Une cellule solaire est constituée de deux types de semi-conducteurs, appelés silicium de type p et silicium de type N. Le silicium de type p est produit en ajoutant des atomes – tels que le bore ou le gallium—qui ont un électron de moins dans leur niveau d’énergie externe que le silicium. Parce que le bore a un électron de moins que ce qui est nécessaire pour former les liaisons avec les atomes de silicium environnants, une vacance d’électrons ou « trou” est créé.,
le silicium de type n est fabriqué en incluant des atomes qui ont un électron de plus dans leur niveau externe que le silicium, tel que le phosphore. Le phosphore a cinq électrons dans son niveau d’énergie externe, pas quatre. Il se lie avec ses atomes voisins de silicium, mais un électron n’est pas impliqué dans la liaison. Au lieu de cela, il est libre de se déplacer à l’intérieur de la structure en silicium.
Une cellule solaire se compose d’une couche de type p de silicium placé à côté d’une couche de silicium de type n (Fig. 1)., Dans la couche de type n, Il y a un excès d’électrons, et dans la couche de type p, il y a un excès de trous chargés positivement (qui sont des vides dus au manque d’électrons de valence). Près de la jonction des deux couches, les électrons d’un côté de la jonction (couche de type n) se déplacent dans les trous de l’autre côté de la jonction (couche de type p). Cela crée une zone autour de la jonction, appelée zone d’épuisement, dans laquelle les électrons remplissent les trous (Fig. 1, gros plan).