Una cella solare è fatta di due tipi di semiconduttori, chiamati silicio di tipo p e di tipo N. Il silicio di tipo p viene prodotto aggiungendo atomi—come il boro o il gallio-che hanno un elettrone in meno nel loro livello di energia esterna rispetto al silicio. Poiché il boro ha un elettrone in meno di quello necessario per formare i legami con gli atomi di silicio circostanti, viene creato un posto vacante o “buco” di elettroni.,
Il silicio di tipo n è fatto includendo atomi che hanno un elettrone in più nel loro livello esterno rispetto al silicio, come il fosforo. Il fosforo ha cinque elettroni nel suo livello di energia esterna, non quattro. Si lega con i suoi atomi vicini di silicio, ma un elettrone non è coinvolto nel legame. Invece, è libero di muoversi all’interno della struttura di silicio.
Una cella solare è costituita da uno strato di silicio di tipo p posto accanto a uno strato di silicio di tipo n (Fig. 1)., Nello strato di tipo n, c’è un eccesso di elettroni, e nello strato di tipo p, c’è un eccesso di fori caricati positivamente (che sono posti vacanti a causa della mancanza di elettroni di valenza). Vicino alla giunzione dei due strati, gli elettroni su un lato della giunzione (strato di tipo n) si muovono nei fori sull’altro lato della giunzione (strato di tipo p). Questo crea un’area attorno alla giunzione, chiamata zona di esaurimento, in cui gli elettroni riempiono i fori (Fig. 1, primo piano).