以P型半导体区为例，由于耗尽区靠近P型端区域内的电子不断流到N型半导体区，致使在耗尽区边缘的电子移动频率较低，因而两种类型半导体之间的电子通过耗尽区发生单向移动；也就是光照效应会在耗尽区以外的N型及P型半导体区产生少数载流子扩散电流，不同类型的半导体材料中的电子和空穴发生着不同方向的移动，同时这两种类型的半导体材料通过相互移动所制造电流的总和就是太阳能电池通过“光生伏打效应”所产生的电流，即短路电流，其流向与PN结二极管在顺向偏压下的电流相反[10]。PN结两端的非平衡载流子在接收外部环境的情况下，就会出现相反的行进方向；P区与N区各自的电子空穴都向对方区域运动，使一侧电压升高。一侧电压降低，就顺利产生了电压差，产生电流。这样就是光伏发电效应的原理[11]。光照在PN结上产生的电势差异，就如同是在PN结上施加了电压作用，并且在PN结内部产生了电流。

当太阳光光照受阻的情形下，二者之间的电流值等同，就会出现稳定的电动势，这也就是电池断开的电压。形象地说，光伏电池是受到大环境的影响下进行工作的，当受到天气因素导致的雨雪天气的情况下，光伏电池就失去了工作的源头，无法供电。光伏电池内部中的单个PN结所形成的电流量较小，如果大规模产生电能是远远不够，所以将单个的太阳能电池通过组装制备出批量的共性太阳能电池的结合体，从而获取更多的光照能量。