folyadékhoz szennyező anyagokat adnak, s így szennyezett szilícium keletkezik. (Legtöbbször 5 vegyértékű foszfort az „n”-típusú, és 3 vegyértékű bórt a „p” típusú szennyezéshez). Az alap szennyezés mindig „p” típusú. Ezeket a hosszú, kristályos „p” típusú szilícium rudakat szeletekre vágják

Ahhoz, hogy ezekből napcellákat állítsanak elő, szükség van p-n átmenet másik részére is, az „n” rétegre is. Ehhez a szilíciumszeleteket 850 °C-on foszfor hozzáadásával egy kemencében felhevítik. Csupán néhány foszforatom jut be a „p” típusú szilíciumba. Így, a foszfor hozzáadásával jön létre az „n” réteg.

Antireflex bevonat miatt – mely felelős azért, hogy a napcella több fényt nyeljen el – a cella kék színű lesz.

Az „n” réteg sokkal vékonyabb, mint a „p” réteg, így a fotonok (energiával töltött fényrészecskék) könnyen be tudnak behatolni az „n” rétegbe. A két réteg létrehozása után elektromos érintkezőket helyeznek el mindkét oldalon.