Nous devons d'abord comprendre comment fonctionnent les cellules solaires. La production d'énergie photovoltaïque est basée sur l'effet de volt photogénérant, qui fait référence au phénomène selon lequel la tension continue (ou le courant) sera générée lorsque le dispositif semi-conducteur d'une certaine structure est irradié par la lumière, et la tension (ou le courant) disparaîtra immédiatement après que la lumière cesse d'être irradiée. La structure du dispositif semi-conducteur est essentiellement une grande zone de jonction PN plane. Sous irradiation lumineuse, le photon avec une énergie supérieure à la largeur de la bande interdite semi-conductrice excite le électrons de valence de l'atome dans le semi-conducteur, résultant en des paires photoélectron-trou, également appelées photoporteurs, dans la région P, la région de charge d'espace et la région N. Les paires électron-trou ainsi formées migrent dans toutes les directions en raison du mouvement thermique. Après la paire photoélectron-trou est générée dans la région de charge d'espace, elle est immédiatement séparée par le champ électrique intégré, et la paire photoélectron-trou est du pus hed dans la région N et la paire photoélectron-trou dans la région P.La concentration totale de porteurs à la limite de la région de charge d'espace est d'environ zéro.Dans la région N, après la génération du photoélectron-trou, le photoélectron-trou diffuse vers la limite de la jonction PN. Une fois qu'il atteint la limite de la jonction PN, il est immédiatement affecté par l'action du champ électrique intégré et dérive dans la région P sous l'action de la force du champ électrique, traversant la région de charge d'espace et entrant dans la région P, tandis que les électrons générés par les photoélectrons (la plupart des porteurs) sont laissés dans la région N. Les électrons photogénérés dans la région P diffusent également jusqu'à la limite de la jonction PN, et lorsqu'ils atteignent la limite de la jonction PN, ils dérivent dans le N région sous l'action de la force de champ électrique due à l'action du champ électrique intégré, tandis que les trous photogénérés (la plupart des porteurs) restent dans la région P.
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