ogniwo słoneczne zbudowane jest z dwóch rodzajów półprzewodników, zwanych krzemem typu p i krzemem typu N. Krzem typu p jest wytwarzany przez dodanie atomów-takich jak bor lub gal – które mają o jeden mniej elektronów w swoim zewnętrznym poziomie energetycznym niż krzem. Ponieważ BOR ma o jeden mniej elektronów niż jest wymagany do utworzenia wiązań z otaczającymi atomami krzemu, powstaje pustka elektronowa lub „dziura”.,
krzem typu n powstaje poprzez włączenie atomów, które mają o jeden elektron więcej w swoim zewnętrznym poziomie niż krzem, np. fosfor. Fosfor ma pięć elektronów w zewnętrznym poziomie energetycznym, a nie cztery. Wiąże się z sąsiednimi atomami krzemu, ale jeden elektron nie bierze udziału w wiązaniu. Zamiast tego można swobodnie poruszać się wewnątrz struktury Krzemowej.
ogniwo słoneczne składa się z warstwy krzemu typu p umieszczonej obok warstwy krzemu typu n (rys. 1)., W warstwie typu n występuje nadmiar elektronów, a w warstwie typu p nadmiar dodatnio naładowanych dziur (które są wolne z powodu braku elektronów walencyjnych). W pobliżu połączenia dwóch warstw elektrony po jednej stronie złącza (warstwa typu n) przenoszą się do otworów po drugiej stronie złącza(warstwa typu p). Tworzy to obszar wokół połączenia, zwany strefą wyczerpania, w którym elektrony wypełniają otwory (rys. 1, zbliżenie).