En solcelle er laget av to typer halvledere, kalles p-type og n-type silisium. P-type silisium er produsert ved å legge til atomer—slik som boron eller gallium—som har en mindre elektron i sitt ytterste energi-nivå enn silisium. Fordi boron har en mindre electron enn det som er nødvendig for å danne bindinger med de omkringliggende silisium atomer, et elektron ledighet eller «hull» er opprettet.,
n-type silisium er laget av blant annet atomer som har ett elektron i sitt ytterste nivå enn silisium, som for eksempel fosfor. Fosfor har fem elektroner i sitt ytterste energi nivå, ikke fire. Det obligasjoner med sin silicon nabo atomer, men ett elektron er ikke involvert i bånd. I stedet, det er fri til å bevege seg inne i silicon struktur.
En solcelle består av et lag med p-type silisium som er plassert ved siden av et lag av n-type silisium (Fig. 1)., I n-type lag, det er et overskudd av elektroner, og p-type lag, det er et overskudd av positivt ladede hull (som er ledige stillinger på grunn av mangel av valence elektroner). Nær krysset av to lag, elektroner på den ene siden av krysset (n-type lag) flytte inn i hullene på den andre siden av krysset (s-type lag). Dette skaper et område rundt krysset, kalt uttømming sone, der elektroner fylle hullene (Fig. 1, closeup).